基于5G 移動通信系統(tǒng)的車聯(lián)網(wǎng)通信應(yīng)用研究

劉明霄，王玉江

（1.石家莊財經(jīng)職業(yè)學(xué)院，石家莊 050061；2.河北唐訊信息技術(shù)有限公司，石家莊 050031）

0 引言

5G 移動通信系統(tǒng)的高速度、低時延、高可靠性等特點(diǎn)，使得之前對通信網(wǎng)絡(luò)要求高的場景下制定的功能有了實(shí)現(xiàn)的可能，同時5G 的發(fā)展也帶動了人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)的發(fā)展，為物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)鋪平了道路。對于車聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)來講，5G 移動通信技術(shù)的支持，可使系統(tǒng)動態(tài)地收集、分發(fā)和處理各種信息，實(shí)現(xiàn)車與人、車與車、車與道路設(shè)施實(shí)時的信息交換，為車輛安全運(yùn)行提供保障。

1 車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特性論述

目前，車聯(lián)網(wǎng)并沒有一個實(shí)質(zhì)性的定義范疇，其是利用無線通信技術(shù)、傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)等實(shí)現(xiàn)車、路、人之間的信息交換和傳輸?shù)闹悄芫W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。從內(nèi)部信息傳輸層面來看，車載系統(tǒng)通過裝載在車輛上的終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對所有車輛的動態(tài)與靜態(tài)信息的提取和有效利用，并可依據(jù)信息反饋，根據(jù)不同的功能需求，對車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)督。從智能化層面來講，車輛系統(tǒng)可依據(jù)信息預(yù)處理技術(shù)、通信技術(shù)與城市交通網(wǎng)絡(luò)相連接，建立一個智慧交通格局，車輛則作為交通體系內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，交通部門可依據(jù)交通高峰期車流量對車輛出行方式進(jìn)行有效管控。在通信技術(shù)方面，無線網(wǎng)絡(luò)、GPS 定位系統(tǒng)等，可為不同的車輛建立一個異構(gòu)交流平臺，為車輛之間提供相應(yīng)的信息服務(wù)。從宏觀角度來看，車聯(lián)網(wǎng)實(shí)質(zhì)是建立一個空間信息結(jié)構(gòu)，為車輛、人、道路等搭建融合平臺，在內(nèi)部信息的高效率傳輸下，有效降低交通事故發(fā)生的概率。

2 5G 移動通信系統(tǒng)下的車聯(lián)網(wǎng)通信應(yīng)用研究

2.1 系統(tǒng)通信

5G 移動通信體系的建設(shè)，極大提高了信息的傳輸效率，對于車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部的信息傳輸形式來講，則多以系統(tǒng)操控中心與外部傳感器的信息傳輸為主，當(dāng)內(nèi)部信息傳輸更高效時，則系統(tǒng)可依據(jù)反饋信息更精準(zhǔn)地執(zhí)行某一項(xiàng)指令。在系統(tǒng)內(nèi)部的通信網(wǎng)絡(luò)中，車輛自身的數(shù)據(jù)采集模式，一般包含系統(tǒng)控制、駕駛形式、自主檢測等，在車聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)中，可將各類信息進(jìn)行有效整合，在高效率信息反饋支持下，可實(shí)現(xiàn)精確、高效地控制每一項(xiàng)指令信息，為系統(tǒng)本身建立完善的指令傳輸機(jī)制。

2.2 互動式通信

第一，人車互動。在交互終端設(shè)備的應(yīng)用下，駕駛?cè)藛T可對車輛中的信息進(jìn)行有效辨識，如車輛在運(yùn)行過程中，出現(xiàn)某一項(xiàng)行駛故障時，則將在交互終端設(shè)備中亮起故障指示燈，而駕駛?cè)藛T則依據(jù)燈亮來判定車輛目前存在的故障形式。此外，車輛的各種部件，如轉(zhuǎn)向燈、雨刷器、制動系統(tǒng)、音頻播放等，可在交互終端設(shè)備接收到駕駛?cè)藛T的指令操控信息時，精準(zhǔn)地執(zhí)行駕駛?cè)藛T的操控指令。

第二，車車互動。此類互動形式是以無線通信網(wǎng)為載體，建立車輛與車輛之間的溝通途徑。例如利用紅外技術(shù)、微波技術(shù)、衛(wèi)星通信等，車輛可以與其他車輛互相交換信息，如位置、距離、速度等，在必要情況下，車輛還可以與周圍車輛進(jìn)行廣播式通信，通告緊急情況，為車輛的安全行駛提供保障。

第三，車路互動。此種交互形式即是將車輛作為智能化交通體系中的一個信息節(jié)點(diǎn)，在中央信息控制平臺上，可綜合分析車輛的速度、位置、路況等信息，對各類信息資源進(jìn)行整合，給駕駛?cè)藛T和車輛提供實(shí)時資訊，以幫助他們判斷當(dāng)前交通狀況。而交通部門則可以車聯(lián)網(wǎng)互動式通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)建立起大范圍、全方位準(zhǔn)確、高效的交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)，解決交通擁堵、事故頻發(fā)、停車難等問題。

2.3 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

車聯(lián)網(wǎng)中存在多種類型的通信網(wǎng)絡(luò)共存的現(xiàn)象，如移動通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、無線局域網(wǎng)等，這些網(wǎng)絡(luò)采用不同的通信標(biāo)準(zhǔn)，信息處理形式各不相同。另外，加上車輛的移動性，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?，這就對網(wǎng)絡(luò)接入和信息交互的速度和質(zhì)量提出了更高的要求，因此導(dǎo)致車聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)復(fù)雜。5G 移動通信在車聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用將使車聯(lián)網(wǎng)擁有更加靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，5G 的大規(guī)模天線技術(shù)、超密集組網(wǎng)、認(rèn)知無線電等關(guān)鍵技術(shù)，為車聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)絡(luò)接入與融合、多場景應(yīng)用提供了有力的技術(shù)支持。

3 結(jié)束語

綜上所述，5G 移動通信技術(shù)的不斷推廣和完善，促使各行業(yè)不斷進(jìn)行融合，車聯(lián)網(wǎng)作為5G 在交通行業(yè)的應(yīng)用場景，也將實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。5G 網(wǎng)絡(luò)作為車聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)支撐網(wǎng)絡(luò)，它高速率、低延時的特點(diǎn)可充分滿足車聯(lián)網(wǎng)信息容量大的需求。相信未來在5G 技術(shù)的推動下，交通出行將會更加智能化，車聯(lián)網(wǎng)將會給我們帶來更加快捷舒適的生活體驗(yàn)。