當(dāng)移動通信行進到5G時代,他的主要戰(zhàn)場就不僅局限在消費領(lǐng)域,而是和各個行業(yè)更加緊密地聯(lián)結(jié)起來。在“智能網(wǎng)聯(lián)V2X技術(shù)高峰論壇”上,大唐電信集團總工程師王映民博士提出的觀點認(rèn)為:與3G、4G主要面對公眾需求不同,5G是面向場景的時代,將會在垂直行業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮非常重要的作用。
事實上,目前5G已經(jīng)開始全面考慮多種場景與各種行業(yè)的應(yīng)用需求,制定全球統(tǒng)一5G標(biāo)準(zhǔn)已成為業(yè)界共識。移動互聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等將會是5G的熱點應(yīng)用領(lǐng)域。
LTE-V是專門針對車間通訊的協(xié)議,被稱為是影響車聯(lián)網(wǎng)“連接”的起始點。目前的LTE-V版本屬于4.5G技術(shù),未來可以平滑演進到5G,那么LTE-V經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展歷程,對于智能網(wǎng)聯(lián)汽車有何意義?車云和王映民博士聊了聊。
V2X兩大陣營
LTE-V其實是實現(xiàn)V2X(Vehicle to Everything)的兩大技術(shù)陣營之一,它主要由國內(nèi)企業(yè)(包括大唐、華為等)推動,另一大陣營是美國主導(dǎo)的IEEE 802.11P(DSRC)。
LTE-V是面向智能交通和車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、基于4G LTE系統(tǒng)的演進技術(shù),包括LTE-V-Cell和LTE-V-Direct兩個工作模式。通俗的來說,LTE-V-Cell要借助已有的蜂窩網(wǎng)絡(luò),支持大帶寬、大覆蓋通信,滿足Telematics應(yīng)用需求;LTE-V-Direct可以獨立于蜂窩網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)車輛與周邊環(huán)境節(jié)點低時延、高可靠的直接通信,滿足行車安全需求。
需要特別提出的是,LTE-V-Direct模式能夠?qū)④囕v感知范圍擴展到數(shù)百米的探測距離,這與目前已有的其它車輛感知系統(tǒng)如雷達、光學(xué)攝像頭的探測范圍相比有很大優(yōu)勢。多種探測手段相結(jié)合,借助融合信息處理技術(shù),能夠有效提升行車安全和交通效率問題。
而談到802.11P,一般都會提到DSRC(Dedicated Short Range Communications)。DSRC是基于IEEE802.11p標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的一種高效的無線通信技術(shù),它可以實現(xiàn)小范圍內(nèi)圖像、語音和數(shù)據(jù)的實時,準(zhǔn)確和可靠的雙向傳輸,如“車-路”、“車-車”雙向通信。DSRC發(fā)展較為成熟,也是歐美等國車聯(lián)網(wǎng)的主流技術(shù)。
LTE-V相比802.11P有什么優(yōu)勢?在王映民看來,802.11P具有客觀的先發(fā)優(yōu)勢,目前已具備商用芯片并積累了多年的測試經(jīng)驗;而LTE-V作為面向車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、基于LTE演進、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù),則具備諸多后發(fā)優(yōu)勢。
從技術(shù)角度,LTE-V在設(shè)計過程中充分借鑒了802.11P的經(jīng)驗和不足,在系統(tǒng)容量、覆蓋范圍等方面具有顯著的性能優(yōu)勢;LTE-V可以充分利用LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢,保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性和可靠性,還能夠利用基站與托管的云端服務(wù)器連接,進行如高清影音等高速數(shù)據(jù)傳輸。
從產(chǎn)業(yè)角度,LTE-V作為擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的通訊技術(shù),有利于國內(nèi)企業(yè)規(guī)避專利風(fēng)險,而且網(wǎng)絡(luò)部署維護投入低,通過對現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)基站設(shè)備和安全機制進行升級就可以實現(xiàn)。
LTE-V推廣難題:技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)化
勿庸置疑,智能網(wǎng)聯(lián)汽車為通信行業(yè)提供了新興的規(guī)模化市場和新的發(fā)展空間,汽車行業(yè)也能夠借助先進的通信技術(shù)提升汽車的安全性、產(chǎn)生新的賣點。借助通信、大數(shù)據(jù)等技術(shù),實現(xiàn)智能交通更是產(chǎn)業(yè)的終極夢想。但LTE-V的推廣仍然充滿挑戰(zhàn)。
大唐電信總工程師王映民
王映民提到,從技術(shù)角度來看,為了滿足汽車安全類應(yīng)用,需要提供比現(xiàn)有通信技術(shù)時延更低(毫秒級)、可靠性更高的新技術(shù),這也是通信企業(yè)正在致力研究的,包括已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)制定階段的LTE-V,以及5G專門針對低時延、高可靠應(yīng)用場景的技術(shù)。
為了在智能網(wǎng)聯(lián)汽車駕乘場景下享受無盲區(qū)、高速率數(shù)據(jù)服務(wù),還需要通信技術(shù)在大覆蓋、大帶寬方面進行新的突破。此外,信息安全和數(shù)據(jù)隱私的問題也備受關(guān)注。
