5G在车联网业务中的应用

马东平， 丁 聪

（中国联合网络通信有限公司蚌埠市分公司，安徽 蚌埠233000）

一、概述

5G（5th-Generation第五代移动通信技术）是继4G(LTE-A、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系统后的最新一代蜂窝移动通信技术。5G的特点是高速率、低延迟、省能源、节成本、大容量和多设备连接。

车联网源于物联网，在国外起步较早，限于通信技术一直发展缓慢，近年来随着5G技术的逐步商用，依靠5G高速率、低延时、多连接的特点发展迅猛。我们国家也于2017年底开始颁布了多项政策和方案，将车联网的发展提高到了我们国家创新战略的层面。未来车联网的应用将涉及：生态出行、精确导航、安全驾驶、无人驾驶、交通智能化等多个方面。随着未来大数据、云计算、人工智能、AR、VR、人脸识别、语音识别等技术的发展，车联网与5G技术结合将为用户提供更加多样化的个性功能服务方式。

二、车联网发展趋势

车联网应用类型可以分为车辆安全、智能交通和信息服务三大类。作为我国主导的方案C-V2X由 3GPP（3rd Generation Partnership Project 第三代合作伙伴计划）制定相关标准，3GPP对车联网的三类应用做了大量的研究工作，发布了基于4G技术的LTE-V2X标准并定义了27种(3GPP TR 22.885)应用场景和基于5G技术的5G-V2X标准定义的25种(3GPP TR 22.886)应用场景[1]。

TR 22.885定义的应用场景主要以辅助驾驶功能为主，例如碰撞预警、紧急刹车、车速引导、车辆远程诊断等。

TR 22.886定义的应用场景则主要实现自动驾驶功能，包括编队行驶、高级驾驶、扩展传感器、远程驾驶四大类功能[2]。

5G技术结合C-V2X在车联网三类应用中未来将可以提供如下服务：

（一）车辆安全类：车联网目前重要应用场景之一是安全驾驶，借助C-V2X技术我们可以实现车辆与周围人、车、路、网（云）信息的交互，实现碰撞预警、紧急车辆提醒、异常路段告警、自动驾驶、远程驾驶等功能。

（二）智能交通类：车联网面向城市智能交通场景可以提供高效智能交通类业务。通过C-V2X技术和大数据、云计算、人工智能等技术相结合可以有效优化和协同交通管理，实时感知车辆周围环境状况并进行及时调配，通过控制交通路口信号灯、车辆自适应巡航以及车辆编队行驶，提高交通效率，缓解城市拥堵，为人们提供高效、绿色的出行体验。

（三）信息服务类：可以提供如高清视频、车载游戏、车载AR/VR等车载娱乐服务，车辆远程状况诊断、高精度地图更新下载等车载信息服务。

英国脱欧后与各国尤其是美国重新签订贸易协定也是英国媒体重点关心的内容；该语料共1188字，共出现7种架构，共42次。其中，占比最高的几种架构为旅程架构(12次，占比29%)、方位架构(9次，占比22%)、人际关系架构(6次，14.6%)

三、5G+MEC在车联网中的应用

C-V2X需要车辆可以实时与周围环境进行信息交换，这对通信的时延非常敏感，尤其自动驾驶这种高级应用对时延要求非常高，需要达到5 ms。因而C-V2X需要解决的一个核心问题就是如何实现超高可靠性的超低时延通信。传统的移动通信，性能上无法满足这一要求，为此我们在5G网络中引入MEC（Mobile Edge Computing多接入边缘计算平台）以进一步降低端到端通信时延，为C-V2X提供更低的时延通信。

MEC将应用智能就近引入基站边缘侧从而减少数据传输路由节点，直接在边缘节点处理信息，就近为用户提供所需服务，从而为用户提供更低的时延、更高的带宽和更多连接的高性能网络服务。通过MEC部署业务可极大的降低端到端通信时延。通过5G+MEC车联网平台，V2V（车对车）通信时延可降低至20 ms以内，在辅助驾驶时如遇紧急情况可及时发告警信息等给OBU（车载单元）从而大幅度减少车主反应时间，相比现有网络延时，能更好地挽救生命和减少财产损失。

