研究成果
CAICT观点
LTE V2X标准初步就绪,推动车联网产业发展
作者:徐霞艳、杜滢            发布时间:

  一、顺应车联网需求,LTE V2X标准应运而生

  近年来,随着汽车保有量持续增长,道路承载容量在许多城市已达到饱和,交通安全、出行效率、环境保护等问题日益突出。在此背景下,汽车的智能化和网联化作为解决这些问题的重要途径,受到了业界的高度重视。车联网通过车车/车路/车人/车云之间的通信和信息交换,实现智能动态信息服务、车辆智能化控制和智能化交通管理等应用。目前,车联网应用发展重点正逐步从信息娱乐向全面提升交通安全和交通效率转变。因此,面向行驶安全提高、交通效率改善的V2X(Vehicle-to-X,X:车、路、行人等)通信技术已成为车联网重要的发展方向。

  LTE作为第四代移动通信技术,已经在全球移动宽带市场得到了广泛应用。近年来国内外努力将LTE技术扩展到物联网等垂直应用领域。车联网作为物联网与智能汽车的高度集成与应用,成为LTE技术向新的应用领域扩展的重要目标。基于LTE的车联网(LTE V2X)通信技术的研究与标准化已成为近年来国际国内相关标准化组织的重要任务。

  国际标准化组织3GPP于2015年初启动LTE V2X的技术研究,2016年9月已完成LTE V2X的第一阶段标准。3GPP LTE V2X研究与标准化包括业务需求定义、网络架构和无线空口技术增强等方面。2015年初,3GPP首先启动业务需求研究工作,通过分析V2X业务的需求,明确了LTE技术承载V2X业务在时延、可靠性、无线覆盖、终端移动速度和安全等方面应达到的要求,为后续的标准研究工作明确了目标。

  为满足车联网应用,特别是较高工作频段(如5.8GHz/5.9GHz)、高车速(车速250km/h,相对车速500km/h)和车辆高密度等特点对通信能力的要求,3GPP对无线空口技术进行增强。为支持产业界尽早开展LTE V2X车载终端的研发,3GPP分两阶段完成LTE V2X标准。第一阶段优先完成基于终端直通(D2D)模式的车车通信(V2V)标准化,通过深入研究引入了更优化的物理层解调参考信号、资源调度、干扰协调等技术;2016年9月,作为3GPP Release 14技术规范的一部分,LTE V2X第一阶段的标准已经完成。第二阶段将完成LTE V2X完整标准,包括基于蜂窝网的V2V通信(V2V)和车路通信(V2I)、车人通信(V2P) 等,计划2017年3月完成。

  国内,中国通信标准化协会(CCSA)积极推动LTE V2X的标准研究。CCSA于2015年启动了LTE V2X通信技术的研究与标准化,先后开展了LTE V2X需求与系统架构、无线空口技术和频谱需求等标准项目的研究。在这些工作基础上,将继续开展面向LTE V2X试验和商用的设备标准与测试标准的研究制定工作。

  二、LTE V2X具有技术与产业优势,将推动车联网发展

  LTE V2X作为LTE基础上的车联网通信技术,标准制定过程中吸取了其它技术的经验教训,在传输可靠性、时延、覆盖范围等方面性能更佳。

  LTE V2X技术可以依靠已有的移动通信网络基础设施进行组网部署,提供包括广域通信和短距离通信的多种通信方式,具备车车/车路/车人通信能力。LTE V2X技术支持终端直通(D2D)、基于蜂窝网的通信这两种工作模式。在移动通信网络基础设施的控制下,LTE V2X终端与终端可在专用频率上、直接进行短距离通信(终端直通模式)。另外,终端也可通过蜂窝网的基站、在LTE公网频率上进行通信,利用LTE网络提供广域通信能力;LTE网络已有的大量基站对各类车联网场景提供了广泛覆盖,可以实现更低成本、更可靠的V2X通信。

  LTE成熟的产业链,为LTE V2X技术的产业化奠定了坚实基础。LTE V2X完成标准化后,预计将有企业在较短时间内推出LTE V2X芯片样片,支撑相关的LTE V2X试验与测试。

  国内,除了积极推动3GPP和CCSA等组织的LTE V2X标准化工作之外,业界从研发和应用示范等方面积极推动LTE V2X的发展。研发方面,在相关科研课题支持和市场牵引下,国内主要通信设备制造企业抓紧关键技术和设备样机的研发。应用示范方面,国内多地积极推动车联网相关的示范区或产业园建设,LTE-V的试验验证将作为一项重要内容加以推动。

  可以预计,在LTE V2X先进的技术能力基础上,依托LTE坚实的产业链基础和遍及全球的LTE蜂窝网基础设施条件,LTE V2X技术将有望较快地实现产业化,推动车联网应用和市场的发展。

  作者简介:

  徐霞艳:就职于中国信息通信研究院技术与标准所,主要从事无线与移动领域的研究工作。

  地址:北京市海淀区花园北路52号B座 100191

  联系方式:xuxiayan@caict.ac.cn

  杜滢:现任中国信息通信研究院技术与标准所主任工程师。2002年毕业于北京邮电大学。长期从事移动通信无线新技术和标准研究、评估及测试工作,起草大量行业标准和国际标准化文稿,目前负责3GPP无线新技术研究及标准化工作,相关工作成果获得2013年“中国标准创新贡献奖”一等奖 、2011和2010年中国通信标准化协会科学技术奖一等奖及二等奖。

  地址:北京海淀区花园北路52号中国信息通信研究院3G大楼

  联系方式:duying1@caict.ac.cn

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