產(chǎn)業(yè)融合同樣不輕松。跨行業(yè)合作需要行業(yè)間進行有效交流,理解彼此的訴求,找準(zhǔn)自身定位,探討共贏的合作方式。大唐電信作為一家在通信領(lǐng)域深耕多年的企業(yè),進入汽車行業(yè)也面臨著“跨界”的挑戰(zhàn)。不過在王映民看來,智能網(wǎng)聯(lián)汽車的跨界本質(zhì)上是融合:“不是某個行業(yè)想要跨越自己的領(lǐng)域到另一個領(lǐng)域,更不是對其它領(lǐng)域的顛覆,而是因為包括信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、雷達傳感器、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的發(fā)展催生了“新事物”,產(chǎn)生了新的交叉融合的領(lǐng)域。”
另一方面的挑戰(zhàn)來自政策法規(guī)。V2X的產(chǎn)業(yè)化落地需要政府、科研機構(gòu)、企業(yè)共同推進。美國、歐洲和日本政府在推動本國智能交通、智能駕駛落地方面也起到了重要的作用。
V2X包括車車通信(V2V)、車路通信(V2I)、車和行人通信(V2 P)以及車和網(wǎng)絡(luò)通信(V2N)的全方位網(wǎng)絡(luò)連接。要讓車輛主動和周圍的車、道路設(shè)施、行人、網(wǎng)絡(luò)進行溝通,廣播和接收位置、速度、狀態(tài)等信息,在沒有實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化通訊協(xié)議,以及相關(guān)設(shè)備產(chǎn)業(yè)化之前,V2X仍然遙不可及。
國內(nèi)LTE-V的技術(shù)研究始于2010年,大唐電信集團是最早進行相關(guān)技術(shù)研究的企業(yè)。2015年2月,國際通信標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP接受了以LG、大唐、華為作為牽頭公司的立項,LTE-V正式進入標(biāo)準(zhǔn)化階段。今年9月份,國際通信標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP完成了LTE V2V的標(biāo)準(zhǔn)制定,V2I、V2P等標(biāo)準(zhǔn)化工作預(yù)計明年3月完成。
在產(chǎn)業(yè)界,奧迪、寶馬和戴姆勒聯(lián)合五家電信通訊公司——愛立信、華為、英特爾、諾基亞、高通成立了「5G汽車通信技術(shù)聯(lián)盟」(5G Automotive Association)。該聯(lián)盟的目標(biāo)就是為下一代智能互聯(lián)汽車研發(fā)并推進車內(nèi)5G通訊技術(shù)的落地。
在中國,多個標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會和聯(lián)盟也在開展LTE-V相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作,包括中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(CCSA)、中國智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(C-ITS)、中國汽車工程學(xué)會(SAE-China)、車載信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟(TIAA)。
國務(wù)院及相關(guān)部委對車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)升級和業(yè)務(wù)創(chuàng)新進行了頂層設(shè)計,2015年國務(wù)院發(fā)布了《中國制造2025》和《“互聯(lián)網(wǎng)+”行動指導(dǎo)意見》,其中,智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展已經(jīng)被提升到國家戰(zhàn)略高度,2016年10月26日,包含智能網(wǎng)聯(lián)發(fā)展路線圖在內(nèi)的”節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖“正式發(fā)布。
工信部、發(fā)改委和科技部也正在進行關(guān)鍵技術(shù)驗證和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范,推動LTE-V等車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化。目前,北京、重慶、杭州、長春、武漢的智能網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用示范項目已獲批,長沙、深圳等地也在積極申請。頻譜資源方面,從今年2月開始,我國V2X技術(shù)頻譜研究工作在工信部組織下啟動,目前已經(jīng)初步確定目標(biāo)頻段并進入申請階段。
王映民博士告訴車云,2014年大唐研制出業(yè)界第一臺具有核心自主知識產(chǎn)權(quán)的LTE-V設(shè)備;2015年開展了實際道路演示,驗證LTE-V典型場景;2016年10月,大唐正式推出業(yè)界首款芯片級LTE-V預(yù)商用產(chǎn)品。
小結(jié):
王映民博士向我們透露,3GPP組織已開始研究5G業(yè)務(wù)需求,5G的V2X重點考慮了3個典型場景:
自動駕駛場景:需要更高的可靠性(接近100%),非常低的端到端時延(毫秒級),非常高的數(shù)據(jù)速率(每秒幾十Mbits);
高速移動寬帶網(wǎng)絡(luò)場景:需要優(yōu)先保證V2X業(yè)務(wù)實現(xiàn)安全功能,無縫提供移動寬帶通信功能;
信息娛樂場景:需要支持高速數(shù)據(jù)傳輸速率,支持高清視頻應(yīng)用和高清云游戲應(yīng)用。
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