MEC作为本地服务托管环境，能够支持部署本地更具地理和区域特色、更高吞吐量的车联网服务[3]，例如通过MEC 车联平台可实现路径优化分析、行车与停车引导、安全辅助信息推送和区域车辆服务指引等。因此，MEC已经成为基于5G+CV2X通信解决方案不可或缺的一部分。

四、技术实现方案

车联网主要系统有六个部分组成：

（一）RSU（路边子系统）：支持无线公网回传和光纤有线专网回传两种方式接入V2X Server综合管理平台，主要检测RSU覆盖范围内的道路环境信息并实时通过V2I系统向进入RSU覆盖范围内的所有车辆发送道路信息，从而减少可能的道路事故。

（二）T-BOX（Telematics BOX）：主要将车载摄像头、雷达等设备的信息通过5G网络上传到RSU再传到云控制平台，同时也可以将车内的传感器采集的车内人员的情况进行上传到云控制平台。云控制平台通过对5G T-BOX上传的数据以及其他平台的数据进行综合分析，下发指令至5G T-BOX而后通过车辆的网关对数据进行分发，从而完成数据传递的整个过程。

（三）ITS(智能交通系统)：对上报的有关车辆信息、道路信息、交通信息数据进行综合分析、处理、应用。提高交通效率，缓解城市拥堵，保障交通安全。

（四）MEC：提供低延时、大容量、多连接、本地化的车联网信息服务。

（五）定位：借助5G高速网络和C-V2X系统，实现高精度地图的实时下载更新，通过ITS平台掌握车辆位置信息和行驶轨迹数据。

（六）车载感知系统：通过C-V2X系统获取周边环境信息，通过5GNR（New Radio新空口）传给云控制平台，ITS获取车辆信息、道路信息、交通信息等环境信息。C-V2X系统对多源信息进行融合，做出决策，借助5G+MEC通信控制车辆的转向和速度等状态，从而实现精确导航、安全驾驶、无人驾驶、智能交通、生态出行。

五、远程驾驶案例

安徽省目前开展远程驾驶试点的汽车制造企业有安徽江淮汽车集团、奇瑞集团等，其中江淮汽车集团现有试车场长度约1.1KM，目前采用2个5G宏基站进行覆盖，支撑现场5G远程驾驶数据业务需求，试验效果良好。

（一）车载5G CPE（Customer Premise Equipment客户前置设备）接收5G站点信号，车载视频信号通过5G CPE回传到远程控制台，通过5G网络进行大带宽视频业务回传。

（二）在控制台通过核心网（华为搭建的5G实验核心网），经过室内5G数字化室分（LampSite）进行回传，与5G信号控制的CPE进行互访，远程控制车辆行驶。

六、商业模式

（一）建网初期：车联网平台建设商业模式

基于连接服务：运营商为车辆网提供基于eMBB和uRLLC切片的网络，可以按切片、物联卡连接数和流量方面的计费方式提供服务。

基于非连接：整合集成商及设备厂商等合作伙伴能力，打造连接+（应用、部件、方案集成）整体车联网解决方案，与上下游伙伴合作共赢。

（二）建网后期：以合作共赢为主

2B：打造车辆共享、智慧停车场平台，提供智能充电维护、车辆保险等服务。

2C：提供智能控制与导航及其他车载内容及应用服务。

七、结语

本文通过5G技术浅析了车联网业务及实现方案，并总结了在现实汽车行业中的一个具体落地应用，即江淮汽车远程驾驶。5G与车联网融合，实现eMBB和uRLLC场景，通过前期对垂直行业商业价值探索实践，不断将车联网向更高级应用推进，展现可预期的商业价值。