LTE-V2X车联网技术、标准与应用分析

2019-02-13张京，温豪

数字通信世界 2019年6期

张京，温豪

（国家无线电监测中心检测中心，北京 100041）

车联网技术，有效应用了信息通讯技术，在人、车、路、服务平台之间，实现了网络连接，使汽车的智能化及自动化水平得以提升，为用户提供安全、节能、智能的服务，进而满足多元化的场景需求。在智能交通系统研发中，大唐电信科技产业集团深入研究了LTE-V2X技术及标准，并推动了该技术及标准在智能汽车等产业中的应用。由此，笔者探析了LTE-V2X技术、标准及应用，为相关研究提供参考。

1 LTE-V2X车联网技术

在LTE系统的基础上，大唐电信科技产业集团研发了LTE-V技术，采用了两种工作模式，即为直通方式及蜂窝方式。采用直通方式，可实现车之间的直接通信，有机融合了各项通信要求，如终端隐藏、高效传输、道路安全、节点高速运动等，有力强化了资源分配机制。在直通方式应用中，采用LTE-V-cell技术，对于车辆数据传输而言，可使之具备高效性及连续性。同时，在车之间，利用LTE-V-direct技术，可实现信息交互，切实规避车辆碰撞事故[1]。究其原因，在智能交通系统中，车辆可利用路侧设备及基站，有效获取远距离车辆信息，进而提升道路行车的安全性。采用蜂窝方式，即以基站为媒介，实现集中控制，并转发相关数据信息。探析蜂窝方式的的应用优势，就在于利用基站，可实现控制拥堵、协调干扰、集中调度等功能，切实提升LTEV2X车联网的组网及接入效率，并保证各项业务开展的可靠性及连续性。

2 LTE-V2X车联网标准

2.1 3GPP标准

2015年，针对LTE-V2X技术，大唐等企业推动了3GPP标准化，从安全研究、系统架构、业务需求、空口技术等方面进行了探究。2017年，LTE-V2X标准正式完成。在安全层面，研究了V2X的安全需求。同时，针对安全架构及功能的增强，采取了一系列的调研及评估工作。在系统架构层面，确定了接口传输业务，促进了架构强化。在业务需求层面，针对LTE-V2X支持业务，定义了相关业务要求。在空口技术层面，主要评估了强化支持V2X业务的技术方法，并研究了诸多关键技术，如资源分配、信道结构、射频指标等。2016年，针对V2X业务需求强化，相关人员研究了SI及WI标准。在TS22.886标准研究中，将V2X业务需求划分为五大类，即为基本需求、远程驾驶、支持扩展传感、自动车队驾驶、半/全自动驾驶等。2017年，针对3GPP V2X WI标准，大唐等公司研究了资源共享、载波聚合、发送分集等内容。同年，针对V2X新型应用，3GPP RAN评估了相关方法SI，并有机融合3GPP TS22.886增强业务需求定义，评估研究了业务模型、信道模型、频谱需求等内容。

2.2 ITU及ISO标准

在智能交通系统中，ITU-R主要研究了频谱分配。在当前移动业务划分状态下，该标准的制定，有利于实现区域及全球频段的统一。同时，依据车联网标准及应用需求，大唐等企业研究了协作智能交通安全层面的标准。在智能交通系统及车联网中，ISO主要研究了相应的信息技术标准。同时，大唐等企业提出了CALM等概念，可有效支持各种形式的通信接入技术，其中就包括短距及蜂窝等。在LTE-V2X技术层面，ISO标准可支持CALM系统构架进程。

3 LTE-V2X车联网应用

为促进智能汽车产业发展，大唐等公司开发了V2X原型系统，并完成了技术验证。2017年，LTE-V预商用通信模组得以发布，并开展了相应的实际道路测试。

2017年9 月，LTE-V2X测试规范得以发布。并以实验室环境为基准，明确了LTE-V2X终端设备性能的测试方法[2]。2017年12月，大唐等公司与国家研究院合作，依据LTE-V2X等测试规范，采用直通形式，对LTE-V2X终端进行了互操作测试，有效验证了LTE-V2X技术标准的可靠性。依据智能汽车等示范项目开展情况，全国各地先后示范应用了LTE-V2X技术及标准。目前，在诸多省市，如上海、长春、北京、重庆、杭州等，均示范应用了LTE-V2X技术及标准。其中，作为国家批准的首个车联网示范区，上海已经示范应用LTE-V2X车联网技术。在其他城市示范应用中，其主要目的就在于获得车联网技术在不同条件下的应用情况，如极寒环境测试、V2N应用测试等。随着LTE-V2X的研发及应用，必将推动我国LTE-V2X产业化进程，促进智能网联汽车行业的快速发展。