白皮书 | 中国联通车联网技术路线及布署策略

2017-10-30 19:31:09来源: 车云网 关键字:中国联通  车联网  技术路线

车联网作为新兴技术,产业链涉及各个方面,需要汽车制造商、芯片制造商、通信运营商以及内容服务提供商等通力合作。这样不仅打破了传统汽车制造行业的壁垒,同时也是对通信运营商、互联网、OTT 的机遇和挑战。

中国联通于10月发表了《中国联通车联网白皮书(2017)》,该白皮书以车联网的基本概念和特征为基础,描述了车联网发展的业务愿景,定义了车联网的基本系统架构,从运营商角度探索了车联网演进的技术路线及关键技术。本文节选自白皮书第三部分“联通车联网演进及布署策略”,需要获得白皮书全文,可添加车云菌个人微信号cheyunjun3索取。

1车联网系统架构

为满足车联网的业务需求,未来网络将采用“终端—网络—平台—应用”的统一架构,打造“多模通信+人车路协同+车云同步”的云网协同一体化网络,如图1所示。

图1:云网协同一体化网络架构

(1)立体化通信网络

支撑未来车联网发展必然是一个立体化通信网络架构,通过横向和纵向两个方面实现多模接入、车车直通、支持多种低时延高可靠业务的车联网通信。横向实现3G/4G/5G网络共存,依据不同的业务需求(例如Telematics业务,V2X业务)选用不同的网络及技术,实现多模通信。纵向实现车车之间无缝联通,在有网络覆盖情况下,可通过基站实现车车通信,而在无网络覆盖情况下,可通过V2V实现车车之间直接通信。通过网络实现路边设施信息回传与管理,实现RSU(Road Side Unit)的快速、灵活、低成本的部署,实现数据与业务分流,降低网络时延,避免资源冲突,实现数据与业务的回传。为了增强基于基站通信的低时延高可靠业务,考虑沿公路部署光纤传输管道,引入边缘云计算,实现业务下沉,在靠近移动用户的位置上提供IT服务环境和云计算能力,并将业务存储和存储分发能力下沉至靠近用户侧(如基站),降低网络传输时延。

(2)云网协同平台

打造车联网协同互联云平台,实现互联互通。在功能上,车联网云平台一方面具有网络管理能力,包括业务管理、连接管理,具有车联网通用业务分析组件;实现车车协同和车云协同;另一方面具有网络开放能力,例如进行大数据分析拓展新的业务渠道,或者向第三方企业开放网络接入功能,允许第三方企业进行业务定制。统一的云平台是未来车联网的重要组成部分,需具备以下特性,如图2所示:云平台作为连接网络与应用服务的桥梁,首先应支持共性平台建设,具有一定的通用性,灵活性、安全性、开发性以及稳定性;其次需要保证各类用户的体验,具有网络开往能力,实现网络间的互联互通,支持泛在接入,通过模块化实现云平台的灵活弹性,保证用户永远在线,并对客户做出实时响应。最后,要实现多场景支撑功能,例如:主动安全,路径规划、共享数据以及协同感知等。

图2:车联网协同互联云平台核心特点

(3)业务综合化和多样化

未来车联网业务以“Telematics—智能网联—智能交通”为基本路线,将朝着综合化和多样化方向发展。已有的Telematics业务主要提供远程信息服务,例如智能导航、视频下载、故障诊断等。随着LTE-V2X标准化的完成,辅助驾驶渐渐渗透到人们生活中,包括主动安全(交叉路口防碰撞、前向刹车提醒、超车提醒等)、交通效率(红绿灯车速引导、交通信息及路径规划等)和信息服务(汽车分时租赁、兴趣点提醒、充电站引导等)。在5G阶段车联网将实现自动驾驶功能,包括高级驾驶、编队行驶、传感器信息共享、离线驾驶等。在大数据时代,针对车联网海量数据,融合通信网络大数据、个人用户大数据以及智能汽车和智能交通数据,提供大数据分析及推广服务,打造基于互联网和汽车的大数据生态圈。

(4)运营商的产业角色

在传统车联网产业链中,服务用户的不仅是车厂和4S店,还包括互联网应用提供商、软硬件提供商、汽车远程服务提供商以及电信运营商,如图3-3所示,其中直接服务于用户的有4S店、汽车后装设备提供商以及电信运营商,其他行业则是间接服务于用户。未来产业链将呈现各行业交错模式,资金的流动也呈现多向化、快速化的特点。

对电信运营商而言,车联网产业格局处于变革期,运营商的角色也在发生变化。传统运营商在车联网产业中主要提供通信管道、维护网络稳定与安全,以流量运营为主要营收点。随着车联网产业格局的变化,运营商也在探索新的服务角色,开始向搭建车联网平台、开展车联网业务运营转型,创造新的营收机会。目前的转型探索主要有一下三种方式:

