5G 車聯網對自動駕駛技術發展的影響

周 輝

（中通服咨詢設計研究院有限公司，南京 210019）

1 車聯網技術

我國對于車聯網的定義是借助新時代的技術實現車、人、服務平臺的全方位連接。與傳統的車聯網服務相比，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無人駕駛技術，為交通服務行業減輕工作負擔，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。車聯網的三個核心，包括網絡連接、汽車智能化服務和新業態。車聯網是汽車與互聯網結合的應用也是互聯網在汽車領域的典型代表。車聯網的核心關鍵是V2X 無線通信技術，該無線通信技術包括很多方面，比如DSRC、5G-V2X 等。車聯網借助無線通信技術可以打破傳統的車載技術，促進汽車在智能化方面的發展，推動無人駕駛、自動駕駛功能在汽車行業的發展。對于世界的無線通信技術進行調查，我們可以得知，比較成熟的V2X 無線通信技術可以有兩種技術路線，分別是DSRC 技術和LET 無線通信技術。

（1）基于DSRC 的車聯網技術。DSRC 的物理層通信協議標準是IEEE802.11p，網絡層標準是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會發布的，并且這兩個標準規范了DSRC 的信息內容和結構。DSRC 系統在裝置上可以分為兩個部分，分別是車載裝置和路側裝置。這兩個裝置之間可以互相進行信息的傳遞，并且路側裝置可以將所得信息再傳遞給服務平臺。DSRC 技術在美國得到了大力的支持和推廣，后續支撐的國家包括歐洲和日本。DSRC 技術有很多優點，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，產生這種現象的原因是DSRC 的物理層技術與人們日常使用的Wi-Fi 技術相同，要解決這個問題就需要對路邊的設施進行改造。

（2）基于LTE 的車聯網技術。LTE-V2X 的基礎是LTE 技術，它是由LTE 技術和3GP 結合而來的，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，它是靠現有的頻譜和基站來完成的；第二個是在小范圍內進行V2X 通信，它可以自己在小區域內組織網絡。在實際的場景中一般都有現成的蜂窩，通過基礎設施和頻率實現的，該技術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，探測范圍從數十米增加到數百米，有效增加了車載的AI 效能，實現了在比較簡單的情景下的輔助駕駛功能。

DSRC 技術和LET-V2X 技術相比，標準發布較早，實際的運行和驗證時間也比較長，技術也較成熟，因此在網絡安全性和成熟度方面占有一定的優勢。LTE-V2X 的技術的優點在于可以降低成本的投入和部分的工作量，因為該技術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 技術相關聯。

2 5G 車聯網

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

第一，傳輸帶寬不足，4G 網絡空口帶寬有限，要想提高速度，需要采用5GNR 來提升空口速度。此外，所有的數據都需要通過核心網轉發，在一定程度上增加了核心網的帶寬壓力。

第二，網絡時延較大，車聯網自動駕駛控制需要將時延控制在5ms 以內，而4G 網絡承載的所有業務需要經過多層的網絡進行傳輸，傳輸時延較長，無法滿足車聯網的時延需求。

3 5G 車聯網與自動駕駛技術

在車聯網和自動駕駛領域中，1ms 就可以決定車內人員的生死。自動駕駛中制動等反應時間是個系統響應時間，這其中包括了網絡云端計算處理車間協商處理的時間，也包括計算機車輛本身的處理時間。從安全的角度來講，系統反應的時間越小越好，所以我就需要降低通信時延。車聯網技術與自動駕駛技術相結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 結束語

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