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中國聯(lián)通:車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及演進(jìn)方案研究 | 厚勢

 yeshuheng 2017-10-27 發(fā)布于北京


厚勢按:本文為中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院邱佳慧博士、陳祎研究員、劉珊研究員、劉琪博士發(fā)表在 2017 年 8 月 20 日出版的《.郵電設(shè)計(jì)技術(shù)》上關(guān)于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(V2X)的綜述文章。


文章首先簡要介紹了車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程,總結(jié)了 V2X 所涉及的業(yè)務(wù)場景和相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo),然后介紹了 V2X 關(guān)鍵技術(shù),包括網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和資源調(diào)度等,最后給出了中國聯(lián)通車聯(lián)網(wǎng)的演進(jìn)策略。


目前各家研究機(jī)構(gòu)在研發(fā)各級別的自動駕駛汽車時,主要依賴車輛自身的傳感器,這會限制車輛的行駛速度和計(jì)算負(fù)荷。但伴隨著 3GPP LTE-V2X 標(biāo)準(zhǔn)的研究與制定,基于蜂窩網(wǎng)的 V2X 技術(shù)將自動駕駛汽車提供為高可靠、低時延的通信環(huán)境,使自動駕駛的實(shí)現(xiàn)變得更加簡便、可靠、安全。



引言


隨著社會的發(fā)展,汽車保有量持續(xù)增長,導(dǎo)致市區(qū)內(nèi)車流日益升高,堵車成為社會性問題。據(jù)統(tǒng)計(jì),2015年北京市平均每天堵車約3h,比2013年增加了近1h[1]。另外,交通事故已經(jīng)成為全球公共的交通安全問題。雖然近年來我國在交通設(shè)施建設(shè)、交通法規(guī)完成程度、駕駛員和行人的交通安全意識等方面取得了一定成績,交通事故死傷人數(shù)有所減少,但相比主要發(fā)達(dá)國家仍有較大差距。


車聯(lián)網(wǎng)的提出和發(fā)展,可以有效緩解或解決由于車輛快速增長而帶來的各種問題,并有可能徹底改變?nèi)藗兾磥淼某鲂心J剑?strong>大大提升道路交通網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)輸效率、安全水平、智能化水平及環(huán)保水平,為建成一種適應(yīng)現(xiàn)代道路交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸發(fā)展的建設(shè)、運(yùn)營、管理模式提供突破口。

另外,車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)統(tǒng)計(jì) 2012 年全球車聯(lián)網(wǎng)市場的總體規(guī)模約 131 億歐元,2013 年該市場規(guī)模達(dá) 164 億歐元,同比增長 25%,到 2018 年車聯(lián)網(wǎng)的市場規(guī)模有望達(dá)到 390 億歐元,2020 年全球 V2X 市場達(dá)到 500 億歐元。對于中國市場,2015 年中國車聯(lián)網(wǎng)用戶的滲透率突破 10% 的臨界值,中國車聯(lián)網(wǎng)的市場規(guī)模將超過 1500 億元;而 2020 年車聯(lián)網(wǎng)用戶將超過 4000 萬,滲透率將超過 20%,市場規(guī)模將達(dá)到 2000 億元[2]。



1. 車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展


車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了 2 個階段。


首先是專用短程通信技術(shù)(Dedicated Short Range Communications,DSRC)的提出和發(fā)展。它基于 802.11p 協(xié)議的延伸擴(kuò)展,起源于 20 世紀(jì) 90 年代,其典型應(yīng)用場景分為安全相關(guān)的應(yīng)用和非安全相關(guān)的應(yīng)用[3]。由于 DSRC 技術(shù)針對車輛的高移動性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呖煽?、低延遲等需求進(jìn)行了優(yōu)化,適合應(yīng)用在 V2V(車與車)和 V2I(車與路邊設(shè)施)場景下,尤其是一些和安全相關(guān)的場景[4-5]。


然而,DSRC 技術(shù)也存在明顯不足:

  • 首先是短距離覆蓋問題。如果汽車通過 DSRC 網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng),會受到 DSRC 沿路邊覆蓋范圍的約束,尤其是在高速公路上。即使通過多跳通信來擴(kuò)展 DSRC 的覆蓋范圍,但也不能保證在任意時刻可以為車輛接入提供一條可用的鏈路。另外,即使鏈路存在,考慮到高速移動環(huán)境下復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)包的路由問題也是一個挑戰(zhàn)。多級連跳通信以及路由問題大大降低了 DSRC 高可靠和低

