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5G時代下的車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)跨越式發(fā)展

汽車玩家 ? 來源:宏觀看世界 ? 作者:宏觀看世界 ? 2020-03-30 09:57 ? 次閱讀

低延時高可靠應用場景的典型業(yè)務模式就是車聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)國際電信聯(lián)盟 ITU 召開的ITU-RWP5D 會議,未來的 5G 具有以下三大主要的應用場景:1)增強型移動寬帶;2)超高可靠與低延遲的通信;3)大規(guī)模機器類通信。低延時高可靠應用場景的典型業(yè)務模式就是車聯(lián)網(wǎng)。由于 5G 很好地解決了 4G 延遲高的問題,將響應時間從 50 毫秒減少到1-3 毫秒,使反應速度提高了整整 50 倍,5G 網(wǎng)絡成熟商用后,車聯(lián)網(wǎng)等將實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

在 V2X 方面,5G 技術主要在低時延和大寬帶兩個方面對 4G 技術進行全面升級,賦能車聯(lián)網(wǎng)。低時延使得交通運行過程中路權分配等信息具有高并發(fā)性和高時效性,5G 的低時延結合數(shù)據(jù)優(yōu)先級分配網(wǎng)絡處理能力是保障汽車駕駛信息傳輸?shù)年P鍵。大寬帶則能夠保證每輛車都能實時的接入,保證位置、車輛狀態(tài)等信息的共享,快速響應和處理海量數(shù)據(jù)。更進一步來說,5G 時代下萬物互聯(lián)終會到來。

5G時代下的車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)跨越式發(fā)展

遠程遙控駕駛、快速協(xié)同控制等將成為 5G 智能駕駛下的主要應用場景5G 智能駕駛下主要應用場景也有所擴展。華為《5G 時代十大應用場景白皮書》指出,車聯(lián)網(wǎng)是 5G 時代的重要應用場景,5G 有可能成為統(tǒng)一的連接技術,滿足未來共享汽車、遠程操作、自動和協(xié)作駕駛等連接要求,替代或者補充現(xiàn)有連接技術(例如目前正在美國被授權使用 V2V 技術的 5.9GHz DSRC)。在車輛實現(xiàn)完全自動駕駛的過程中,5G 將支持更多應用場景。

5G時代下的車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)跨越式發(fā)展

遠程遙控駕駛是指借助 5G 高性能網(wǎng)絡的遠程駕駛控制系統(tǒng),通過車內(nèi)攝像頭和傳感器將車輛場景傳輸?shù)讲倏厥遥{駛員遠程操控汽車。遠控駕駛可以用來提供高級禮賓服務,使乘客可以在途中工作或參加會議;可提供出租車,也適用于無駕照人員,或者生病、醉酒等不適合開車的情況。遠程遙控駕駛要求 RTT 時延小于 10 毫秒,使系統(tǒng)接受和執(zhí)行指令的速度達到人感知的速度,需要 5G 網(wǎng)絡。快速協(xié)同控制能夠共享本地感知和駕駛意圖,協(xié)商規(guī)劃軌跡,合并或改變車道。在這種 5G 交互應用場景,能夠解決當前無人車變道時遇到的困難。想要變道的自動駕駛車可以通過 5G 發(fā)送駕駛意圖信號,通知旁邊車道的車輛減速,讓出變道空間。

不同于 3G 和 4G,5G 更能滿足智能駕駛的通信需求,5G 能夠滿足 L4&L5 級別智能駕駛的通信技術條件。5G(5th-Generation),即第五代移動電話行動通信標準,也稱第五代移動通信技術。5G 雖然是 4G 之后的延伸,5G 具備比 4G 更高的性能,支持 0.1~1Gbps 的用戶體驗速率,每平方公里一百萬的連接數(shù)密度,毫秒級的端到端時延,每平方公里數(shù) 10Tbps 的流量密度,每小時 500Km 以上的移動性和數(shù) 10Gbps 的峰值速率。其中,用戶體驗速率、連接數(shù)密度和時延為 5G 最基本的三個性能指標。同時,5G 還需要大幅提高網(wǎng)絡部署和運營的效率,相比 4G,頻譜效率提升 5~15 倍,能效和成本效率提升百倍以上。

