郭文佳
智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)是汽車(chē)、電子、信息通信、道路交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)深度融合的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)。當(dāng)前,我國(guó)正加快推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)發(fā)展,提升智能道路基礎(chǔ)設(shè)施水平,構(gòu)建車(chē)聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用體系。5G賦能網(wǎng)聯(lián)車(chē),就是產(chǎn)業(yè)跨界交流、協(xié)同創(chuàng)新、示范應(yīng)用的迫切需求的重要表現(xiàn)。
5G是更適合支持網(wǎng)聯(lián)車(chē)的通信手段
中國(guó)工程院院士鄔賀銓認(rèn)為,5G空中接口加上邊緣計(jì)算,可以實(shí)現(xiàn)一毫秒的空中接口延時(shí),這將對(duì)推進(jìn)網(wǎng)聯(lián)車(chē)的快速發(fā)展極為有利。其主要的應(yīng)用場(chǎng)景包括在沒(méi)有路車(chē)系統(tǒng)、沒(méi)有車(chē)輛系統(tǒng)的時(shí)候,可以做本地信息分發(fā)動(dòng)態(tài)的高精度地圖、車(chē)載信息增強(qiáng)、車(chē)輛在線(xiàn)檢測(cè)。
實(shí)際上,網(wǎng)聯(lián)車(chē)大部分情況都是需要車(chē)路協(xié)同的。這包括4G、5G基站,還有路邊單元、攝像頭、信號(hào)燈等等。當(dāng)然,后臺(tái)也會(huì)有移動(dòng)核心網(wǎng)、路側(cè)的邊緣計(jì)算;云端有連接交警平臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容服務(wù)商、汽車(chē)服務(wù)商、數(shù)字地圖平臺(tái)等,所以是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)。V2P主要是提醒跟行人、騎行者的安全預(yù)警;V2I主要優(yōu)化交通信號(hào)燈的轉(zhuǎn)換;V2N是實(shí)時(shí)交通流量到網(wǎng)絡(luò)和路徑規(guī)劃服務(wù)。車(chē)端會(huì)裝有傳感器OBU,通信、控制器、執(zhí)行器和邊緣計(jì)算,路端RSU是通信和邊緣計(jì)算的結(jié)合,有傳感器和信號(hào)燈的聯(lián)系。網(wǎng)端當(dāng)然有基站和通信的云,云端有高精度地圖和智能出行的應(yīng)用。
而在網(wǎng)聯(lián)車(chē)的車(chē)路系統(tǒng)中,5G是比較合適的來(lái)支持通信手段。它空中接口的延時(shí)可以控制在一毫秒,可靠性達(dá)到六個(gè)九,可以保障車(chē)聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用場(chǎng)景?,F(xiàn)在我們發(fā)展基于蜂窩的車(chē)聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng),當(dāng)然這里有基于4G的LTE-V2X和LTE的增強(qiáng)V2X,那么,5G是新空口的V2X。鄔賀銓表示,5G本身通信范圍可以延長(zhǎng)到1公里,下行帶寬可以做到1個(gè)G,時(shí)延不超過(guò)3毫秒,可靠性基本支持四個(gè)九。功能除了V2V、V2I 、D2D,還有車(chē)輛編隊(duì)、遠(yuǎn)程駕駛,在5G的V2X時(shí)還可以包括情景感知和協(xié)作駕駛。
鄔賀銓表示,5G實(shí)際上是移動(dòng)通信發(fā)展到新階段的新型移動(dòng)通信,我們知道1G是模擬的一個(gè)蜂窩小區(qū),依靠頻率的不同區(qū)分用戶(hù)。2G是數(shù)字的,以GS為代表的2G是時(shí)分多址,依靠時(shí)系的不同區(qū)分用戶(hù)。3G都是碼分多址CDMA。4G我們把頻分、時(shí)分、碼分都用上了,是正交頻分多址?,F(xiàn)在5G它的多址方式,還是正交頻分多址。未來(lái)6G就不知道了??偟膩?lái)說(shuō),都是十年一代,每一代的峰值速率,都是前一代的一千倍。
5G對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)的一些支持和面臨的挑戰(zhàn)
鄔賀銓表示,車(chē)聯(lián)網(wǎng)是面向行駛中的車(chē)需要采用無(wú)線(xiàn)的聯(lián)網(wǎng),而5G相對(duì)短距離的無(wú)線(xiàn)通信有更多的優(yōu)點(diǎn)。利用運(yùn)營(yíng)商的5G網(wǎng)絡(luò),則無(wú)需重建覆蓋全城的專(zhuān)用車(chē)聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施,可節(jié)省成本。