    時延的性能[6]。


  • DSRC 的另外一個弊端就是基于 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)的接入技術(shù)[7]。在高密度場景下,車輛之間的信道接入競爭會變得更加強(qiáng)烈,從而導(dǎo)致由高速數(shù)據(jù)傳輸碰撞以及信道接入延遲而引發(fā)的性能下降。

  • 除此之外,DSRC 難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用,其路邊設(shè)施投入大,商業(yè)盈利模式不清晰,且 DSRC 主要針對道路難以覆蓋,無法滿足車輛離路后獲取服務(wù)的應(yīng)用場景[8-9]。



隨著 LTE(Long Term Evolution,長期演進(jìn))通信技術(shù)的普及,尤其是 LTE-D2D 通信標(biāo)準(zhǔn)的制定,使得基于 LTE 技術(shù)實(shí)現(xiàn)車-車、車-路、車-人之間直接通信成為可能,從而滿足車-車、車-路、車-人之間低時延、高可靠性的通信需求。2015 年 2 月,3GPP SA1 正式啟動了 LTE-V2X 業(yè)務(wù)需求研究項(xiàng)目,拉開了 LTE-V2X 技術(shù)在 3GPP(The 3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴計(jì)劃)各小組的標(biāo)準(zhǔn)化序幕。


基于蜂窩網(wǎng)的 V2X 技術(shù)優(yōu)勢包括以下幾點(diǎn):

  • 基于現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng),部署簡單;

  • 覆蓋范圍廣,可實(shí)現(xiàn)無縫覆蓋;

  • 傳輸更可靠,半靜態(tài)調(diào)度使得資源分配更合理,降低競爭沖突丟包;

  • GPP 持續(xù)演進(jìn),可支持未來 ITS 業(yè)務(wù)需求;

  • 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營模式靈活,盈利模式多樣化。


當(dāng)然,LTE-V2X 的缺點(diǎn)也同樣突出:標(biāo)準(zhǔn)尚在制定過程中,技術(shù)成熟度較低,面向車-車主動安全與智能駕駛的服務(wù)性能還需要充分的測試驗(yàn)證。目前,3GPP 于 2016 年 9 月完成 LTE-V2V 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定與布,LTE-V2X 標(biāo)準(zhǔn)于 2017 年 3 月完成。


國內(nèi)對于 DSRC的研究較晚,目前主要推動 LTEV2X 的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(CCSA)、中國智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(C-ITS)、車載信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟(TIAA)等多個標(biāo)準(zhǔn)組織與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟開展了 V2X 方面的通信標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)和場景測試。
另外,2016 年 9 月,奧迪、寶馬、戴姆勒、愛立信、華為、英特爾、諾基亞及高通發(fā)起成立的會員式組織 5G 汽車聯(lián)盟(5GAA),著眼于開發(fā)、測試、推動用于自動駕駛、業(yè)務(wù)泛在接入、智慧城市整合及智能交通等應(yīng)用的通信解決方案,助推標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)產(chǎn)品的商用化發(fā)展與全球市場滲透,以滿足人們對社會移動互連與道路安全的需求。各組織與聯(lián)盟重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容及相關(guān)成果如表 1 所示。

表 1  車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)組織與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟簡介


2015 年工業(yè)和信息化部發(fā)布國內(nèi)首個「智能網(wǎng)聯(lián)汽車試點(diǎn)示范區(qū)」項(xiàng)目,由上海國際汽車城承擔(dān),在上海安亭鎮(zhèn)建設(shè)世界上最大的智能網(wǎng)聯(lián)汽車研發(fā)和試驗(yàn)基地。其中基于 LTE 的 V2X 試驗(yàn)在 2016 年 6 月開園,主要進(jìn)行智能網(wǎng)聯(lián)汽車總體測試和指揮交通示范,可為無人駕駛、自動駕駛和 V2X 網(wǎng)聯(lián)汽車提供近 30 種場景的測試驗(yàn)證。


工業(yè)和信息化部又先后推動在杭州、北京、重慶、長春建立車聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)基地,基于LTE-V/5G 的通信環(huán)境建設(shè),支撐開展智能駕駛、智慧交通相關(guān)示范應(yīng)用。目前國內(nèi)大唐和華為已有基于 LTE-V 架構(gòu)的原型樣機(jī),可進(jìn)行車路協(xié)同實(shí)景演示。



