Ægte selvkørende biler på 5G-nettet har lange udsigter

Forventningerne til 5G er store, men udrulningen af 5. generations mobilnetværk er en langvarig og årelang proces. Det, som vi ser hidtil, er kun de allerførste antydninger af den 5G-teknologi, som vil være omkring os i årtier frem.

5G åbner op for en masse nye muligheder. En af dem er selvkørende eller førerløse biler.

Tanken er, at fremtidens biler skal kunne kommunikere med hinanden og omverdenen uden behov for en fører af bilen. Det vil ikke kun få trafikken til at glide langt bedre. Det vil også nedbringe, måske helt eliminere, bilulykker med dødsfald til følge.

Og dette vil altså være muligt takket være 5G. I Energistyrelsens handlingsplan for 5G nævner styrelsen for eksempel, at responstiden på 5G vil være af afgørende betydning i den sammenhæng. Hvor 4G kan have en responstid på helt op til 50 millisekunder, vil 5G nå ned på ganske få millisekunder – måske endda 1 millisekund.

Når en selvkørende bil kører med 100 kilometer i timen og får besked via 4G-nettet om at bremse, vil bilen nå at bevæge sig 140 centimeter fra beskeden om at bremse er afsendt, og til bilen begynder at bremse. Med 5G vil bilen kun bevæge sig 2,8 centimeter takket være den lave responstid.

Men det er altså kun i teorien. Der er nemlig rigtig, rigtig mange praktiske foranstaltninger, der står i vejen for, at selvkørende biler bliver en realitet inden for de nærmeste år.

Læs meget mere om 5G-netværk her

Selvkørende biler: mmWave eller lavere 5G-frekvenser?

Det er nærliggende at tro, at de høje 5G-frekvenser – også kendt som mmWave – vil egne sig til, at selvkørende biler kan kommunikere med hinanden og omverdenen. mmWave bringer lynhurtig dataoverførsel og lav responstid med sig. Det har dog også den store ulempe, at rækkevidden er dårlig. Det er med andre ord en dårlig kombination med bevægende biler.

Skal selvkørende biler via mmWave blive en realitet, skal der altså opsættes 5G-antenner overalt – nærmest fra gadehjørne til gadehjørne. Og det kommer næppe ske lige foreløbig af flere årsager. I Danmark har Energistyrelsen endnu ikke afholdt nogen auktion over mmWave-frekvensbånd. Det sker dog i marts 2021, hvor 24 GHz-frekvensbåndet udbydes. Og derefter ville teleselskaberne skulle bruge mange år på at udrulle et finmasket mmWave-netværk.

V2X: Selvkørende biler på dedikeret netværk

Men høje frekvensbånd som 24 GHz vurderes faktisk slet ikke til at være de mest egnede frekvenser til selvkørende biler. I stedet er det frekvenser i 5,9 GHz-båndet, som ventes at blive anvendt til selvkørende biler – eller det som i fagsprog omtales V2X (vehicle-to-everything).

Det dækker over biler, der kommunikerer med andre biler (V2V), infrastruktur (V2I), netværk (V2N), fodgængere (V2P) og andre enheder (V2D). Via V2X kan biler blive advaret om farer fra radiosendere langs vejen. Bilerne kan også advare hinanden om deres placering og bane.

Modsat mmWave vil mellemhøje frekvenser i C-båndet (mellem 4 og 8 GHz) såsom 5,9 GHz ikke have ulemper ved at være upålidelig under bevægelse. Den lavere frekvens har nemlig større dækningsgrad end mmWave, men samtidig er der en relativt høj båndbredde.

Til gengæld kan mmWave bruges som et supplement til de lavere frekvenser, når vi taler selvkørende biler. Det kan være i forbindelse med datatunge softwareopdateringer og download af indhold som musik og film, når bilen holder stille.

Værd at bemærke om 5,9 GHz-båndet til brug i selvkørende biler (V2X) er, at der her vil anvendes dedikerede netværk og altså ikke teleselskabers eksisterende 5G-netværk. Denne trafik vil anvende den trådløse standard 802.11p, som er udviklet netop til selvkørende biler.

C-V2X: Selvkørende biler på teleselskabers netværk

Teleselskabers 5G-netværk kan dog også anvendes til selvkørende biler. Her anvendes en variant af kommunikation til/fra selvkørende biler kaldet C-V2X (cellular vehicle-to-everything). Dette planlægger det amerikanske teleselskab at&t at bruge. Det vil altså ske gennem frekvensbånd, som at&t i forvejen anvender til dets mobilnetværk. Hvilke frekvenser teleselskabet vil bruge, vides dog endnu ikke.

Også i Kina er der stor tilslutning til C-V2X, som ventes at blive en del af brancheorganisationen 3GPP’s 5G NR-standard. I EU og USA er der man endnu ved at tage stilling til, om man skal satse på C-V2X via teleselskabernes 5G-mobilnetværk, eller om der skal implementeres vehicle-to-everything via IEEE 802.11p-protokollen.

Læs også: Hvor hurtig kan 5G egentlig blive i fremtiden?

Nødvendigt med fælles plan i EU

De langsigtede strategier er altså endnu ikke fastlagt. Her kommer EU formentlig til at spille en afgørende rolle for implementeringen af selvkørende biler.

Bilproducenterne kan nemlig ikke blot indsætte nye og smartere biler på vejene, som kan kommunikere med hinanden – noget som størstedelen af bilbranchen menes at kunne ske i 2030.

Ægte selvkørende biler kræver sit helt eget trafiksystem ligesom et metronetværk. Og hvem ved? Og måske bliver lyssignaler og mange vejforløb designet til menneskers kørestil slet ikke længere nødvendig.

Derfor bliver EU nødt til at bane vejen for en fælles implementering af selvkørende biler, så bilerne ikke skal typegodkendes til hvert medlemsland. Sådan lyder det i rapporten Global Automotive Executive Survey, som ledere i autobranchen står bag.

Så for at opsummere: Det er altså ikke meget andet end visionerne, der er på plads i forhold til en implementering af ægte selvkørende biler. Men en af de første forudsætninger for at realisere ambitionerne om selvkørende biler er i hvert fald et færdigudrullet 5G-netværk med både høje og lave frekvenser.

Læs også: Hvor langt er teleselskaberne nået med at udrulle 5G?