使用5G的车联网

Posted 2020-11-13

  车联网是利用车载电子传感装置，通过移动通信技术、汽车导航系统、智能终端设备与信息网络平台，使车与路、车与车、车与人、车与互联网之间实时联网，实现信息互联互通，从而对车、人、物、路、位置等进行有效的智能监控、调度、管理的网络系统。
  
  车联网通信场景主要有四个：车与互联网互连（V2N：Vehicle to Network）、车车互联（V2V：Vehicle to Vehicle）、车路互联（V2I：Vehicle to Infrastructure）以及车人互联（V2P：Vehicle to Pedestrian），通过人、车、路的有效协同实现智能交通的目的。
  
  现有车联网通信技术分为IEEE802.11p（DSRC专用短程通信使用的底层无线通信技术）和3GPPC-V2X（基于蜂窝网的V2X无线通信技术）。IEEE802.11p是一个由IEEE802.11标准扩充的通信协议，能够支持相邻车辆之间行车安全数据的相互通信和数据交换，符合智能交通系统的相关应用。从技术上来看，IEEE802.11p标准对IEEE802.11进行了多项针对车辆特殊环境的改进，例如增强了热点间切换、更好地支持移动环境、增强了安全性、加强了身份认证等。C-V2X（CellularBasedV2X）是基于移动蜂窝网的车联网通信技术。以LTE蜂窝网络作为基础的C-V2X称为车联网通信， 3GPP已于2017年3月完成车联网通信的标准制定工作。未来基于5GNewRadio（新空口）蜂窝网络的C-V2X称为NR-V2X。
  
  802.11p和车联网通信的比较，如下表：

  尽管802.11p具备先发优势，技术和产业相对成熟，但其仅支持车车、车路之间的直接通信，从智能交通长远发展的角度来看，以车联网通信为代表的C-V2X技术实现了直通和蜂窝模式的融合，未来可以平滑演进到5G，应用前景更加光明。
  
  目前，5GV2X正处于业务场景和需求确定阶段。3GPP的需求组（SA1）已基本完成5GV2X的业务场景及需求的讨论，并将25个5G V2X业务场景分成车辆编队、扩展传感器、先进驾驶、远程驾驶四组。3GPP需求组从无线通信角度为5GV2X业务场景定义了相应的需求，具体如下表：
  

  
  如何在高密度车辆场景下满足5GV2X通信的低时延、高可靠性、高传输速率、高容量等需求，是5G车联网通信网络面临的挑战，也是5G车联网的重点研究工作。3GPPRAN从2017年第三季度开始研究5GV2X的可用频谱、信道模型以及评估假设，预计在2020年左右完成标准工作。
  
  至今车联网通信的标准化工作已基本完成，但由于设计领域多、影响面大，各国都尚处于测试推广阶段，未能实现大规模商用。随着市场的推广和用户认知度的提高，在未来几年，车联网会发生爆炸式增长，且用户量会保持激增状态。