2. LTE-V2X 業(yè)務(wù)需求


圖 1  LTE-V2X 的通信模式


按業(yè)務(wù)模式,LTE-V2X 可以分為以下 4 類[11],如圖 1 所示,包括:


  • V2N(Vehicle-to- Network)通信,動態(tài)地圖下載,自動駕駛相關(guān)線路規(guī)劃、遠(yuǎn)程控制等,最高優(yōu)先級

  • V2V(Vehicle-to-Vehicle)通信,心防碰撞,避擁塞等安全類應(yīng)用,優(yōu)先級取決于技術(shù)路線,但 V2V 安全類應(yīng)用不受限于網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

  • V2P(Vehicle-to-Pedestrian)通信,車與人之間通信,主要用于行人安全,低優(yōu)先級。

  • V2I(Vehicle-to-Infrastructure)通信,用于車與道路設(shè)施之間通信,提供或接受本地道路交通信息,低優(yōu)先級。


目前 3GPP 對 LTE-V2X 以及 5G 的 eV2X 定義了 27 種(3GPP TR 22.885[11])和 25 種(3GPP TR 22.886[12])應(yīng)用場景:

  • 3GPP TR 22.885 的 27 種應(yīng)用場景根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)進(jìn)行分類,主要實(shí)現(xiàn)輔助駕駛功能,包括安全預(yù)警、交通效率等方面。

  • 3GPP TR 22.886主要實(shí)現(xiàn)自動駕駛功能,包括高級駕駛、車輛編隊(duì)行駛,離線駕駛、擴(kuò)展傳感器等。


在業(yè)務(wù)需求方面,在標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目中,SA1 定義了 LTE-V2X 支持的最大移動速度、時延、消息發(fā)送頻率、數(shù)據(jù)包大小、安全等通用的業(yè)務(wù)要求[13],其中:

  • 移動速度:最高絕對速度 160 km/h,最大相對速度 280 km/h。

  • 數(shù)據(jù)包大小:典型的周期性數(shù)據(jù)包為 50~400 B,事件觸發(fā)數(shù)據(jù)包最大到 1200 B。

  • 消息發(fā)送頻率:1~10 Hz。

  • 時延:100~1000 ms,預(yù)碰撞感知場景下為 20 ms。

  • 安全:通信設(shè)備需要被網(wǎng)絡(luò)授權(quán)才能支持 V2X 業(yè)務(wù),要支持用戶的匿名性并保護(hù)用戶隱私。

  • 資源管理:網(wǎng)絡(luò)覆蓋內(nèi)資源可控,網(wǎng)絡(luò)覆蓋外通過預(yù)配置方式。

  • 通信范圍:TTC(Time To Collision)為 4 s 的通信距離。


其中,V2V 通信場景大多屬于交通安全類,時延要求比較高,大部分場景要求 100 ms 以內(nèi)的時延,某些特殊場景要求 20 ms 以內(nèi)的時延。定位精度要求2 m以內(nèi),數(shù)據(jù)包在 1200 B以內(nèi)。



3. LTE-V2X 關(guān)鍵技術(shù)


3.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)


在已發(fā)布的 V2V 標(biāo)準(zhǔn)中,根據(jù)接口的不同又分為 V2V-Direct 和 V2V-Cellular 2 種通信方式 [14],其中:

  • V2V-Direct 采用 PC5 接口,可實(shí)現(xiàn)車-車之間的直接通信,時延低,支持的移動速度較高,但需要有更好的資源池選擇設(shè)計(jì)和擁塞控制,適用于無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋有限的場景;

  • 而 V2V-Cellular 是通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā),使得車-車通信可在更廣域的范圍實(shí)現(xiàn),覆蓋范圍更廣。



在 3GPP 23.785 [15] 中,定義了潛在的 LTE 支撐 V2X 服務(wù)的架構(gòu)假設(shè),包括基于 LTE-Uu 接口以及 PC5 接口的架構(gòu);基于這 2 種接口的架構(gòu)均可以獨(dú)立地支持 UE 收發(fā)信息。

圖 2  LTE-V2X 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

基于 PC5 及 LTE-Uu 接口的 V2X 架構(gòu)參考模型如圖 2 所示,相關(guān)新功能及部分接口定義如下:


