2024年蜂窝车联网技术架构与关键技术研究VIP免费

蜂窝车联网技术架构与关键技术研究吴海、肖子玉（中国移动通信集团设计院有限公司，北京１00080)摘要本文从车联网的定义、应用场景和两种无线通信技术的比较切入,首先介绍蜂窝车联网的技术架构和主要功能实体，其次介绍了该网络的两项关键技术,最后对关键技术的网络部署提出了建议。关键词蜂窝车联网；MBMＳ;PｒoSｅC-V2XｔecｈnicalfrａmeworkandkeyｔecｈｎoloｇyreｓearchWUHａi，XIＡOZi-yu(ChｉnaＭobilｅGroｕｐＤｅsigｎＩnstituｔeＣｏ．,Ltd.，Bｅijiｎg100080，Chiｎa)AbstｒａctThispaperstartsfromthedefinition,applicatｉonｓcenarioandthecompaｒｉｓonofｔwokindsoｆwirｅleｓscｏｍmｕｎicａtiontｅcｈnologiesoｆthevｅhｉclenｅtwoｒｋiｎg，firstiｎtrodｕcｅsthetecｈnologｙaｒchitecturｅanｄｍａinfunctiｏｎaleｎtｉtieｓofｔhecelｌularveｈicｌenｅｔworｋing,ｔhenｉnｔrｏｄucｅstwokeｙteｃhnoｌoｇｉesoｆｔhenｅtwｏrｋ，aｎdfinaｌlyputsfoｒwardsｏmesuｇｇesｔionsfｏrtheｎetwｏｒｋｄeploymentｏfkeyteｃhnoｌogieｓ.KeywordsC-V２X;ＭBMS；ＰroＳｅ1车联网技术车联网（V2X)是指通过装载在车辆上的传感器、车载终端及电子标签提供车辆信息,采用各种通信技术实现车与车、车与人、车与路互连互通，并在信息网络平台上对信息进行提取、共享等有效利用，对车辆进行有效的管控和提供综合服务[１]。1车联网应用包括车-车（Ｖ２Ｖ)应用、车－路(Ｖ2Ｉ）应用、车-网（V2N)应用和车－人（V2Ｐ）应用。V2V、Ｖ2P、V２Ｎ和V2Ｉ这４种类型的V2X应用可以用“合作意识”为用户提供智能服务。如车辆、路边单元、应用服务器和行人可以收集、处理和分享当地环境信息,为用户提供合作碰撞警告或自主驾驶等智能服务。目前，车联网无线通信技术分为IEEE8０2.11（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）两个阵营。DＳＲC具有客观的先发优势,技术趋于成熟。而LTＥ－V2Ｘ作为一种基于LTE演进的车联网技术,则具备后发优势。DSRC和C-Ｖ2X的对比如表1所示。本文将重点讨论蜂窝车联网的关键技术和部署方案。表1ＤSＲＣ与C-Ｖ2X技术对比表对比维度DSＲCC－Ｖ２Ｘ成熟度已经是标准技术，美国、欧洲等国家已提出相关标准规格标准化过程以及相关技术的开发还未完成。R１4标准(LTＥ-V）预计在2017年完成。基于５Ｇ新空口的V２X通信技术的研究,预计在20２0年左右完成标准工作芯片设计安全性车用半导体必须要能符合较长使用周期的需求，芯片设计应支持IＳO26262汽车应用环境安全标准以LＴE消费性硬件打造V2X功能的客户,恐怕会遭遇可靠性问题,手机芯片设计不能保用15年部署需要安装新的路侧设备,将增加导入成本与时间采用LTE－V能够整合现有基站资源，网络覆盖广,网络运营模式清晰关键指标支持车速２00km/ｈ，反应时间10０ms，数据传输速率平均12Mｂiｔ/ｓ（最大27Mbit/ｓ），传输范围1ｋm。根据美国交通运输部的报告，违反交通信号灯指示的时延要求是小于100ｍｓ；车辆防碰撞指示的时延要求LＴＥ-V传输带宽最高可扩展至10０MＨz,峰值速率上行５０0Ｍbｉt／s,下行１Gbit／s，时延用户面时延≤10mｓ,控制面时延≤50ms，支持车速50０ｋm/h，覆盖范围与ＬＴE范围类似。ＬTE-V－Direct目前还没有详细的技术指标。5GeV2X2对比维度DSＲCC－Ｖ２Ｘ是小于２０ｍs支持速度更高,时延更低政策影响美国交通部推动,2019年可能强制安装我国中长期看好LTE-Ｖ/５G在车联网V２X领域的发展潜力V２Ｘ通信和智能交通系统实现的挑战汽车厂商对于标准的一致意见，数据隐私安全,跨部门实施有难度汽车厂商对于标准的一致意见，数据隐私安全，但跨部门实施有难度2蜂窝车联网技术架构2.1基于PＣ5和LTE-Ｕu的V2Ｘ通信架构Ｃ－Ｖ２Ｘ根据接口的不同可分为V2X-Ｄirect和V2X-Ｃelｌulaｒ两种通信方式。V2X-Ｄirｅcｔ通过PC5接口，采用车联网专用频段(如5．９GHz)，实现车车、车路、车人之间直接通信,时延较低,支持的移动速度较高,但需要有良好的资源配置及拥塞控制算法。V2X-Ｃｅllulaｒ则通过蜂窝网络Uu接口转发,采用蜂窝网频段(如１.8ＧＨｚ），下行采用广播...