三網(wǎng)融合在5G智能網(wǎng)聯(lián)車輛中的應(yīng)用

翟文學(xué)

摘要：隨著新一代信息通信技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，智能網(wǎng)聯(lián)汽車將成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。三網(wǎng)融合將加速在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，進一步推動我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)化的進程，預(yù)計未來幾年智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈將迎來快速增長。

關(guān)鍵詞：三網(wǎng)融合;5G;車際互聯(lián)通信;云平臺

1 引言

所謂“三網(wǎng)融合”，就是指電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計算機通信網(wǎng)的相互滲透、互相兼容、并逐步整合成為全世界統(tǒng)一的信息通信網(wǎng)絡(luò)。

“三網(wǎng)融合”是為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享，避免低水平的重復(fù)建設(shè)，形成適應(yīng)性廣、容易維護、費用低的高速寬帶的多媒體基礎(chǔ)平臺。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是搭載先進的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)車與人、車與車等領(lǐng)域的智能信息交換共享，具備復(fù)雜的環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制和執(zhí)行等功能，可實現(xiàn)安全、舒適、節(jié)能、高效行駛。

2三網(wǎng)融合的總體技術(shù)方向

2.1 構(gòu)建合理的體系架構(gòu)

包括承載網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)、業(yè)務(wù)平臺的體系架構(gòu)及內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。關(guān)注下一代網(wǎng)絡(luò)NGN、LTE、IMS的發(fā)展。

2.2實現(xiàn)端到端的標(biāo)準(zhǔn)化

在業(yè)務(wù)實現(xiàn)的端到端的各個層面需要實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，包括安全、承載網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理終端、各系統(tǒng)間接口和互聯(lián)互通等方面。

2.3 創(chuàng)新各類融合業(yè)務(wù)

包括移動融合類業(yè)務(wù)（FMC）、電信與互聯(lián)網(wǎng)融合類業(yè)務(wù)、通信與視頻相融合、IT與CT融合類業(yè)務(wù)（ICT）等。

2.4提示用戶體驗

運用有效技術(shù)保證用戶在使用時安全、便捷、高質(zhì)量的各類業(yè)務(wù)。

2.5 包括各類IT、通信等新技術(shù)

如云計算、物聯(lián)網(wǎng)、可信計算等。

3 在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中的應(yīng)用

車聯(lián)網(wǎng)是5G技術(shù)率先應(yīng)用的領(lǐng)域，車際互聯(lián)通信（V2X）是5G低時延、高可靠場景中最為典型的應(yīng)用，也是未來實現(xiàn)智能駕駛和無人駕駛的基礎(chǔ)技術(shù)。這項技術(shù)簡單化理解就是以聯(lián)網(wǎng)通信的模式強化感知，相當(dāng)在車輛上加裝了更為靈敏的“眼睛”，實現(xiàn)真正的車路協(xié)同。但是V2X技術(shù)具備強外部性，要求對整體道路基建做整改，對通信協(xié)議做規(guī)范，同時對高速移動通信的質(zhì)量提出更高的要求，V2X這項技術(shù)在國內(nèi)極高概率是以智能互聯(lián)示范區(qū)的模式推進。要充分發(fā)揮V2X車路協(xié)同的優(yōu)勢，傳輸信息和信號，需要非常大的流量和帶寬以及很短的延時，差之毫厘失之千里，5G技術(shù)即成為車聯(lián)網(wǎng)V2X中的關(guān)鍵制衡。5G車聯(lián)網(wǎng)“三網(wǎng)融合”如圖所示：

3.1 車內(nèi)網(wǎng)

車內(nèi)網(wǎng)一方面通過毫米波雷達、高精度定位、各種智能傳感器等傳感模塊與人工智能結(jié)合，構(gòu)建單車的感知網(wǎng)，實現(xiàn)單車的自動駕駛、輔助駕駛及智能駕駛，提高車輛的安全系數(shù);另一方面可以通過高清攝像頭、液晶顯示屏等豐富的多媒體設(shè)備借助5G無線網(wǎng)絡(luò)提供的高帶寬承載優(yōu)勢，構(gòu)建車內(nèi)信息娛樂網(wǎng)，為車內(nèi)人員在乘車過程中提供更多的駕乘體驗，如車內(nèi)音、視頻會議等。

3.2 車際網(wǎng)

車際網(wǎng)將車載智能網(wǎng)關(guān)、路側(cè)單元、各類智能傳感器、邊緣計算節(jié)點等設(shè)備進行有機結(jié)合，從而構(gòu)建出車際感知網(wǎng)，可以在相關(guān)場景下提供基于低時延、高可靠的互通，實現(xiàn)安全防碰撞、視覺盲區(qū)安全預(yù)警、救援車輛讓行、綠波同行等現(xiàn)實應(yīng)用。

