我国LTE-V2X标准化及测试验证进展
2019-12-27葛雨明
摘要:为了研究如何加快我国LTE-V2X研发和产业化进程,促进实现跨行业、跨厂家的互联互通,系统性梳理了我国在LTE-V2X领域的标准化工作,包括汽车、信息通信、交通运输和交通管理等各个行业的关注重点和进展情况。在此基础上,介绍了相关标准的测试验证和应用示范情况,有效验证了我国LTE-V2X标准的有效性和产业化成熟度。
关键词:LTE-V2X;标准化;C-V2X
doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2019.11.006 中图分类号:TN929.5
文献标志码:A 文章编号:1006-1010(2019)11-0036-04
引用格式:葛雨明. 我国LTE-V2X标准化及测试验证进展[J]. 移动通信, 2019,43(11): 36-39.
Progress on LTE-V2X Standardization and Testing in China
GE Yuming
(China academy of information and communications Technology, Beijing 100191, China)
[Abstract] In order to accelerate the research and development progress of LTE-V2X in China, also to promote the cross industry interoperability,in this paper we present the LTE-V2X standardization in summary, including automotive, communication, intelligent transportation and traffic management industries. On this basis, we introduce the LTE-V2X related testing and demonstration in general, which verified the efficiency of LTE-V2X standards and the industrialization progress.
[Key words]LTE-V2X; standardization; C-V2X
0 引言
LTE-V2X技术是我国主导推动的基于3GPP R14版本全球统一标准的车用无线通信技术(V2X, Vehicle to Everything)[1-2],通过将“人、车、路、云”等交通参与要素有机地联系在一起,不仅可以支撑车辆获得比单车感知更多的信息,促进自动驾驶技术创新和应用,还有利于构建一个智慧的交通体系,促进汽车和交通服务的新模式、新业态发展,对提高交通效率、节省资源、减少污染、降低事故发生率、改善交通管理具有重要意义[3]。本文将系统性总结我国LTE-V2X技术的标准化进程和相关测试验证进展,为跨行业企业布局开展LTE-V2X相关研发提供帮助。
1 LTE-V2X标准化进展
2017年3月,3GPP完成了Release 14基于LTE的V2X標准化,面向基本的道路安全业务的通信需求,引入了工作在5.9 GHz频段的直通链路(PC5接口)通信方式,并对蜂窝Uu接口做了少量增强。2018年,工业和信息化部与国家标准委联合印发了《国家车联网产业标准体系建设指南(总体要求)》《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)》《国家车联网产业标准体系建设指南(信息通信)》和《国家车联网产业标准体系建设指南(电子产品和服务)》等文件,指出通过强化标准化工作推动车联网产业健康可持续发展,促进自动驾驶等新技术新业务加快发展。2018年11月,在国家制造强国建设领导小组车联网产业发展专项委员会全体会议期间,全国汽车标准化技术委员会、全国智能运输系统标准化技术委员会、全国通信标准化技术委员会和全国道路交通管理标准化技术委员会共同签署了《关于加强汽车、智能交通、通信及交通管理C-V2X标准合作的框架协议》,四方将建立高效顺畅的沟通交流机制,相互支持和参与标准研究制定,共同推动C-V2X等新一代信息通信技术在汽车、智能交通以及交通管理中的应用。在四方的积极合作下,我国LTE-V2X标准化工作取得积极进展,为产业发展奠定坚实基础。
1.1 全国通信标准化技术标委会(CCSA)
相关工作进展
CCSA围绕互联互通和基础支撑,发布《基于LTE的车联网无线通信技术 总体技术要求》《基于LTE的车联网无线通信技术 空中接口技术要求》等行业标准并提请国标立项,立项和报批《基于LTE的车联网无线通信技术 网络层技术要求》《基于LTE的车联网无线通信技术 消息层技术要求》等行业标准,此外立项研究《基于LTE的车联网无线通信技术 消息层测试规范》《基于LTE的车联网无线通信技术 路侧设备技术要求》《基于LTE的车联网无线通信技术 支持直连通信的终端设备技术要求》等设备要求和测试方法,体系化布局并完成了C-V2X相关总体架构、空中接口、网络层与消息层、多接入边缘计算[4]、安全[5]所需要的标准化工作,详细如表1所示。
1.2 全国汽车标准化技术委员会相关工作进展
汽标委为促进C-V2X技术在汽车领域应用并满足智能网联汽车产业需求,完成“智能网联汽车通讯需求分析”研究,组织相关行业共同开展网联功能与应用相关标准制定,启动《基于LTE-V2X直连通信的车载信息交互系统技术要求》《道路车辆 网联车辆方法论 第1部分:通用信息》《道路车辆 网联车辆方法论 第2部分:设计导则》等国家标准制定项目,详细如表2所示。