  • V2X Control Function:該邏輯功能用于 V2X 所需要網(wǎng)絡(luò)做出的響應(yīng)。

  • V1:V2X 應(yīng)用于 V2X 服務(wù)器之間的參考點(diǎn)。

  • V2:V2X 應(yīng)用服務(wù)器與運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)內(nèi) V2X 控制功能間的參考點(diǎn),其中 V2X 應(yīng)用服務(wù)器可以與多個 PLMN 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的 V2X 控制功能相連接。

  • V3:具備 V2X 功能的 UE 與運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)內(nèi) V2X 控制功能間的參考點(diǎn),它需要建立在服務(wù)授權(quán)且 PC3 配置的基礎(chǔ)上,可應(yīng)用于基于 PC5 的 V2X 與基于 Uu 口的V2X。

  • V4:HSS 和運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)內(nèi) V2X 控制功能間的參考點(diǎn)。

  • V5:V2X 應(yīng)用之間的參考點(diǎn)。

  • V6:V2X 控制功能間的參考點(diǎn)。

  • LTE-Uu:具備 V2X 能力的 UE 與  EUTRAN 之間的參考點(diǎn)。

  • PC5:具備 V2X 能力的 UE 之間支持  V2V、V2I 與 V2P 業(yè)務(wù)的參考點(diǎn)。


3.2 資源調(diào)度


LTE-V2X 發(fā)送信道包括 PSCCH 和 PSSCH,其中PSCCH 傳送的是 SA(Scheduling Assignment)信息 ,PSSCH 傳送的是用戶數(shù)據(jù)信息。同一用戶的 SA 與數(shù)據(jù)信息是在同一子幀內(nèi)傳送的,這樣可以降低帶內(nèi)輻射和半雙工下數(shù)據(jù)接收失敗的概率。在 LTE-V2X 標(biāo)準(zhǔn)中,數(shù)據(jù)資源池和 SA 資源池是一一對應(yīng)的關(guān)系,每個數(shù)據(jù)傳輸都由一個 SA 調(diào)度,解出的 SA 信息指示數(shù)據(jù)傳輸資源的時頻位置信息。

圖 3  LTE-V2X 資源分布方式
資源池的分布方式有 2 種:
  • 一種是數(shù)據(jù)資源與 SA 資源是相鄰的,如圖 3(a),這樣可以降低帶內(nèi)輻射,為降低用戶間干擾,只需要對用戶在頻帶上所占資源的兩側(cè)進(jìn)行功率回退即可。

  • 另一種是數(shù)據(jù)資源與 SA 資源不相鄰,如圖 3(b),這種資源分布的優(yōu)勢是由于SA 所在資源池較小,有利于 SA 的盲檢測,進(jìn)而進(jìn)一步檢測到數(shù)據(jù)資源。


無論哪種分布方式,SA 與對應(yīng)的數(shù)據(jù)資源相比總處于較低的子信道上,用戶總是選擇整數(shù)倍的相鄰子信道進(jìn)行發(fā)送。


在資源調(diào)度上,LTE-V2X 有 Mode 3 和 Mode 4  2 種資源調(diào)度模式,即基站調(diào)度模式或自主選擇模式,同時為減少空口信令開銷,采用預(yù)約的半靜態(tài)資源調(diào)度方式(SPS),以提高資源利用率和通信可靠性。一個終端在同一個時刻只能在基站調(diào)度模式或自主選擇模式中選取一種,不能同時存在,并且 Mode 3 和 Mode4 的資源池是相互獨(dú)立的。

  • 針對基站調(diào)度模式(Mode 3),只能在 UE 連接態(tài)下使用,UE 首先向基站發(fā)送資源調(diào)度請求,基站根據(jù)用戶位置以及資源利用情況通過 DCI format 5A 調(diào)度發(fā)送端 UE 發(fā)送 PSCCH 及 PSSCH,每個周期調(diào)度一次。

  • 針對自主選擇模式(Mode 4),IDLE 狀態(tài)下只能用 SIB21 提供的傳輸資源池,連接狀態(tài)下只能用 RRC 重配信息中提供的資源池。


資源的選擇采用 Sensing + Reservation 的策略,即終端通過解調(diào)其他用戶 PSCCH 中的 SA 數(shù)據(jù)并對 PSSCH 數(shù)據(jù)進(jìn)行能量檢測,來判決哪些資源已被占用,并在剩余資源中選擇適合自己的資源。另外,在 Mode 4 模式下,資源池以地域的不同進(jìn)行劃分,即在同一地域的用戶共用同一個資源池,每一個資源池對應(yīng)一個地域 ID。