而鄔賀銓認(rèn)為,面向消費(fèi)者應(yīng)用的5G,它主要模式是TDD,也叫時(shí)分雙工。它的下行,面向消費(fèi)者應(yīng)用的TDD,一般下行的多、回傳的少。它們?cè)诠灿谜l的時(shí)候,互相有干擾。鄔賀銓說(shuō):“你單獨(dú)一個(gè)網(wǎng)你自己愿意設(shè)計(jì)上行多下行少、下行多上行少都是可以的,不需要考慮公網(wǎng)兼容。但是建一個(gè)專(zhuān)網(wǎng),必須要專(zhuān)用頻率?!?/p>
目前分配給車(chē)聯(lián)網(wǎng)的頻率,是5.8G左右。如果說(shuō)每輛車(chē)都要廣播汽車(chē)的話(huà),那么這個(gè)頻率就不夠。如果專(zhuān)建一個(gè)車(chē)聯(lián)網(wǎng),那這個(gè)投資就必須單獨(dú)車(chē)聯(lián)網(wǎng)來(lái)承擔(dān),5G具有網(wǎng)絡(luò)切片的能力,這個(gè)切片能力也是車(chē)聯(lián)網(wǎng)所需要的。網(wǎng)絡(luò)切片有利于根據(jù)業(yè)務(wù)流的屬性,提供針對(duì)性的服務(wù),可以選擇高可靠、低時(shí)延的切片,支持車(chē)聯(lián)網(wǎng)。但是如果每一個(gè)車(chē)聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)都分配切片,那一個(gè)城市網(wǎng)絡(luò)就很難收斂。
另外,鄔賀銓認(rèn)為,5G會(huì)采用基于服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系,也就是說(shuō)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)生成了實(shí)際上APP的方式,可以以APP的組合來(lái)適應(yīng)。這些服務(wù)既可以直接給運(yùn)營(yíng)商使用,也可以運(yùn)營(yíng)商把這些服務(wù)打包供給垂直行業(yè)使用。但是,這種方式會(huì)帶來(lái)一些安全風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)闃I(yè)務(wù)生成是開(kāi)放的,承接外邊來(lái)的APP,同時(shí)也打包給垂直行業(yè)來(lái)使用,所以會(huì)有惡意APP進(jìn)入的風(fēng)險(xiǎn),也有被惡意第三方來(lái)調(diào)用你誤用、濫用網(wǎng)絡(luò)資源的風(fēng)險(xiǎn)。
“5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用還有待開(kāi)拓,5G本身具備的特性還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)?!编w賀銓強(qiáng)調(diào),5G的增強(qiáng)移動(dòng)寬帶高可靠、低時(shí)延、廣覆蓋、大連接的特性正好是車(chē)聯(lián)網(wǎng)的所需,和現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)技術(shù)相比,5G更適合車(chē)聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。城市的車(chē)聯(lián)網(wǎng)通信距離比較短,中間節(jié)點(diǎn)數(shù)比較少。所以,針對(duì)公眾通信設(shè)計(jì)的5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)點(diǎn),在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中并不都能得到體驗(yàn),而且城市的車(chē)聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)到多點(diǎn)和多點(diǎn)到點(diǎn)的場(chǎng)景的應(yīng)用,都對(duì)5G提出了很多新的需求。目前,5G的技術(shù)還需要針對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來(lái)優(yōu)化。汽車(chē)永遠(yuǎn)在路上,車(chē)聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新也永遠(yuǎn)在路上。
(本文根據(jù)2020世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)大會(huì)速記整理,有刪改,未經(jīng)本人審閱)