5G 車聯(lián)網(wǎng)對自動駕駛技術(shù)發(fā)展的影響

周 輝

（中通服咨詢設計研究院有限公司，南京 210019）

1 車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

我國對于車聯(lián)網(wǎng)的定義是借助新時代的技術(shù)實現(xiàn)車、人、服務平臺的全方位連接。與傳統(tǒng)的車聯(lián)網(wǎng)服務相比，提高了汽車的智能化水平和自動駕駛能力。在將來的不久可以實現(xiàn)無人駕駛技術(shù)，為交通服務行業(yè)減輕工作負擔，提升交通效率。改善汽車的使用性能，為用戶提供更加可靠，安全的綜合服務。車聯(lián)網(wǎng)的三個核心，包括網(wǎng)絡連接、汽車智能化服務和新業(yè)態(tài)。車聯(lián)網(wǎng)是汽車與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的應用也是互聯(lián)網(wǎng)在汽車領域的典型代表。車聯(lián)網(wǎng)的核心關鍵是V2X 無線通信技術(shù)，該無線通信技術(shù)包括很多方面，比如DSRC、5G-V2X 等。車聯(lián)網(wǎng)借助無線通信技術(shù)可以打破傳統(tǒng)的車載技術(shù)，促進汽車在智能化方面的發(fā)展，推動無人駕駛、自動駕駛功能在汽車行業(yè)的發(fā)展。對于世界的無線通信技術(shù)進行調(diào)查，我們可以得知，比較成熟的V2X 無線通信技術(shù)可以有兩種技術(shù)路線，分別是DSRC 技術(shù)和LET 無線通信技術(shù)。

（1）基于DSRC 的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。DSRC 的物理層通信協(xié)議標準是IEEE802.11p，網(wǎng)絡層標準是IEEE1609。在這兩層標準的基礎上加入了SAEJ7235和SAEJ2945兩個標準，這兩個標準是由美國汽車工程協(xié)會發(fā)布的，并且這兩個標準規(guī)范了DSRC 的信息內(nèi)容和結(jié)構(gòu)。DSRC 系統(tǒng)在裝置上可以分為兩個部分，分別是車載裝置和路側(cè)裝置。這兩個裝置之間可以互相進行信息的傳遞，并且路側(cè)裝置可以將所得信息再傳遞給服務平臺。DSRC 技術(shù)在美國得到了大力的支持和推廣，后續(xù)支撐的國家包括歐洲和日本。DSRC 技術(shù)有很多優(yōu)點，比如可靠性高、傳輸實時性強等。但是DSRC 的通信距離容易受到限制，覆蓋距離較短，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是DSRC 的物理層技術(shù)與人們?nèi)粘Ｊ褂玫腤i-Fi 技術(shù)相同，要解決這個問題就需要對路邊的設施進行改造。

（2）基于LTE 的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。LTE-V2X 的基礎是LTE 技術(shù)，它是由LTE 技術(shù)和3GP 結(jié)合而來的，其中包括兩種分別是LTEV-Cell 和LTE-V-Direct。第一個可以進行蜂窩通訊，它是靠現(xiàn)有的頻譜和基站來完成的；第二個是在小范圍內(nèi)進行V2X 通信，它可以自己在小區(qū)域內(nèi)組織網(wǎng)絡。在實際的場景中一般都有現(xiàn)成的蜂窩，通過基礎設施和頻率實現(xiàn)的，該技術(shù)可以重復利用這些基礎設施與頻率，運營商就可以不用建立專用的路側(cè)設備和專用頻譜，所以這就為運營商減少了成本的投入和部分工作量。這項技術(shù)主要用來解決的問題是交通實體之間的共享傳感，可以提高車的探測系統(tǒng)，探測范圍從數(shù)十米增加到數(shù)百米，有效增加了車載的AI 效能，實現(xiàn)了在比較簡單的情景下的輔助駕駛功能。

DSRC 技術(shù)和LET-V2X 技術(shù)相比，標準發(fā)布較早，實際的運行和驗證時間也比較長，技術(shù)也較成熟，因此在網(wǎng)絡安全性和成熟度方面占有一定的優(yōu)勢。LTE-V2X 的技術(shù)的優(yōu)點在于可以降低成本的投入和部分的工作量，因為該技術(shù)可以重復利用基礎設施與頻譜，運營商就可以不用建立專用的路側(cè)設備和專用頻譜，并且可以涉及更廣的范圍，同時還可以與5G 技術(shù)相關聯(lián)。

2 5G 車聯(lián)網(wǎng)

第五代移動通信網(wǎng)絡可以實現(xiàn)高速度、低時延和大聯(lián)接，可以為用戶提供跨越時間的、空間的、無縫的、連續(xù)的用戶體驗。5G 網(wǎng)絡的傳輸速度與4G 網(wǎng)絡相比更快，在5G 時代將實現(xiàn)人和人、人與物、車與物等萬物互聯(lián)的場景，打造一張全新的互聯(lián)網(wǎng)絡。但是，面對5G 車聯(lián)網(wǎng)大帶寬、低時延等方面的業(yè)務需求，4G 網(wǎng)絡無法滿足，主要表現(xiàn)在以下兩方面：

第一，傳輸帶寬不足，4G 網(wǎng)絡空口帶寬有限，要想提高速度，需要采用5GNR 來提升空口速度。此外，所有的數(shù)據(jù)都需要通過核心網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)，在一定程度上增加了核心網(wǎng)的帶寬壓力。

第二，網(wǎng)絡時延較大，車聯(lián)網(wǎng)自動駕駛控制需要將時延控制在5ms 以內(nèi)，而4G 網(wǎng)絡承載的所有業(yè)務需要經(jīng)過多層的網(wǎng)絡進行傳輸，傳輸時延較長，無法滿足車聯(lián)網(wǎng)的時延需求。

3 5G 車聯(lián)網(wǎng)與自動駕駛技術(shù)

在車聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛領域中，1ms 就可以決定車內(nèi)人員的生死。自動駕駛中制動等反應時間是個系統(tǒng)響應時間，這其中包括了網(wǎng)絡云端計算處理車間協(xié)商處理的時間，也包括計算機車輛本身的處理時間。從安全的角度來講，系統(tǒng)反應的時間越小越好，所以我就需要降低通信時延。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與自動駕駛技術(shù)相結(jié)合可以進一步提升車的性能，減少對高精度傳感器的依賴，從而降低減低成本。

4 結(jié)束語

5G 網(wǎng)絡可以為自動駕駛和車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供更多的發(fā)展機會，提升車的智能行駛不是問題，車的探測系統(tǒng)的準確度提高后在一定程度上就會降低交通事故發(fā)生的頻率，最重要的是5G 網(wǎng)絡可以促進交通行業(yè)的發(fā)展，真正的解放駕駛員的雙手和雙腳。