[ca] La cinquena generació de comunicacions mòbils (5G) ha estat dissenyada per abordar la imparable demanda d'amplada de banda de dades. No obstant això, també dóna suport a una varietat d'indústries verticals amb diferents demandes de qualitat de servei, com ara la indústria de l'automoció. La indústria de l'automoció està experimentant una transformació significativa en resposta a les canviants necessitats dels consumidors i els avenços en els sistemes d'assistència al conductor, catalitzant el desenvolupament de la conducció autònoma i redefinint el portfoli de serveis dels fabricants de cotxes tradicionals. El següent hito de la indústria es centra en la implementació generalitzada de les tecnologies de comunicació Vehicle to Everything (V2X), les quals tenen com a objectiu connectar els vehicles amb altres usuaris de la via. El V2X s'erigeix com un prometedor habilitador de casos d'ús que potenciarà la percepció del conductor, ampliarà la percepció dels sensors més enllà de la línia de visió i tindrà un impacte positiu en l'eficiència general del trànsit. Aquesta tesi aborda exhaustivament l'estat de l'art de les tecnologies V2X, identificant els principals reptes i sotmetent a escrutini el rendiment dels estàndards actuals. El veritable factor disruptor del V2X resideix en la incorporació de les funcionalitats de la tecnologia 5G per a la connectivitat dels vehicles. Els vehicles podran aprofitar mecanismes de baixa latència i d'alta fiabilitat, així com noves bandes de freqüència, per habilitar un conjunt de casos d'ús avançats que contribueixin a la presa de decisions autònomes i facin de la conducció autònoma fiable una realitat. Aquesta tesi també aborda les implicacions dels sistemes d'antenes "beamforming" de múltiples elements per donar suport a aquestes característiques de 5G i avalua el rendiment que prometen oferir. Tenint en compte el canvi de paradigma cap a les comunicacions vehiculars basades en haces, aquesta tesi posa un èmfasi especial en diversos reptes d'especificació i investigació, com ara la gestió de haces, que s'avaluen a fons. Per tant, aquesta tesi aclareix el funcionament intern de 5G-V2X i assenyala les seves principals mancances conceptuals, amb la finalitat última de possibilitar la visió autònoma que 5G i els seus successors prometen habilitar.

[en] The 5th generation of mobile communications has been designed to address the unstoppable demand of data bandwidth. However, it also gives support to a range of vertical industries with different Quality of Service demands, such as the automotive industry. The automotive industry is undergoing a significant transformation in response to the changing needs of consumers and the advances in Advanced Driver Assistance Systems, catalyzing the development of autonomous driving and redefining the service portfolio of traditional automakers. The next milestone of the industry is the widespread deployment of Vehicle to Everything (V2X) technologies, which aim to connect the vehicle to its neighboring road users. V2X stands as a promising enabler of use cases that can increase driver awareness, extend the perception of sensors beyond line of sight, and have an impact on overall traffic efficiency. This thesis covers the state of the art of V2X technologies, identifying the biggest challenges and putting the performance of current standards to a test. The actual game changer of V2X is the incorporation of 5G features for vehicle connectivity. Vehicles can then make use of ultra-reliable low-latency mechanisms and new frequency bands to enable a set of advanced use cases that assist autonomous decision-making and make reliable autonomous driving a reality. This thesis also covers the implications of multi-element, beamforming antenna systems to give support to these 5G features and the performance they promise to deliver. Accounting for the paradigm shift towards beam-based vehicular communications, this thesis makes an emphasis on several specification and research challenges, such as beam management, which are thoroughly assessed. As such, this thesis sheds light into the inner workings of 5G-V2X and points its biggest white spots to eventually enable the autonomous vision for 5G and beyond.