4. 中國聯(lián)通車聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)策略


對于運(yùn)營商而言,車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)是運(yùn)營商從傳統(tǒng)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的機(jī)遇。在提供傳統(tǒng)通信管道的同時,也需要積極擴(kuò)展綜合服務(wù)支撐業(yè)務(wù),開拓更多的盈利渠道,實(shí)現(xiàn)利潤的持續(xù)增長。


中國聯(lián)通作為國內(nèi)對「車聯(lián)網(wǎng)」最具網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)基因的通信公司,已經(jīng)將車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)定位為重要的戰(zhàn)略發(fā)展方向。目前中國聯(lián)通利用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、IT 基礎(chǔ)設(shè)施,從平臺建設(shè)運(yùn)營到服務(wù)體系,整合產(chǎn)業(yè)鏈資源,為智能汽車產(chǎn)業(yè)提供端到端的服務(wù),在前向車聯(lián)網(wǎng)市場份額達(dá)到 80%。


4.1 車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)演進(jìn)策略


圖 4  中國聯(lián)通車聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)演進(jìn)
中國聯(lián)通在目前的車聯(lián)網(wǎng)市場占有巨大優(yōu)勢,但面對其他運(yùn)營商的強(qiáng)烈沖擊與競爭,中國聯(lián)通也需要不斷開拓業(yè)務(wù),打造終端—網(wǎng)絡(luò)—平臺—應(yīng)用的統(tǒng)一架構(gòu),如圖  4 所示,實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)的平滑演進(jìn),打造開放的網(wǎng)絡(luò)平臺,吸引車企與第三方企業(yè)建立長期的合作關(guān)系。


在終端方面,實(shí)現(xiàn) V2V、V2I、V2P 以及 V2N 的通信,建立路邊單元和車載單元。通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)路邊設(shè)施信息回傳與管理,實(shí)現(xiàn) RSU(Road Side Unit)的快速、靈活、低成本的部署。另外,車企實(shí)現(xiàn)輔助駕駛主要依靠  ADAS 系統(tǒng),為了將基于蜂窩網(wǎng)的 V2X 滲透到車企中,運(yùn)營商需要考慮車載 ADAS 系統(tǒng)與 V2X 的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對 ADAS 系統(tǒng)的增強(qiáng),完成信息交互與回傳。


在網(wǎng)絡(luò)方面,目前中國聯(lián)通主要通過 2G/3G 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回傳,在車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的市場占有率相對比較高,擁有豐富的客戶資源。隨著 4G LTE的商用,中國聯(lián)通在網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)勢減弱,未來車聯(lián)網(wǎng)過渡到 4G 網(wǎng)絡(luò)時,行業(yè)競爭會比較激烈。2017 年 3 月,3GPP LTE V2X 將完成標(biāo)準(zhǔn)化,聯(lián)通將盡快開展 LTE-V2X 的網(wǎng)絡(luò)部署,推動 V2X 的相關(guān)業(yè)務(wù)。同時為了增強(qiáng)基于基站通信的低時延高可靠業(yè)務(wù),考慮引入移動邊緣計(jì)算(MEC——Mobile Edge Computing),實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)下沉,在靠近移動用戶的位置上提供 IT 服務(wù)環(huán)境和云計(jì)算能力,并將業(yè)務(wù)存儲和存儲分發(fā)能力下沉至靠近用戶側(cè)(如基站),降低網(wǎng)絡(luò)傳輸時延。在打造基于蜂窩網(wǎng)的車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺的同時,開展 V2X 網(wǎng)絡(luò)與其他車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)(例如 DSRC,其他運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò))的共存性研究。


在平臺方面,打造一體化車聯(lián)網(wǎng)平臺。一方面實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理能力,包括業(yè)務(wù)管理和連接管理,另一方面實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力開放,例如進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析拓展新的業(yè)務(wù)渠道;向第三方開展網(wǎng)絡(luò)接入功能,允許第三方企業(yè)進(jìn)行業(yè)務(wù)定制。


