基于蜂窝网络的车联网通信技术比较

综上所述，尽管802.11p具备先发优势，技术和产业相对成熟，但其仅支持车车、车路之间的直接通信，从智能交通长远发展的角度来看，以LTE-V2X为代表的C-V2X技术实现了直通和蜂窝模式的融合，未来可以平滑演进到5G，应用前景更加光明。

5、5G车联网通信

作为智能驾驶的最终形式，自动驾驶汽车技术依靠通信、人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作车辆。未来车辆在进行自动驾驶与车联网通信的过程中，需要进行海量、实时的数据交互。自动驾驶汽车和车联网通信的实现还需要网络实时传输汽车导航信息、位置信息以及汽车各个传感器的数据到云端或其他车辆终端，需要更高的网络带宽和更低的网络延时，而这仅靠LTE-V2X和DSRC等通信技术还无法实现。

相对于目前的车联网通信技术，5G系统的关键能力指标都有极大提升。5G网络传输时延可达毫秒级，满足车联网的严苛要求，保证车辆在高速行驶中的安全；5G峰值速率可达以10~20Gbit/s，连接数密度可达100万个/km²，可满足未来车联网环境的车辆与人、交通基础设施之间的通信需求。

目前，5G V2X正处于业务场景和需求确定阶段。3GPP的需求组（SA1）已经基本完成5G V2X的业务场景及需求的讨论，并在技术报告TR 22.886中将25个5G V2X业务场景分成了4组（见图3），具体包括：

图3、5G V2X业务场景

· 车辆编队（Vehicles Platoonning）：车辆编队使车辆动态形成编队一起行驶。编队中的所有车辆从编队头车获取信息来管理这个编队，这些管理信息使车辆能够以比正常行驶更接近（编队车辆之间间隔仅2~5m）更协调的方式同向行驶。

· 扩展传感器（Extended Sensors）：扩展传感器使车辆之间、车和路边单元之间、车和行人之间以及车和V2X服务器之间可以交互本地传感器信息和实时视频图像信息等，车辆可以获得额外的环境感知能力，更全面地了解周边环境。

· 先进驾驶（Advanced Driving）：先进驾驶用于支持半自动或全自动驾驶。每个车辆把通过自身传感器获得的感知数据以及自身的驾驶意图分享给周围车辆，从而支持多个车辆之间同步和协调他们的行驶轨迹。

· 远程驾驶（Remote Driving）：远程驾驶使远程司机或车联网应用服务器遥控车辆的行驶，适用于乘客不能自己驾车或远程车辆处于危险环境中等特殊场景。高可靠性和低延迟通信是远程驾驶的主要要求。

3GPP需求组从无线通信角度为5G V2X业务场景定义了相应的需求，具体如表2所示。

表2、5G V2X业务场景对通信的需求

如何在高密度车辆场景下满足5G V2X通信的低时延、高可靠性、高传输速率、高容量等需求，是5G车联网通信网络面临的挑战，也是5G车联网的重点研究工作。3GPP RAN在2017年3月的第75次全会确定，将从2017年第三季度开始研究5G V2X的可用频谱、信道模型以及评估假设并有望于2018年启动基于5G新空口的V2X通信技术的研究，预计在2020年左右完成标准工作。

6、展望

尽管车联网通信的标准化工作已经基本完成，但由于涉及领域多、影响面大，无论是北美、欧盟以及日本这些发达国家还是我国，车联网尚处于测试推广阶段，还未实现大规模的商用。随着汽车工业的不断发展，无论是从道路交通安全、道路拥堵、尾气排放等角度，还是从消费者的需求角度，车联网通信实际商用需尽早提上日程。

整体而言，目前在中国，基于蜂窝网的车联网通信在政府的大力支持下发展态势很好，LTE-V2X技术有望于2018—2019年在中国率先实现商用部署。未来，LTE-V2X技术将逐渐升级到5G V2X技术并长期保持后向兼容，为实现中国智能网联汽车2025目标提供有力支撑。

参考文献

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