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文档简介
智能网联汽车概论能力模块五掌握车载网络与通信技术在智能网联汽车上的应用方式任务二
了解智能网联汽车通信技术的应用新授Newteaching1目录一、无线通信的定义三、无线通信的分类五、蜂窝-V2X(C-V2X)协同通信二、无线通信系统结构组成四、蜂窝移动通信(4G/5G)六、专用短距离通信(DSRC)技术
无线通信(Wirelesscommunication)指利用电磁波的辐射和传播,经过空间传送信息的通信方式。它是电信网的重要组网部分,可以传送电报、电话、传真、图像、数据以及广播和电视节目等通信业务,也可用于遥控遥测、报警以及雷达、导航、海上救援等特种业务。一、无线通信的定义二、无线通信系统结构组成无线通信系统主要由发送设备、传输媒介和接收设备组成,如图所示。
无线通信系统结构组成(一)发送设备发送设备由变换器、发射机、天线组成。变换器将被发送的信息变换为电信号,例如话筒将声音变为电信号;发射机将变换器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡;最后天线将高频电振荡变成电磁波向传输媒介辐射。二、无线通信系统结构组成无线通信系统主要由发送设备、传输媒介和接收设备组成,如图所示。(三)接收设备接收天线将空间传播到其上的电磁波转换为高频电振荡,再由接收机将高频电振荡转换为电信号,最后由变换器将电信号转换为所传达信息。(二)传输媒介传输媒介是电磁波,电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场和磁场在空间以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面。三、无线通信的分类(一)按连接方式分类无线通信直接通信间接通信设备之间可以直接进行通信,不需要借助任何的中间设备进行连接,如蓝牙通信技术和红外线通信技术等。设备之间间接通信,需要借助中间设备进行连接,如Wi-Fi通信技术等。三、无线通信的分类(二)按需求分类无线通信短距离无线通信技术收发双方通过无线电波传输信息且传输距离限制在较短范围内,可陈伟短距离无线通信技术,常见的技术有WiFi、蓝牙、NFC、Zigbee等LPWAN(低功耗广域网),也称为LPWA)或LPN,是一种能够以低比特率进行远距离通信的无线网络。以最小的功耗提供最长的距离覆盖是LPWAN最大的技术优势。低功耗广域网通信技术三、无线通信的分类(三)按工作方式分类无线通信单工通信单工通信是指消息只能单方向传输的工作方式。单工通信信道是单向信道,发送端和接收端的身份是固定的,发送端只能发送信息,不能接收信息;接收端只能接收信息,不能发送信息,数据信号仅从一端传送到另一端,即信息流是单方向的。双工通信双工通信,包括全双工和半双工两种。普通的电话即是全双工通信,当两个人通话时,可以同时说话和聆听对方说话。半双工通信则不要求在两个方向上同时进行通信,听和说无法同时进行,由于使用同一信道进行双向通信,因此节省了带宽。三、无线通信的分类(四)按所用频段分类
无线通信按所用频段可分为长波通信、中波通信、短波通信、超短波通信和微波通信等。无线通信长波通信微波通信中波通信短波通信超短波通信三、无线通信的分类(四)按所用频段分类
长波通信(包括长波以上)主要由沿地球表面的地波传播,也可在地面与高空电离层之间形成的波导中传播,多用于海上通信、水下通信、地下通信和导航等。
中波通信在白天主要靠地波传播,夜晚也可由电离层反射的天波传播,因此夜间传送距离较远,此波段主要用于广播和导航。
短波通信也称高频通信,主要靠天波传播,可经电离层一次或数次反射,最远可传至上万千米。短波通信设备较简单,机动性大,因此也适用于应急通信和抗灾通信。三、无线通信的分类(四)按所用频段分类超短波通信也称视距通信,只能靠直线方式传播,传输距离约50km。远距离传输时需经中继站分段传输,称为接力通信,适合于电视广播和移动通信。微波通信与超短波通信类似,可以进行长距离接力通信和大容量干线通信,还可传送彩色电视。微波按波长不同可分为分米波、厘米波、毫米波及亚毫米波,分别对应于特高频(0.3~3GHz)、超高频(3~30GHz)、极高频(30~30GHz)及至高频(300GHz~3THz)。三、无线通信的分类(四)按所用频段分类波段波长频段频率传播方式主要用途超长波100km-1000kmVLF(甚低频)3Hz-30Hz空间波为主海岸潜艇通信、远距离通信、超远距离通信长波1km-100kmLF(低频)30Hz-300KHz地波为主越洋通信、中距离通信、地下岩层通信、远距离导航中波100m-1000mMF(中频)300KHz-3MHz地波与天波船用通信、业余无线电通信、移动通信、中距离导航短波10m-100mHF(高频)3MHz-30MHz天波与地波远距离短波通信、国际定点通信三、无线通信的分类(四)按所用频段分类微波米波1m-10mVHF(甚高频)30MHz-300MHz空间波电离层散射、流星余迹通信、人造电离层通信、对空间飞行体通信、移动通信分米波0.1m-1mUHF(特高频)300MHz-3000MHz空间波小容量微波中继通信、对流层散射通信、中容量微波通信厘米波1cm-10cmSHF(超高频)3GHz-30GHz空间波大容量微波中继通信、数字通信、卫星通信毫米波1mm-10mmEHF(极高频)30GHz-300GHz空间波卫星通信、对流层散射通信、微波接力通信、波导通信四、蜂窝移动通信(4G/5G)
移动通信是指通信的双方或至少一方处于运动中进行信息交换的通信方式。
蜂窝移动通信(CellularMobileCommunication)是采用蜂窝无线组网方式,在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来,进而实现用户在活动中可相互通信,其主要特征是终端的移动性,并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。蜂窝移动通信系统是当今应用广泛的无线通信网络系统。蜂窝移动通信四、蜂窝移动通信(4G/5G)
典型的蜂窝系统包括第一代(1G)、第二代(2G)、第三代(3G)、第四代(4G)和第五代(5G)移动通信系统。技术名称出现年份最高传输速率第一代移动通信网络(1G)1980年2.4Kbit/s第二代移动通信网络(2G)1990年150Kbit/s第三代移动通信网络(3G)2000年6Mbit/s第四代移动通信网络(4G)2010年100Mbit/s第五代移动通信网络(5G)2020年20Gbit/s四、蜂窝移动通信(4G/5G)第四代移动通信技术(4G)国际电信联盟(ITU)定义了4G的标准——符合100Mbps(即100Mbit/s)传输数据的速度,达到这个标准的通信技术,理论上都可以称之为4G。以下是第四代移动通信技术的标准:(1)数据速率从2Mbs提高到100Mbs,移动速率从步行到车速以上;(2)支持高速数据和高分辨率多媒体服务的需要,实现宽带多媒体通信,形成综合宽带通信网;(3)对全速移动用户能够提供150Mbs的高质量影像等多媒体业务。四、蜂窝移动通信(4G/5G)(一)4G的网络结构4G网络结构应用网络层中间环境层物理网络层在多个运行网络(平台)之间或者多个无线接口之间,建立其最有效的通信路径,移动网络还要保持良好的无缝连接能力,保证数据传输的高质量、高速率。中间环境层的功能有服务质量(QoS)映射、地址变换和完全性管理等。与物联网网络层之间的接口是开放的,提供无缝高数据率的无线服务。物理网络层提供接入和路由选择功能,它们由无线和核心网的结合各式完成。四、蜂窝移动通信(4G/5G)(二)4G的主要特点1.数据传输速率大大增加4G的传输速率与2G,3G技术有了质的飞跃。2G、3G移动通信的传输速度分别为9.6kbps、2Mbps,而4G移动通信的传输速率则为100Mbps。2.通信方式多样化除了传统语音、文本通信的方式,还添加了通过网络通道去体验广播、娱乐等多媒体通信方式。网络覆盖率高,增加信息稳定性。3.大大提升了网络智能化能够通过利用智能技术,科学的分配和管理相关的资源,从而实现优化资源配置,进而更好的满足客户需求。四、蜂窝移动通信(4G/5G)(三)4G的关键技术2.多输入多输出技术通过在信号发射端以及接收端中通过设置多个发射以及接收天线来完成信号的发射和接收。多个天线同时进行信号的发射和接收能够大大提高服务质量,从而满足用户的需求,人们一般也将该技术称之为MIMO技术。1.正交频分复用技术OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)即正交频分复用技术,通过频分复用实现高速串行数据的并行传输,它具有较好的抗多径衰落的能力,能够支持多用户接入。四、蜂窝移动通信(4G/5G)(三)4G的关键技术3.软件无线电技术软件无线电技术也被人们称为SDR技术,该技术主要在射频天线附近放置宽带的模数A/D以及数模变换器D/A,并在仪器中连接上标准、模块化的硬件单元以及开放公共硬件平台,最后为了完成无线电台的多项功能,将DSP技术通过软件编程的方式应用在仪器中。4.智能天线技术智能天线技术,同时也被人们叫做自适应天线阵列,其技术基础为空时多址技术。该技术的主要工作原理为将信号的覆盖区结合传输方向的区别,区分来对同频率、同码道、同时隙中的信号,从而将其进行科学的改变,四、蜂窝移动通信(4G/5G)(三)4G的关键技术5.切换技术切换技术可以分为3大类,分别是更软切换、软切换以及硬切换。该技术的工作原理为通信连续的前提下,切换通信信道。(1)更软切换:一般在相同基站中使用,主要是指频率相同扇区不同的信道切换(2)软切换:应用于频率不相同的基站中,该切换方式较为安全的,通信都是连续的,因此不会影响到通信质量(3)硬切换:通常应用于不同频率基站之间,实现将基站与移动台之间的联系切断,并通过频率调谐的自动调整功能,来建立移动台与新基站之间的通信链路,从而完成切换四、蜂窝移动通信(4G/5G)第五代移动通信技术(5G)5G,第五代移动通信技术,是最新一代蜂窝移动通信技术,也是继4G(LTE-A、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系统之后的延伸。5G网络的出现,使得物联网能够获得更加广泛的应用,包括了诸如智能网联汽车、机器人、智慧城市、智慧农场等。物联网的应用四、蜂窝移动通信(4G/5G)(一)5G网络服务区域
在5G网络中,供应商覆盖的服务区域被划分为许多被称为蜂窝的小地理区域。蜂窝网络组成主要有以下三部分:移动站,基站子系统,网络子系统。移动站就是我们的网络终端设备,比如手机或者一些蜂窝工控设备。基站子系统包括移动基站(大铁塔)、无线收发设备、专用网络(一般是光纤)、无数的数字设备等等的。5G网络中的蜂窝四、蜂窝移动通信(4G/5G)(一)5G网络服务区域5G无线设备通过无线电波与蜂窝中的本地天线阵和低功率自动收发器(发射机和接收机)进行通信。收发器从公共频率池分配频道,这些频道在地理上分离的蜂窝中可以重复使用。本地天线通过高带宽光纤或无线回程连接与电话网络和互联网连接。与现有的手机一样,当用户从一个蜂窝穿越到另一个蜂窝时,他们的移动设备将自动“切换”到新蜂窝中的天线。5G网络中的蜂窝四、蜂窝移动通信(4G/5G)5G组网模式独立组网非独立组网独立组网模式(SA),是指需要全新打造5G网络环境,如5G基站、5G核心网等。非独立组网模式(NSA),是指在现有的4G硬件设施基础上,实施5G网络的部署工作。(二)5G的组网模式四、蜂窝移动通信(4G/5G)(1)峰值速率需要达到10Gbit/s的标准,比当前的有线互联网要快,比先前的4GLTE蜂窝网络快100倍,可以满足高清视频、虚拟现实等大数据量传输。(2)空中接口时延水平需要在1ms左右,而4G为30~70ms,5G可以满足自动驾驶、远程医疗等实时应用。(3)5G网络具有超大网络容量,可以提供千亿设备连接的能力,将不仅仅为手机提供服务,而且还将成为一般性的家庭和办公网络提供商,满足物联网通信,与有线网络提供商竞争。(4)频谱效率要比LTE提升10倍以上。(5)连续广域覆盖和高移动性下,用户体验速率达到100Mbit/s。(6)流量密度和连接数密度大幅度提高。(7)系统协同化、智能化水平提升,表现为多用户、多点、多天线、多摄取的协同组网,以及网络间灵活地自动调整。(三)5G的技术特点四、蜂窝移动通信(4G/5G)(四)5G的关键技术D2D通信技术D2D(DevicetoDevice)通信技术是指在一定距离范围内,设备之间的直接通信。D2D技术无需借助基站的帮助就能够实现通信终端之间的直接通信,拓展网络连接和接入方式,能够实现较高的数据速率、较低的时延和较低的功耗;通过广泛分布的终端,能够改善覆盖,实现频谱资源的高效利用。1.D2D通信技术四、蜂窝移动通信(4G/5G)(四)5G的关键技术2D至3D天线阵列5G大规模输入输出(MIMO)技术是指通过大规模天线阵列进行信号的发射和接收。引入了有源天线阵列,基站侧可支持的协作天线数量将达到128根。此外,原来的2D天线阵列拓展成为3D天线阵列,形成新颖的3D-MIMO技术,支持多用户波束智能赋型,减少用户间干扰,结合高频段毫米波技术,将进一步改善无线信号覆盖性能。2.大规模输入输出技术四、蜂窝移动通信(4G/5G)(四)5G的关键技术5G频段分布5G网络的建设分为两大频谱,分别为低频段和高频段。低频段是指在3GHz以上且小于6GHz的频段,而高频段是指大于30GHz频段的毫米波移动通信技术。3.高频段传输四、蜂窝移动通信(4G/5G)(四)5G的关键技术高密集组网部署超密集网络能够改善网络覆盖,大幅度提升系统容量,并且对业务进行分流,具有更灵活的网络部署和更高效的频率复用。未来,面向高频段大带宽,将采用更加密集的网络方案,部署小小区/扇区将高达100个以上。干扰消除、小区快速发现、密集小区间协作、基于终端能力提升的移动性增强方案等,都是目前密集网络方面的研究热点。4.高密集组网四、蜂窝移动通信(4G/5G)(五)5G的物联网架构5G的物联网架构5G的物联网架构分为感知层、传输层、边缘计算层、雾计算层、云计算层以及应用层。
长波通信(包括长波以上)主要由沿地球表面的地波传播,也可在地面与高空电离层之间形成的波导中传播,多用于海上通信、水下通信、地下通信和导航等。四、蜂窝移动通信(4G/5G)(五)5G的物联网架构感知层是信息的入口,通过各种传感器和嵌入式控制器,将采集的各种参数通过各种通信方式,如ZigBee,蓝牙,WiFi,LoRa等汇入感知层。感知层是整个架构的最前端,所有数据信息通过该层产生,是架构中的基础架构。输层是负责数据的传输,5G终端、NB-IOT终端及eMTC终端都被划分在该层。传输层的另一重要组成部分就是5G物联网网关,负责协议转换并传输,把感知层各种通信方式(ZigBee,蓝牙,WiFi,LoRa等)转换为5G通信兼容数据格式。2.传输层1.感知层四、蜂窝移动通信(4G/5G)(五)5G的物联网架构边缘计算层的主要功能是设备接入及数据处理。边缘计算终端多采用嵌入式终端,通过边缘计算可以有效分担并降低核心网络开销,核心网络只需处理边缘计算后的数据,大大提高了网络性能。该层还涉及安全、认证及身份识别等功能。雾计算连接云计算层,提供物联网边缘计算层与公有云及私有云的无缝连接,包括接口定义、权限管理、资源管理及功能定义等。4.雾计算层3.边缘计算层四、蜂窝移动通信(4G/5G)(五)5G的物联网架构云计算层包括公有云和私有云,是所有数据的汇入点,海量数据在云数据中心存储并计算,为上层应用提供服务。架构的最高层为应用层,架构中所有层次的最终目的是为该层服务,通过大数据处理以支撑人工智能、决策支持及车辆网等应用。6.应用层5.云计算层四、蜂窝移动通信(4G/5G)车载T-boxTelematicsBOX,简称车载T-BOX,属性是电器元件。车联网系统包含主机、车载T-BOX、手机APP及后台系统等四部分组成。主机的主要作用是用于车内的影音娱乐和车辆信息显示;车载T-BOX的主要作用是用于和后台系统/手机APP通信,实现手机APP的车辆信息显示与控制。车载T-Box四、蜂窝移动通信(4G/5G)(一)车载T-Box的作用及使用方法车载T-box的作用主要是是用于和后台系统/手机APP通信。车载T-box的使用方法是通过手机端APP发送控制命令。当用户通过手机端APP发送控制命令后,TSP后台会发出监控请求指令到车载T-BOX,车辆在获取到控制命令后,再通过CAN总线发送控制报文并实现对车辆的控制,最后反馈控制操作结果到用户的手机APP上,通过手机端APP发送控制命令的功能可以帮助用户远程启动车辆、打开空调和调整座椅至合适位置等。2.使用方法1.作用四、蜂窝移动通信(4G/5G)(二)车载T-Box的架构车载T-BOX的设计架构:双路DC/DC+双路LDO+双核OBD模组+STM32F103CBT6为主控+STM32F105RBT6双核处理,外围为GPRS+GPS+六轴G-Sensor和震动传感器供主控调用,外加两个12V输出,预留一路UART。车载T-BOX与手机APP是通过后台系统以数据链路的形式进行间接通信(双向)。T-BOX与后台系统通信还包括语音和短信两种形式,后者主要实现一键导航及远程控制功能。
T-BOX分7种工作状态,每种状态以B+、ACC、通讯(通话、数据、短信)、GPS、CAN的不同状态表示。四、蜂窝移动通信(4G/5G)(三)车载T-Box的工作状态工作状态状态内容状态1ACCON通话点火状态下,终端正在进行通话,中断数据传输,允许短信接收,GPS开启,CanBus周期发送。状态2ACCON数据点火状态下,终端与后台定时传输数据,允许短信接收,GPS开启,CanBus周期发送(无主机不发送,接收遥控指令后会发送数据)。状态3ACCOFF通话熄火状态下,终端延续通话(禁止拨打与接听),允许短信接收,GPS关闭,CanBus周期发送。四、蜂窝移动通信(4G/5G)工作状态状态内容状态4ACCOFF数据熄火状态下,终端与后台定时传输数据,禁止电话拨打与接听,允许短信接收,GPS关闭,CanBus仅接收数据(接收遥控指令后会发送数据)。状态5ACCOFF短信熄火状态下,终端关闭与后台传输数据,禁止电话拨打与接听,允许短信接收,GPS关闭,CanBus仅接收数据(接收遥控指令后会发送数据)。状态6ACCOFF休眠熄火状态下,终端进入休眠,禁止电话、数据、短信、GPS、CanBus功能。状态7ACCOFF备电除状态6外,其余各种状态在主电被破坏情况下启动。用于向后台上报主电被破坏警情(数据)。(三)车载T-Box的工作状态
T-BOX向外面发送canbus数据有两种情况:一种情况是接收到远程遥控指令(偶发);另一种情况是与主机交互(ACCON周期发送,ACCOFF不发送,无主机不发送)。
T-BOX与后台数据连接有两种情况:一种情况是ACCON未通话状态;另一种情况是ACCOFF的终端与后台通讯正常情况下,canbus无数据后5分钟内。四、蜂窝移动通信(4G/5G)(三)车载T-Box的工作状态四、蜂窝移动通信(4G/5G)序号定时上报与补报机制1在通讯空闲情况下上报盲区数据,不能影响到其他数据的正常上报。2在有盲区数据情况下,如果当前定时上报时间到时,应优先上报当前位置及状态信息,盲区数据在空闲状态下上报。(四)车载T-Box的信息反馈终端根据上报间隔时间判断需要上传当前的状态信息。当无信号网络时(盲区状态)需要定时记录当前的信息到文件中,等到信号网络恢复时通过补报的方式发送到客服中心。四、蜂窝移动通信(4G/5G)(四)车载T-Box的信息反馈3ACC熄火情况下不上报当前位置信息,有盲区数据的时候才上报盲区数据。4处于盲区状态需记录信息,设置参数需保存到对应参数文件中,掉电数据才不会丢失。5盲区状态完成掉电数据保存,车载终端重新上电后可以继续补报数据。6定时上报数据(包括盲区数据)可更新车辆实时位置及状态信息,减少盲区状态造成的影响。7定时上报设置时间默认为1分钟,设置时间范围为0-3600秒,当设置为0秒时表示关闭该功能。8上报定位数据包,上报数据不需要客服中心回复。
车载T-BOX可应用于提供车况报告、行车报告、油耗统计、故障提醒、违章查询、位置轨迹、驾驶行为、安全防盗、预约服务、远程找车、利用手机控制汽车门、窗、灯、锁、喇叭、双闪、反光镜折叠、天窗、监听中控警告和安全气囊状态等。四、蜂窝移动通信(4G/5G)(五)车载T-Box的实现功能五、蜂窝-V2X(C-V2X)协同通信(一)V2X的含义V2X是VehicletoEverything的英文缩写,即车辆自身和外界事物之间的信息交换。V2X作为智能网联汽车通信技术的核心,车辆自身主要与以下外界事物进行信息交换:1.V2VV2V是VehicletoVehicle的英文缩写,即车辆自身与其它车辆之间的信息交换,如图所示。车辆自身与其它车辆之间的信息交换五、蜂窝-V2X(C-V2X)协同通信1.V2V(1)当前本体车辆的行驶速度与附近范围内车辆的行驶速度进行信息内容的交换; (2)当前本体车辆的行驶方向与附近范围内车辆的行驶方向进行信息内容的交换;(3)当前本体车辆紧急状况与附近范围内车辆的行驶状况进行信息内容的交换。车辆自身与外界车辆之间的信息交换内容,主要包括以下几点:车辆自身与外界行人之间的信息交换内容,主要包括以下几点:(1)车辆自身的行驶速度与行人当前位置进行信息内容的交换;(2)车辆自身的行驶方向与行人当前位置进行信息内容的交换。五、蜂窝-V2X(C-V2X)协同通信2.V2PV2P是VehicletoPedestrian的英文缩写,即车辆自身与外界行人之间的信息交换,如图所示。车辆自身与外界行人之间的信息交换五、蜂窝-V2X(C-V2X)协同通信3.V2IV2I是VehicletoInfrastructure的英文缩写,即车辆自身与基础设施之间的信息交换。车辆自身与基础设施之间的信息交换(1)车辆的行驶状态与前方红绿灯的实际状况进行信息内容的交换;(2)车辆的行驶状态与途经公交站台的实际情况进行信息内容的交换;(3)车辆当前行驶的方向和速度与前方交通标志牌所提示的内容进行信息上的交换;(4)车辆的行驶状态与前方立交桥或隧道的监控情况进行信息内容的交换;(5)车辆的导航目的地与停车场空位情况进行信息内容的交换。五、蜂窝-V2X(C-V2X)协同通信3.V2I基础设施主要包括红绿灯、公交站台、交通指示牌、立交桥、隧道、停车场等。车辆自身与基础设施之间的信息交换内容,主要包括以下几点:五、蜂窝-V2X(C-V2X)协同通信4.V2R
V2R是VehicletoRoad的英文缩写,即车辆自身与道路之间的信息交换,如图所示。车辆自身与道路之间的信息交换(1)车辆自身的行驶路线与道路当前路况进行信息内容的交换;(2)车辆自身的行驶方向与前方道路发生的事故进行信息内容的交换;(3)车辆行驶的导航信息与道路前方的路标牌进行信息内容的交换。五、蜂窝-V2X(C-V2X)协同通信4.V2R按照道路的特殊性而言,V2R又可分为两大类型,一类是车辆自身与城市道路之间的信息交换,另一类是车辆自身与高速道路之间的信息交换车辆自身与道路之间的信息交换内容,主要包括以下几点:五、蜂窝-V2X(C-V2X)协同通信5.V2N
V2N是VehicletoNetwork的英文缩写,即车辆自身或驾驶人与互联网之间的信息交换。车辆驾驶人与互联网之间的信息交换,主要包括:车辆驾驶人通过车载终端系统向互联网发送需求,从而进行诸如娱乐应用、新闻资讯、车载通信等;车辆驾驶人通过应用软件可及时从互联网上获取车辆的防盗信息。五、蜂窝-V2X(C-V2X)协同通信5.V2N车辆自身与互联网之间的信息交换,主要包括一下几点:(1)车辆自身的行驶信息和传感器数据与互联网分析的大数据结果进行信息内容的交换;(2)车辆终端系统与互联网上的资源进行信息内容的交换;(3)车辆自身的故障系统与互联网远程求助系统进行信息内容的交换。
车辆自身与互联网之间的信息交换五、蜂窝-V2X(C-V2X)协同通信(二)C-V2X协同通信架构
总体业务架构如图所示,C-V2X协同通信涉及云端、路侧端和车载端三个领域。C-V2X网络架构五、蜂窝-V2X(C-V2X)协同通信(二)C-V2X协同通信架构
云端与第三方业务应用的信息中心,为路侧端和车载端发送全局的业务控制、业务共享信息,并存储全局设施、环境、用户、业务信息。云端路端车载端
路侧端与路侧信号控制器或者边缘服务器相连,收集驾驶、交通环境状态信息,进行路侧决策并发送路侧业务控制到车载端。
车载端收集路侧控制信息、全局信息、周边环境信息进行动态感知及实时决策。
随着C-V2X及5G技术发展,与之而来的更大数据吞吐量、更低时延、更高安全性和更高海量连接等特性,极大地促进了智能驾驶和智慧交通发展。通过“车-路-云”协同,一方面推动智能网联汽车快速发展,提供更安全、更智能的出行方式;另一方面赋能智能路况综合感知、动态协同交通控制等功能,为智能交通发展奠定基础,如图所示。五、蜂窝-V2X(C-V2X)协同通信(三)C-V2X协同通信发展趋势1.向“智能化+网联化”发展智能化+网联化发展趋势
随着网络技术的不断发展和智能驾驶、智慧交通等应用需求的升级,智能化+联网化,能大大提高汽车的行驶安全性,具有广阔的应用前景,推动C—V2X业务在驾驶安全、交通效率、信息服务这三个方面向着更加安全、协同、智能、绿色演进。五、蜂窝-V2X(C-V2X)协同通信(三)C-V2X协同通信发展趋势1.向“智能化+网联化”发展一方面需要通信行业提供网联通信以及网联协同智能的支撑;另一方面需要智能交通企业提供道路交通静态、动态状态感知与交通策略及时控制;第三方面需要通信、交通、汽车、自动驾驶平台与应用软件企业等各种数据提供方支持业务流互联互通以及业务数据共享等。2.向多行业协作发展五、蜂窝-V2X(C-V2X)协同通信(三)C-V2X协同通信发展趋势C-V2X各演进涉及信息通信、汽车、交通、自动驾驶平台与立用软件提供企业等,相美方都有机会根据实际条件提供和发展相应业务。电信运营商与供应商智能交通企业自动驾驶平台与应用软件企业汽车厂商C-V2X协作发展2.向多行业协作发展六、专用短距离通信(DSRC)技术(一)DSRC技术定义
DSRC专用短程通信技术是专门用于道路环境的车辆与车辆、车辆与基础设施、基础设施与基础设施间通讯距离有限的无线通信方式,是智能网联汽车和系统最重要的通信方式之一。(二)DSRC系统结构
DSRC结构主要由三部分构成,分别是OBU、RS
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