在業(yè)務(wù)應(yīng)用方面,聯(lián)通將保留已有的 Telematics 業(yè)務(wù),同時增加 V2X 業(yè)務(wù),在 LTE-V2X 階段實(shí)現(xiàn)主動安全、交通管理,在 5G 的 V2X 階段實(shí)現(xiàn)自動駕駛、編隊(duì)行駛、高清視頻傳輸?shù)?,同時注重實(shí)現(xiàn) Telematics 和 V2X 業(yè)務(wù)的融合與互補(bǔ)。


4.2 無線側(cè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)策略


圖 5  中國聯(lián)通車聯(lián)網(wǎng)無線側(cè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)


在 V2X 標(biāo)準(zhǔn)中,如果車輛在基站覆蓋范圍內(nèi),車車之間的通信既可通過 Uu 接口通信,又可通過 PC5 接口通信,而目前業(yè)界普遍關(guān)注的是基于車輛自主選擇資源的 V2V 通信,從運(yùn)營商的角度,積極推動基于基站調(diào)度的 V2V 通信技術(shù)和基于 Uu 口的 V2X-cellular 通信技術(shù)是未來聯(lián)通車聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)重點(diǎn)(如圖 5 所示),有利于中國聯(lián)通發(fā)展新的車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。

 

另外,V2X 的主要功能包括主動安全、交通效率和信息娛樂,其中交通效率和信息娛樂是需要通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的,但目前車企主要通過 ADAS 系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)主動安全和自動駕駛。為了加強(qiáng)與車企的合作,需要積極推動 V2X 與 ADAS 技術(shù)的融合,加強(qiáng)車輛行駛安全性。


4.3 典型業(yè)務(wù)測試演進(jìn)方案


圖 6  中國聯(lián)通車聯(lián)網(wǎng)典型業(yè)務(wù)測試演進(jìn)方案


中國聯(lián)通在典型業(yè)務(wù)測試方面可分為 3個階段,如圖 6 所示。


目前已經(jīng)在重慶開展了第 1 階段的測試,關(guān)注典型場景業(yè)務(wù)需求,進(jìn)而制定解決方案。主要包括的場景有緊急剎車警告、交叉路口防碰撞、路況警告、交通燈管理等。


在第 2 階段,為加強(qiáng)與車企的聯(lián)系與合作,使得運(yùn)營商能夠進(jìn)入車企的前裝市場,中國聯(lián)通將開展基于 ADAS 與 V2X 相結(jié)合的測試。在數(shù)據(jù)方面將進(jìn)行 V2X 與 ADAS 傳感器信息的融合測試,并由 ADAS 輔助 V2X 進(jìn)行判決,以此與基于 V2X 和 ADAS 的系統(tǒng)性能分別進(jìn)行對比。


在第 3 階段,即基于 5G 的 V2X,車聯(lián)網(wǎng)的時延將進(jìn)一步降低而可靠性將進(jìn)一步提高。同時,隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車以及智慧城市的發(fā)展與完善,基于主動安全或者交通效率的業(yè)務(wù),未來或許會成為基礎(chǔ)性服務(wù)而不能給運(yùn)營商帶來利潤的增長,因此運(yùn)營商需要在此基礎(chǔ)上拓展新的業(yè)務(wù)模式,并開展基于 5G 的 V2X 的業(yè)務(wù)演示。



5. 結(jié)束語


車聯(lián)網(wǎng)是未來智能交通的發(fā)展方向,通信技術(shù)是車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵支撐,決定了車聯(lián)網(wǎng)信息傳輸?shù)膶?shí)時性和有效性


與歐美、日本等國家相比,車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國發(fā)展相對較晚。現(xiàn)在國家對于車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展較為重視,以推動基于蜂窩網(wǎng)的 V2X 為主。工信部目前已推動在全國 5 處建立車聯(lián)網(wǎng)測試基地,并確定 5.9 GHz 作為試驗(yàn)頻譜,用于 V2V 技術(shù)測試和驗(yàn)證,大唐和華為也研發(fā)了基于 LTE-V2V 的設(shè)備進(jìn)行測試。


對于運(yùn)營商而言,車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)是運(yùn)營商從傳統(tǒng)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的機(jī)遇,在提供傳統(tǒng)通信管道的同時,也需要積極擴(kuò)展綜合服務(wù)支撐業(yè)務(wù),開拓更多的盈利渠道,實(shí)現(xiàn)利潤的持續(xù)增長。



參考文獻(xiàn)




整理編輯:厚勢分析師拉里佩

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