郭文佳
智能網(wǎng)聯(lián)汽車是汽車、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,我國正加快推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展,提升智能道路基礎(chǔ)設(shè)施水平,構(gòu)建車聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用體系。5G賦能網(wǎng)聯(lián)車,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)車的通信手段
中國工程院院士鄔賀銓認(rèn)為,5G空中接口加上邊緣計算,可以實現(xiàn)一毫秒的空中接口延時,這將對推進(jìn)網(wǎng)聯(lián)車的快速發(fā)展極為有利。其主要的應(yīng)用場景包括在沒有路車系統(tǒng)、沒有車輛系統(tǒng)的時候,可以做本地信息分發(fā)動態(tài)的高精度地圖、車載信息增強(qiáng)、車輛在線檢測。
實際上,網(wǎng)聯(lián)車大部分情況都是需要車路協(xié)同的。這包括4G、5G基站,還有路邊單元、攝像頭、信號燈等等。當(dāng)然,后臺也會有移動核心網(wǎng)、路側(cè)的邊緣計算;云端有連接交警平臺、互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容服務(wù)商、汽車服務(wù)商、數(shù)字地圖平臺等,所以是一個比較復(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)化交通信號燈的轉(zhuǎn)換;V2N是實時交通流量到網(wǎng)絡(luò)和路徑規(guī)劃服務(wù)。車端會裝有傳感器OBU,通信、控制器、執(zhí)行器和邊緣計算,路端RSU是通信和邊緣計算的結(jié)合,有傳感器和信號燈的聯(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)車的車路系統(tǒng)中,5G是比較合適的來支持通信手段。它空中接口的延時可以控制在一毫秒,可靠性達(dá)到六個九,可以保障車聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用場景?,F(xiàn)在我們發(fā)展基于蜂窩的車聯(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到1公里,下行帶寬可以做到1個G,時延不超過3毫秒,可靠性基本支持四個九。功能除了V2V、V2I 、D2D,還有車輛編隊、遠(yuǎn)程駕駛,在5G的V2X時還可以包括情景感知和協(xié)作駕駛。
鄔賀銓表示,5G實際上是移動通信發(fā)展到新階段的新型移動通信,我們知道1G是模擬的一個蜂窩小區(qū),依靠頻率的不同區(qū)分用戶。2G是數(shù)字的,以GS為代表的2G是時分多址,依靠時系的不同區(qū)分用戶。3G都是碼分多址CDMA。4G我們把頻分、時分、碼分都用上了,是正交頻分多址。現(xiàn)在5G它的多址方式,還是正交頻分多址。未來6G就不知道了??偟膩碚f,都是十年一代,每一代的峰值速率,都是前一代的一千倍。
5G對車聯(lián)網(wǎng)的一些支持和面臨的挑戰(zhàn)
鄔賀銓表示,車聯(lián)網(wǎng)是面向行駛中的車需要采用無線的聯(lián)網(wǎng),而5G相對短距離的無線通信有更多的優(yōu)點。利用運(yùn)營商的5G網(wǎng)絡(luò),則無需重建覆蓋全城的專用車聯(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。它們在共用窄頻的時候,互相有干擾。鄔賀銓說:“你單獨一個網(wǎng)你自己愿意設(shè)計上行多下行少、下行多上行少都是可以的,不需要考慮公網(wǎng)兼容。但是建一個專網(wǎng),必須要專用頻率?!?/p>
目前分配給車聯(lián)網(wǎng)的頻率,是5.8G左右。如果說每輛車都要廣播汽車的話,那么這個頻率就不夠。如果專建一個車聯(lián)網(wǎng),那這個投資就必須單獨車聯(lián)網(wǎng)來承擔(dān),5G具有網(wǎng)絡(luò)切片的能力,這個切片能力也是車聯(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,提供針對性的服務(wù),可以選擇高可靠、低時延的切片,支持車聯(lián)網(wǎng)。但是如果每一個車聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)都分配切片,那一個城市網(wǎng)絡(luò)就很難收斂。
另外,鄔賀銓認(rèn)為,5G會采用基于服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系,也就是說網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)生成了實際上APP的方式,可以以APP的組合來適應(yīng)。這些服務(wù)既可以直接給運(yùn)營商使用,也可以運(yùn)營商把這些服務(wù)打包供給垂直行業(yè)使用。但是,這種方式會帶來一些安全風(fēng)險,因為業(yè)務(wù)生成是開放的,承接外邊來的APP,同時也打包給垂直行業(yè)來使用,所以會有惡意APP進(jìn)入的風(fēng)險,也有被惡意第三方來調(diào)用你誤用、濫用網(wǎng)絡(luò)資源的風(fēng)險。
“5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用還有待開拓,5G本身具備的特性還有待進(jìn)一步開發(fā)?!编w賀銓強(qiáng)調(diào),5G的增強(qiáng)移動寬帶高可靠、低時延、廣覆蓋、大連接的特性正好是車聯(lián)網(wǎng)的所需,和現(xiàn)有的無線技術(shù)相比,5G更適合車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。城市的車聯(lián)網(wǎng)通信距離比較短,中間節(jié)點數(shù)比較少。所以,針對公眾通信設(shè)計的5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)點,在車聯(lián)網(wǎng)中并不都能得到體驗,而且城市的車聯(lián)網(wǎng)點到多點和多點到點的場景的應(yīng)用,都對5G提出了很多新的需求。目前,5G的技術(shù)還需要針對車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來優(yōu)化。汽車永遠(yuǎn)在路上,車聯(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)汽車大會速記整理,有刪改,未經(jīng)本人審閱)