3.3 車云網(wǎng)

車云網(wǎng)充分利用了5G組網(wǎng)所帶來的高帶寬、低時延、大連接等優(yōu)勢，將車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)設(shè)備與5G組網(wǎng)結(jié)合，通過網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)將車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的業(yè)務(wù)應(yīng)用及運算下沉到邊緣計算平臺，既為本地數(shù)據(jù)的安全提供相應(yīng)保障，又充分利用邊緣云的優(yōu)勢，對數(shù)據(jù)信息進行層次化處理，降低應(yīng)用的時延。

通過5G基站和邊緣計算能力技術(shù)優(yōu)勢，面向公網(wǎng)與交通網(wǎng)，提供三網(wǎng)融合車聯(lián)網(wǎng)解決方案。通過三網(wǎng)融合解決方案的應(yīng)用，在BRT運營車輛上可實現(xiàn)超視距防碰撞、實時車路協(xié)同、智能車速策略以及精準(zhǔn)停靠等多個功能，在提高駕駛安全系數(shù)、交通效率的同時降低了運營成本，實現(xiàn)成本較大幅度的降低。同時在確保安全的前提下，也可以提升行駛的速度。

實時車路協(xié)同，可以實時監(jiān)測路口機動車、非機動車及行人等違章行為，違章信息與相關(guān)車輛之間進行信息共享。通過5G通信，BRT車輛主動觸發(fā)減速及安全避讓策略，減少路口擁堵和碰撞，提升交通管理效率;交通設(shè)施與道路的數(shù)字云化映射，實時調(diào)整控制紅綠燈狀態(tài)，優(yōu)先保證BRT車輛通行，提高通勤效率。5G智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)架構(gòu)通過路口傳感器等基礎(chǔ)智能化設(shè)備，形成“智能的路+聰明的車”，實現(xiàn)實時車路協(xié)同系統(tǒng)。同時結(jié)合三網(wǎng)融合方案及邊緣計算優(yōu)勢，進一步降低車輛與路口信息交互的時延，從而提升車路協(xié)同的實時性和有效性。安全精準(zhǔn)停靠，通過高精度定位等多項技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，一方面對進站車輛進行車速平滑控制，另一方面可精確控制停靠點與站臺間距，控制在15cm以內(nèi)，再配合語音提醒輔助，實現(xiàn)精準(zhǔn)停靠、保障乘客上下車安全。

對于智能車速策略，首先通過車載智能網(wǎng)關(guān)，利用無線網(wǎng)絡(luò)帶來的高帶寬實時回傳車輛位置信息和相關(guān)數(shù)據(jù)，部署在5G邊緣計算平臺上的應(yīng)用可根據(jù)實時的車輛信息不斷更新行駛策略;其次，通過5G網(wǎng)絡(luò)下發(fā)給車載智能網(wǎng)關(guān)優(yōu)化動力系統(tǒng)，實現(xiàn)高效、綠色節(jié)能的效果。整個駕駛過程，司機甚至可以不用控制剎車、油門就能完成運營線路的智能駕駛。

未來車聯(lián)網(wǎng)將是5G單體規(guī)模最大的垂直行業(yè)應(yīng)用之一，我國主推的C-V2X技術(shù)已經(jīng)成為國際標(biāo)準(zhǔn)，且是全球主流技術(shù)，已走在世界前列。與此同時我國相關(guān)企業(yè)已致力于開發(fā)車聯(lián)網(wǎng)系列產(chǎn)品和解決方案，將積極參與工信部5+2智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)建設(shè)，依托5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢繼續(xù)以開放的心態(tài)與更多垂直企業(yè)廠商展開多領(lǐng)域合作，促進5G智能網(wǎng)聯(lián)車聯(lián)生態(tài)體系建立，持續(xù)推動中國乃至全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)跨界共贏。

4 結(jié)論

綜合來說三網(wǎng)融合解決方案是將云、管、端三者跨界結(jié)合為車云互聯(lián)網(wǎng)、車際專用網(wǎng)以及車內(nèi)智能網(wǎng)解決方案。無線通信技術(shù)與單車智能駕駛技術(shù)相結(jié)合實現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)，通過搭建車與人、車與車、車與路、車與云平臺之間的互聯(lián)互通，有效提升車輛行駛的安全，提高交通管理水平，促進城市交通的智能化，這也是實現(xiàn)無人駕駛的必由之路。

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