5G 能夠推動 L4&L5 級別智能駕駛系統(tǒng)的開發(fā)。現(xiàn)有研究表明,通信技術將是完全實現(xiàn)自動駕駛汽車效益的核心。5G 對于通信至關重要,并有望推動自動駕駛汽車的開發(fā),成為自動駕駛汽車功能的重要組成部分。例如,5G 的高速率可支持大量 3D 地圖數(shù)據(jù)的上傳和下載以及傳感器數(shù)據(jù)上傳,以支持實現(xiàn)汽車自主性 AI。非常重要的是,當前正在制定的 5G 標準對超可靠和低時延通信(URLLC)和大規(guī)模機器類型通信(MMTC)已有充分考慮。萬物互聯(lián)成為時代的共同需求,5G 對于時延和可靠性很好的滿足能夠更好地實現(xiàn)機器與機器的交流,推動智能駕駛系統(tǒng)的開發(fā)。

5G時代下的車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)跨越式發(fā)展

5G 比 4G 更適合 V2X 場景5G 低時延和高速率的特性使其成為"V2X"通信的理想?yún)f(xié)議。"V2X"覆蓋全面的通信功能,包括車對行人(V2P)、車對車(V2V)、車對網(wǎng)絡(V2N)、車對公共交通和車對基礎設施(V2I)等。雖然目前已提出了專用短程通信(DSRC)標準以支持"智能交通系統(tǒng)",但 5G 有望提供超越 DSRC 的增強功能并為 V2X 的發(fā)展提供長期路線圖。5G 對自動駕駛的作用在于,汽車通過 5G 這個高速的通信鏈路,彌補車端的感知能力和算力,以及通訊信息交互等方面的不足。比如 V2I(車聯(lián)網(wǎng))、V2V(車與車之間的通信),V2X(車與所有物體的連接),都可以把整個信息傳遞或共享到車上。可以說,這個技術的核心作用不在于 5G,而是 5G 提供了一個低延時、高帶寬的通信鏈路,提供一個靈活的網(wǎng)絡結構和邊緣計算能力,要加速自動駕駛,需要車、路和端口的共同協(xié)同。

5G時代下的車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)跨越式發(fā)展

5G時代下的車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)跨越式發(fā)展

V2X 技術的實現(xiàn)一般基于 RFID、拍照設備、車載傳感器等硬件平臺。V2X 網(wǎng)聯(lián)通信產(chǎn)業(yè)分為 DSRC(專用短程協(xié)議)和 LTE-V2X 兩個標準和產(chǎn)業(yè)陣營。LTE-V2X 基于現(xiàn)有蜂窩移動通信支(3G/4G),擁有自主知識產(chǎn)權。工信部、發(fā)改委和科技部等政府部門和高通、華為等公司也在大力推動 LTE-V2X 技術的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。LTE-V2X 的進階版 LTE-eV2X 在保持與 LTE-V2X 兼容性條件下,進一步提升 V2X 直通模式的可靠性、數(shù)據(jù)速率和時延性能,以部分滿足更高級的V2X 業(yè)務的需求,其相關技術主要針對 PC5 的增強,可以與 LTE-V2X 用戶共存且不產(chǎn)生資源碰撞干擾影響。從LTE-V2X到5G V2X的平滑演進被稱為C-V2X。它基于強大的3GPP生態(tài)系統(tǒng)和連續(xù)完善的蜂窩網(wǎng)絡覆蓋,可大幅降低未來自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)部署成本,未來車聯(lián)網(wǎng)將是 5G-V2X 與 LTE-eV2X 多種技術共存的狀態(tài)。

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