1.3 全国智能运输系统标准化技术委员会相关工
作进展
ITS标委会为促进C-V2X技术在交通基础设施方面的应用,组织开展交通基础设施智能化相关标准制定,目前已立项了2019年公路工程行业标准《适应自动驾驶公路设施技术规范》和2019年交通运输标准定额项目《车路协同路侧终端技术要求和测试规程标准研究》,完成《合作式智能运输系统 专用短程通信 第3部分:网络层和应用层规范》等国家及行业标准的发布,以及《基于车路协同的营运车辆前方障碍危险预警系统要求》等行业标准申报工作,详细如表3所示。
1.4 全国道路交通管理标准化技术委员会相关工
作进展
交标委完成了车联网相关的国家标准《机动车电子标识密钥管理系统技术要求》《道路交通智能化管理系统建设技术规范》和公共安全行业标准《道路交通信号控制机信息发布接口规范》报批工作,申报立项《道路交通标志信息编码》等公共行业标准,详细情况如表4所示:
2 LTE-V2X标准测试验证与应用
中国信息通信研究院联合各方力量在IMT-2020(5G)推进组C-V2X工作组中积极推动LTE-V2X相关测试标准规范的研究,目前已经形成针对物理层、传输层的《LTE-V2X 终端功能测试规范(实验室)》《LTE-V2X 性能测试规范(实验室)》《LTE-V2X终端间互操作测试规范(实验室)》共3项测试标准,以及针对网络层、应用层的《LTE-V2X终端网络层一致性测试规范(实验室)》《LTE-V2X终端应用层一致性测试规范(实验室)》和《LTE-V2X终端安全一致性测试规范(实验室)》。测试规范详细定义了测试结构、设备要求和测试内容。与此同时,中国信息通信研究院联合东软等合作伙伴搭建了LTE-V2X通信协议一致性测试平台,支持网络层、应用层、安全协议一致性自动化测试,面向被测厂商提供完整的测试接口控制规范和技术文档。
2018年9至10月,IMT-2020(5G)推进组C-V2X工作组在中国信息通信研究院实验室组织华为、大唐电信、万集科技、金溢科技、星云互联、东软集团、SAVARI、千方科技、华砺智行共9家终端设备厂商,依据《LTE-V2X终端网络层一致性测试规范(实验室)》和《LTE-V2X终端应用层一致性测试规范(实验室)》标准,完成了网络层应用层互操作、协议一致性测试。2018年10月中旬,在中国信息通信研究院实验室,中国信科集团旗下大唐电信集团和华为共同完成了基于3GPP R14的芯片级产品直连通信(PC5)互操作测试,标志着国内LTE-V2X基本实现了物理层、传输层、网络层、应用层全协议栈的互联互通,也标志着LTE-V2X技术标准和解决方案已经基本成熟,具备部署和商用化能力。
2019年9月至10月,中国信息通信研究院再次组织开展互操作和互联互通测试,支持90余项用例的协议一致性自动化测试,为28家企业的28款产品开展了C-V2X全协议栈互联互通测试和C-V2X网络层、消息层、安全层协议一致性测试。依据《基于LTE 的车联网无线通信技术 网络层技术要求》《基于LTE的车联网无线通信技术 消息层技术要求》《基于LTE的车联网无线通信技术 网络层测试方法》《基于LTE的车联网无线通信技术 消息层测试方法》和“四跨安全层测试方法”等文件开展。活动旨在检验各厂家产品的标准符合程度。
2019年10月22至24日期间,由IMT-2020(5G)推进组C-V2X工作組、中国智能网联汽车产业创新联盟、中国汽车工程学会、上海国际汽车城(集团)有限公司共同在上海举办C-V2X“四跨”互联互通应用示范活动,首次实现国内“跨芯片模组、跨终端、跨整车、跨安全平台”的C-V2X应用示范活动,有效展示了我国C-V2X标准协议栈的成熟度,试验验证了C-V2X通信安全技术解决方案,协力共建包含安全的完整C-V2X产业链,为C-V2X大规模商业化应用奠定基础。
3 LTE-V2X标准化演进
在2017年3月的RAN 76次全会,3GPP Release 15立项eV2X评估方法的研究课题,主要目的是为后续5G NR支持eV2X的标准化工作做准备,希望能就技术方案的评估方法(包括系统级仿真假设、链路级仿真假设等)先期开展工作,并就6 GHz以上支持V2X收集不同区域的管制要求、讨论设计原则等。2019年3月3GPP完成了该研究课题,并启动了相应的NR-V2X标准化项目,增加对于单播和组播传输方式、资源分配方案等的研究。同期,5GAA、中国通信标准化协会和汽车、交通等相关行业组织从应用需求、场景和数据集入手,启动《面向5G-V2X自动驾驶场景分析和数据集》《基于车路协同的高等级自动驾驶数据交互内容》等标准研究项目,以满足更高级别自动驾驶业务的通信需求,为产业化研发和产业链协同提供支撑。
4 结束语
本文系统性概述了我国LTE-V2X核心技术标准的制定进展,并说明了汽车、信息通信、智能交通、交通管理协同推进标准体系建设的良好局面。与此同时,本文介绍了LTE-V2X标准测试验证和应用方面的进展,说明了我国LTE-V2X标准的有效性、完整性,以及相关产业发展的成熟度。在此基础上,本文面向未来梳理了LTE-V2X标准的演进发展趋势和当前重点工作布局。
参考文献:
[1] 5GAA. The Case for Cellular V2X for Safety and Cooperative Driving[R]. 2016.
[2] IMT-2020推进组. C-V2X白皮书[R]. 2017.
[3] 中国信息通信研究院. 车联网白皮书(2018年)[R]. 2018.
[4] IMT-2020推进组. MEC与C-V2X融合 应用场景白皮书[R]. 2019.
[5] IMT-2020推进组. LTE-V2X安全技术白皮书[R]. 2019. ★