  • (1)搭建车联网业务运营平台。例如:中国联通提供汽车信息化服务支撑平台(Telematics Service Support Platform,TSSP),提供丰富的车载信息服务;

  • (2)基于网络经验为汽车厂商提供车联网网络解决方案。例如:Verizon利用4G网络、云计算平台,向汽车厂商等等提供全套网络连接解决方案;

  • (3)基于流量优势进行车联网相关的软硬件捆绑销售。例如:AT&T重点定位车联网流量经营及车联网软硬件捆绑销售。

图3:车联网产业链示意图

2车联网网络演进

2.1车联网技术路线

V2X技术演进路线如图4所示。目前的车联网网络以LTE-V2X为主,包括U u口通信以及PC5口通信两种方式,功能上满足3GPP提出的27种应用场景(3GPPTR22.885),包括主动安全,交通效率和信息娱乐。而LTE-eV2X的目标是在保持与LTE-V2X兼容性条件下,进一步提升V2X直通模式的可靠性、数据速率和时延性能,以部分满足更高级的V2X业务的需求。其相关技术主要针对PC5的增强,采用与LTE-V2X相同的资源池设计理念和相同的资源分配格式,因此可以与LTE-V2X用户共存且不产生资源碰撞干扰影响。LTE-V2X中的增强技术主要包括载波聚合、高阶调制、发送分集,以及低时延研究和资源池共享研究等。未来车联网将是5G-V2X与LTE-eV2X多种技术共存的状态,主要实现与自动驾驶相关的25种应用场景(3GPPTR22.886),包括编队行驶、高级驾驶、传感信息交互和远程驾驶等。

图4:V2X网络演进

2.2车联网关键技术

2.2.1C-V2X通信

2015年2月,3GPPSA1正式启动了LTE-V2X业务需求研究项目,拉开了LTE-V2X技术在3GPP各小组的标准化序幕,并于2017年3月完成V2X第一阶段标准的制定。

按C-V2X按业务模式可以分为以下4类,包括:

  • V2N(vehicle-to-network)通信,包括动态地图下载,自动驾驶相关线路规划、远程控制等;

  • V2V(vehicle-to-vehicle)通信,包括核心防碰撞,避拥塞等安全类应用,V2V安全类应用不受限于网络覆

  • 盖;

  • V2P(vehicle-to-pedestrian)通信,车与人之间通信,主要用于行人安全;

  • V2I(vehicle-to-infrastructure)通信,用于车与道路设施之间通信,提供或接受本地道路交通信息。

图5:LTE-V2X的分类 

同时C-V2X根据接口的不同又可分为V2X-Direct和V2X-Cellular两种通信方式,如图3-5所示。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U u接口转发,采用蜂窝网频段(如1.8GHz)。具体的PC5口和U u口对比如表所示。

表1:基于Uu通信和基于PC5通信比对

2.2.2边缘云

车联网业务中有关驾驶安全类业务的主要特征是低时延、高可靠。在时延需求上,辅助驾驶要求20~100ms,而自动驾驶要求时延可低至3ms。边缘云是在现有移动网络中实现低时延业务的使能技术之一。

移动多接入边缘计算(Multi-access Edge Computing,MEC)是在靠近人、物或数据源头的网络边缘侧,融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台,就近提供边缘智能服务,满足行业数字化在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。一般情况下针对车联网场景,MEC系统有两种构建方式,一种是在基站侧利用若干台通用服务器构建的边缘云系统,完成流量本地卸载,及植入车联网相关应

用。另一种是在基站内部提供一定的计算能力。边缘云提供本地化的云服务,并可连接公有云或者其他网络内部的私有云实现混合云服务。

边缘云计算通过将本地云平台下沉在基站侧,可为移动终端提供低时延业务。如图3-6所示,通过LTE蜂窝网络和MEC车联网平台的本地计算,在紧急情况是下发警告等服务驾驶信息给车载OBU,相比现有网络时延,车到车时延可降低至20ms以内,大幅度减少车主反应时间。此外,通过MEC车联平台还可实现路径优化分析,行车与停车引导,安全辅助信息推送,和区域交通服务指引等。

图6:基于MEC平台实现车联网应用

2.2.3网络能力开放

运营商作为传统的通信服务提供者,正在努力尝试在新的产业合作中进行角色转换,以增加新的利润营收点,网络能力开放便是其中的重要方式之一。5G网络能力开放将具有更加丰富的内涵,除了4G网络定义的网络内部信息、QOS

[1] [2] [3]

关键字:中国联通  车联网  技术路线

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/article_2017103020226.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:汽车 ADAS 需要 EMI / EMC 辐射很低的开关转换器
下一篇:威马汽车推“车窗交互”功能,智能化将分四步走

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利
推荐阅读
全部
中国联通
车联网
技术路线

小广播

独家专题更多

东芝在线展会——芯科技智社会创未来
东芝在线展会——芯科技智社会创未来
2017东芝PCIM在线展会
2017东芝PCIM在线展会
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2017 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved