情境一 任务二 网联通信方案确认

任务二网联通信方案确认车路协同系统装调与测试某国产自主品牌汽车试制车间实习技师小张在基本了解了什么是车路协同系统后，开始对一辆智能网联汽车与其他车辆、道路是怎么对话的产生了兴趣，宋师傅说：“掌握各种网联通信技术的应用，是对车路协同系统进行装调与测试的关键步骤。”那么，现在请你随小张开始学习吧。1.什么是网联通信技术？2.怎样制定网联通信方案？装调技师宋师傅、实习技师小张能根据车路协同系统技术手册，正确认知专用短程通信（DSRC）与基于蜂窝的通信（C-V2X）两类网联通信技术。能根据车路协同系统技术手册，与他人合作规范完成通信系统部署方式确认。车联网对通信技术的能力需求网联通信技术认知车路协同的前提是交通要素间快速、准确的信息交互。车联网的实际应用场景具有车辆高速运动、道路情况复杂、涉及人身安全等因素。车侧：车辆的实时状态信息路侧云控中心道路基础设施的信息路侧感知到的交通参与者信息交通事件交通管理部门的管控指令车路通信网络脱敏、抽象等处理车路通信网络车辆的实时状态信息（如工作状态、运行参数、告警信息、行驶意图）道路基础设施的信息（如电子标识牌、信号灯状态、地图）交通事件信息（如拥堵、遗撒、施工）交通管理部门的管控指令（如限速、禁行、交通管制）车联网对通信技术的能力需求网联通信技术认知车路协同系统对通信网络能力要求：关键技术大的数据吞吐量更低的时延更高的安全性支持海量连接直连通信车联网通信技术方案网联通信技术认知专用短程通信（DSRC）基于蜂窝的通信（C-V2X）专用短程通信（DSRC）网联通信技术认知定义专用短程通信（DSRC）的英文全称为dedicatedshortrangecommunication，是一种基于Wi-Fi技术，专门用于智能交通系统的无线移动通信技术标准。DSRC通过数据的双向传输提供短距离无线通信，可实现车辆与周围其他车辆和基础设施之间高效、安全的小范围（短距离）直接通信，具有通信链路低时延和低干扰，确保整个交通系统可靠性等优点。RSUOBU专用短程通信（DSCR）专用短程通信（DSRC）网联通信技术认知系统组成专用短程通信设备基于专用短程通信标准，主要包括RSU和OBU两部分。通过两者之间的无线通信可实现路网与车辆之间的信息交流。典型专用短程通信系统的应用环境专用短程通信（DSRC）网联通信技术认知系统组成RSU是OBU的读写控制器，通过DSRC通信协议的数据交互方式和微波无线传递手段，实现RSU与OBU之间安全可靠的信息交互。OBU是一种具有微波通信功能和信息存储功能的移动识别设备。OBU既可以作为独立的数据载体成为单片式电子标签，又可以通过附加一个智能卡读写接口成为双片式电子标签，实现扩展的数据存储、处理、访问控制功能。专用短程通信（DSRC）网联通信技术认知通信机制国际上IEEE802.11p标准将5.850-5.925GHz之间长度为75MHz的频段用于智能交通系统中的无线电服务。75MHz的频段被分为7个频道。专用短程通信（DSRC）网联通信技术认知通信机制每辆车都会在CH（信道）172中，以10-20次/s的频率交换DSRC基础安全信息，紧急信息则会在CH184中以更高的优先级进行传播。随着技术的发展，DSRC技术逐渐被取代，2020年11月，美国将DSRC原保留频段（5.850-5.925GHz）拆分，将其中的低45MHz（5.850-5.895GHz）分配给Wi-Fi免授权设备，将其中的高30MHz（5.895-5.925GHz）分配给C-V2X设备。基础安全信息强制性信息可选信息车辆的尺寸、位置、速度、方向、加速度、制动系统状态等车辆的历史路径、传感器数据、转向盘状态等专用短程通信（DSRC）网联通信技术认知特点专属带宽短距离通信DSRC通信协议在世界各国都有其专属的交通安全频谱，这与一些常见的其他通信协议有所不同，例如，Wi-Fi、蓝牙和Zigbee使用的就是共享开放的2.4GHz频段DSRC的目标通信距离在1km之内，相对于峰窝通信和卫星通信来说，其通信距离较短基于蜂窝的通信（C-V2X）网联通信技术认知定义蜂窝网络又称移动网络，是一种移动通信硬件架构，因其由很多个通信基站进行信号覆盖形成，每个通信基站信号覆盖一片六边形区域，整个通信区域的外形呈蜂窝状而得名。基于蜂窝的通信（C-V2X）网联通信技术认知组成蜂窝网络由移动站、基站系统和网络系统三部分组成。移动站即网络终端设备，如智能网联汽车、智能手机或蜂窝工控设备。基站系统包括移动基站（俗称“铁塔”）、无线收发设备、专用网络（一般为光纤）和相关数字设备等，基站系统是无线网络与有线网络之间的转换器。网络系统包括交换机与服务器。移动基站基于蜂窝的通信（C-V2X）网联通信技术认知工作原理蜂窝移动通信系统采取“小区制”，即将信号覆盖的真实物理世界分为数量众多的小分区，这类分区通常是六边形蜂窝状。整个网络具有多个频率，如f0、f1、f2，每一个分区被分配了一个频率，具有相应的基站。整个系统采用“频率复用”原则，相邻的分区不能使用相同频率，避免引起同信道干扰；不相邻分区可使用重复的频率。基于蜂窝的通信（C-V2X）网联通信技术认知发展历程20世纪80年代初诞生了第一代（the1stgeneration，1G）移动通信系统即蜂窝移动电话系统。1991年，第二代（the2ndgeneration，2G）移动通信系统即数字移动通信系统研制成功。2001年，以数字多媒体移动通信为目的的第三代（the3rdgeneration，3G）移动通信系统进入商用阶段。3G移动通信系统采用更先进的宽带码分多址技术（codedivisionmultipleaccess，CDMA）技术，并在更高频段使用更大的系统带宽进行数据发送，因此其数据传输速率得到进一步提升。2011年，3GPP发布了第四代（the4thgeneration，4G）移动通信系统，即宽带数据移动互联网通信系统。近年来基于车路协同等新的业务和使用场景，4G技术难以满足其需求，第五代（the5thgeneration，5G）移动通信系统已经开始商业化运行。预计2030年，第六代（the6thgeneration，6G）移动通信系统将开始商业化运行。基于蜂窝的通信（C-V2X）网联通信技术认知基于蜂窝的车联网基于蜂窝的通信（C-V2X，cellularV2X）是基于4G/5G等峰窝网络通信技术演进形成的车联网无线通信技术总称。网络基于LTE（longtermevolution）网络的LTE-V2X基于5G网络的NR（newradio）-V2X基于蜂窝的通信（C-V2X）网联通信技术认知基于蜂窝的车联网这两种通信接口可有效结合、互为补充更好地满足V2X的通信需求。通信接口PC5Uu车、人、路之间的短距离直连通信接口车和网络之间的通信接口（Uu），可实现长距离和更大范围的通信基于蜂窝的通信（C-V2X）网联通信技术认知标准演进3GPP（the3rdgenerationpartnershipproject）作为国际通信标准组织，对C-V2X的研究历经多个阶段，此过程也是C-V2X的发展历程。现阶段相对简单的车路协同场景如道路辅助安全类场景的底层技术一般为LTE-V2X，更加先进的车联网业务使用NR-V2X。NR-V2X与LTE-V2X以互补关系共同支撑C-V2X的应用，彼此配合，可共同支撑面向完全自动驾驶的车路协同。基于蜂窝的通信（C-V2X）网联通信技术认知C-V2X的发展历程基于蜂窝的通信（C-V2X）网联通信技术认知接口C-V2X可支持有蜂窝网络覆盖的场景和没有蜂窝网络覆盖的场景。C-V2X将Uu接口与PC5接口相结合，两者相互支撑，共同用于V2X业务传输，形成有效的冗余来保障通信可靠性。支持C-V2X的终端设备（如车载终端、智能手机、RSU等）连接网络，以基站为通信控制中心，终端设备之间可以通过Uu接口进行大带宽、长距离通信，也可以通过PC5接口不经过基站直接与周围终端设备进行低时延、高可靠性通信有蜂窝网络覆盖的场景终端设备之间通过PC5接口进行通信没有蜂窝网络覆盖的场景基于蜂窝的通信（C-V2X）网联通信技术认知频段2018年10月，我国工信部无线电管理局正式发布《车联网（智能网联汽车）直连通信使用5905～5925MHz频段管理规定（暂行）》，规划5.905～5.925GHz频段作为基于LTE-V2X技术的车联网（智能网联汽车）直连通信的工作频段。基于蜂窝的通信（C-V2X）网联通信技术认知系统的组成C-V2X的网络架构一般由OBU、RSU、基站和云服务器等组成。基于蜂窝的通信（C-V2X）网联通信技术认知系统的组成车联网通信技术路线：基于蜂窝的通信（C-V2X）网联通信技术认知系统的组成相比于DSRC，LTE-V2X具有以下优势:在信道编码、导频设计、无线资源管理等方面采用了更优化的机制在覆盖距离、抗干扰能力、传输可靠性和系统容量方面具有优势LTE-V2X可与LTE天然集成，提高终端模块的渗透率，并且借助广泛部署的LTE网络和庞大的用户基础可降低路侧交通基础设施的建设费用网联通信技术认知学号法•学号01-05的学生为一组•学号06-10的学生为一组•以此类推网联通信技术认知一名同学负责对各种网联通信方案进行解说。一名同学负责查找车路协同系统技术文件。记录员负责填写工作记录表。网联通信技术认知网联通信方案解说网联通信技术认知车联网对于通信技术的能力要求解说。DSRC技术解说。C-V2X技术解说网联通信技术认知车路协同系统实训台架无笔车路协同系统技术手册网联通信技术认知无解说内容正确、简洁解说过程流畅车路协同通信系统1.0部署方式应用于车辆从车路协同系统获取简单信息，车和路之间的信息交互非常有限，道路数字化程度较低的应用场景，例如少数重点管控的车辆会通过4G/5G技术向管控平台上报自身的位置和状态以便接受监管，道路信息通过可变情报板或运营商短消息的方式通知车辆，提供准静态信息。该类部署方式仅需低精度感知和初级预测，不需要数据融合，允许系统在信息采集、处理和传输的过程中具有一定程度的时延。车路协同通信系统部署方式通信系统部署方式确认典型的车路协同通信系统1.0部署架构图：车路协同通信系统2.0部署方式应用于车辆提供自身状态信息和控制信息，获取实时道路信息，道路进行状况感知和发送实时路况通知及其他简单信息通知，以及技术上具备摄像头、雷达、线圈等传感器的大范围部署和图像识别、交通流量统计技术能力的应用场景。道路与车辆系统之间的双向数据实时共享可以支持较高时间和空间解析度的驾驶辅助和交通管理功能，如前方路口交通事故等交通事件信息被路侧实时感知后，通过基于C-V2X技术建立的车辆和路侧基础设施信息交互的快速通道，仅以几十毫秒以内的通信时延通知车辆并指导车辆进行短时决策。车路协同通信系统部署方式通信系统部署方式确认车路协同通信系统2.0部署方式该类部署方式要求系统具备复杂传感、深度预测功能和双向数据实时共享能力。车路协同通信系统部署方式通信系统部署方式确认典型的车路协同通信系统2.0部署架构图：车路协同通信系统3.0部署方式应用于车辆不仅提供自身状态信息和控制信息，还可以接收车路协同指令的应用场景，车辆将自车传感器的原始数据发送到路侧，车辆和路侧设施之间可以进行协同感知，系统利用边缘计算技术进行更为精准的计算。路侧设施可以向车辆提供有针对性的道路全息感知结果，在高级别应用中可以利用强大的边缘计算能力为车辆直接规划行驶路径。在C-V2X技术的支持下，感知能力和计算能力可以在车辆和道路之间进行动态分配，实现综合成本、效率的优化。在边缘计算技术的支持下，各微观交通节点可以实现局部通行效率的优化，为自动驾驶车辆提供全场景下的感知、预测、决策、控制、通信服务，以优化整个交通基础设施网络及车辆的部署和运行。车路协同通信系统部署方式通信系统部署方式确认车路协同通信系统3.0部署方式该类部署方式要求系统中的C-V2X具备更大的传输带宽以及单播传输机制，将路侧融合感知、边缘计算、C-V2X技术综合运用。车路协同通信系统部署方式通信系统部署方式确认典型的车路协同通信系统3.0部署架构图：车路协同系统的部署方式受到多方面的要求和制约：部署方式确认的工作过程通信系统部署方式确认功能要求技术能力场地条件政策法规基础设施情况项目周期与成本每个项目的方案一般都存在相当的差异，因此在进行车路协同系统部署前需完成多方面的确认工作。第一步：仔细阅读装调任务书，明确通信各方、通信技术类别和通信要求。必要时查阅如《合作式智能运输系统车用通信系统

应用层及应用数据交互标准》（T/CSAE53—2017）等标准进行进一步确认。如左转辅助应用场景在此标准中的通信方式为“HV和RV需具备短程无线通信能力，车辆信息通过短程无线通信在HV和RV之间传递（V2V）；利用具备短程无线通信能力的路侧设备直接探测碰撞危险或远车信息，发送给主车（V2I）”。部署方式确认的工作过程通信系统部署方式确认第二步：记录装调任务书中的车辆发送与接收的信息，明确系统中道路与平台的作用。第三步：