車聯(lián)網(wǎng)(Vehicle to Everything，V2X)即車輛與其他可以影響車輛駕駛及服務(wù)的實體之間以無線通信的方式進(jìn)行的信息交互，達(dá)到提升交通效率、安全以及服務(wù)體驗的目的。V2X包含了V2V(Vehicle-to-Vehicle，車—車)、V2I(Vehicle-to-Infrastructure，車— 基礎(chǔ)設(shè)施) 、V2N(Vehicle-to-Network，車—互聯(lián)網(wǎng)) 、V2P( Vehicle-to-Pedestrian，車—行人)4 種基本的通信模式。通過車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)交互的信息可以包括基礎(chǔ)安全信息，如車輛或行人的位置、移動速度、移動方向等，以輔助其他車輛或?qū)嶓w判斷是否存在安全隱患；也可以包括采集到的傳感器信息，如車輛將通過攝像頭或雷達(dá)采集到的周圍環(huán)境的信息發(fā)送給其他的車輛或行人，從而使得其他的車輛或行人獲得更多的道路交通狀況信息，提高道路安全性。
車聯(lián)網(wǎng)基本通信模式
借助通信技術(shù)提供V2X應(yīng)用服務(wù)的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要包括兩種技術(shù)，一種是以美國、歐洲國家為代表提出并推動的專用短程通信(Dedicated Short-Range Communication，DSRC)技術(shù)，另一種是以中國為代表主推的蜂窩車聯(lián)網(wǎng)(Cellular-V2X，C-V2X)技術(shù)。
DSRC在20世紀(jì)90年代被提出，并且美國和歐洲為基于DSRC的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分配了專用的頻譜資源。DSRC技術(shù)主要以IEEE 802.11p協(xié)議作為物理層和MAC層協(xié)議，以IEEE 1609協(xié)議作為高層協(xié)議，一起構(gòu)成DSRC的協(xié)議架構(gòu)。DSRC雖然提出了二三十年，但是因為部署基礎(chǔ)設(shè)施成本高等原因，至今沒有大規(guī)模商用。
C-V2X技術(shù)是基于蜂窩網(wǎng)的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其優(yōu)點是可以基于現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。C-V2X既可以通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)的中轉(zhuǎn)實現(xiàn)設(shè)備之間的通信，實現(xiàn)高速率、廣覆蓋的傳輸，又可以通過設(shè)備之間直接通信的方式，實現(xiàn)低時延、高可靠的傳輸。另外，C-V2X系統(tǒng)也可以隨著蜂窩網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)而演進(jìn)，如基于LTE 蜂窩網(wǎng)絡(luò)的LTE-V2X可以實現(xiàn)輔助駕駛、基于NR 蜂窩網(wǎng)絡(luò)的NR-V2X 可以實現(xiàn)自動駕駛。
C-V2X 技術(shù)的起步雖然晚于DSRC技術(shù)，但是發(fā)展速度遠(yuǎn)高于DSRC技術(shù)。3GPP于2015年正式啟動C-V2X標(biāo)準(zhǔn)化研究工作，并于2017年完成R14 LTE-V2X標(biāo)準(zhǔn)化工作，在2020年完成基于5G NR技術(shù)的NR-V2X第一個版本的標(biāo)準(zhǔn)化工作。
隨著C-V2X技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的完成及產(chǎn)業(yè)的完善，越來越多的國家和車企開始考慮將C-V2X技術(shù)作為車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，美國將原先分配給DSRC使用的75MHz 頻譜資源中的30MHz重新分配給了C-V2X技術(shù)。
C-V2X是我國主推的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并且我國具有完備的4G、5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，因此，C-V2X將是我國采用的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。我國將5.905～5.925GHz的授權(quán)頻段應(yīng)用于LTE-V2X試驗，并且在北京、無錫、長沙、上海、重慶等城市建立了車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范園區(qū)，和其他國際車聯(lián)網(wǎng)組織，國內(nèi)外通信設(shè)備商、芯片企業(yè)以及車企等組織C-V2X試驗，聯(lián)合動C-V2X的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，加速C-V2X產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
《蜂窩車聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)：從LTE-V2X到NR-V2X》著重介紹基于3GPP的C-V2X通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括基于4G網(wǎng)絡(luò)的LTE-V2X和基于5G網(wǎng)絡(luò)的NR-V2X。本書的作者都是3GPP標(biāo)準(zhǔn)代表，參與LTE-V2X和NR-V2X的技術(shù)研究與標(biāo)準(zhǔn)推動，對3GPP車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)化背景具有深入的了解。本書試圖通過介紹LTE-V2X和NR-V2X的主要技術(shù)差別，分析從LTE-V2X演進(jìn)到NR-V2X的技術(shù)原理，讓讀者不僅能了解C-V2X技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，還能了解標(biāo)準(zhǔn)化討論中的一些其他的觀點和技術(shù)方案。
作者簡介
趙振山 上海交通大學(xué)電路與系統(tǒng)專業(yè)博士、北京郵電大學(xué)和中國普天信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司聯(lián)合培養(yǎng)博士后，現(xiàn)任OPPO研究院標(biāo)準(zhǔn)研究部高級通信標(biāo)準(zhǔn)工程師，從事3GPP標(biāo)準(zhǔn)工作10余年，側(cè)重于D2D和車聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的研究，在國內(nèi)外申請發(fā)明專利200余項。
張世昌 畢業(yè)于電子科技大學(xué)，現(xiàn)任OPPO研究院標(biāo)準(zhǔn)研究部高級通信標(biāo)準(zhǔn)工程師，長期從事3GPP RAN1標(biāo)準(zhǔn)化工作，側(cè)重于D2D和車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課題研究，在國內(nèi)外申請100余項專利，并擁有10余項授權(quán)專利。
盧前溪 畢業(yè)于北京郵電大學(xué)，信號與信息處理專業(yè)工學(xué)博士。現(xiàn)任OPPO研究院標(biāo)準(zhǔn)研究部通信標(biāo)準(zhǔn)化工程師，長期參與3GPP RAN2標(biāo)準(zhǔn)化工作，主要關(guān)注D2D通信標(biāo)準(zhǔn)課題研究，并參與5G標(biāo)準(zhǔn)制定工作。發(fā)表EI/SCI檢索文章20余篇，并主導(dǎo)和參與200余項發(fā)明專利申請。
杜忠達(dá) 畢業(yè)于上海交通大學(xué)。現(xiàn)任OPPO研究院標(biāo)準(zhǔn)研究部以太實驗室通信標(biāo)準(zhǔn)研究員，主要研究方向是3GPP通信系統(tǒng)高層通信協(xié)議，包括車聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議。曾長期擔(dān)任中興通訊首席標(biāo)準(zhǔn)代表。
丁伊 畢業(yè)于北京郵電大學(xué)，信息與通信工程專業(yè)工學(xué)碩士，現(xiàn)任OPPO研究院標(biāo)準(zhǔn)研究部通信標(biāo)準(zhǔn)研究員，主要研究領(lǐng)域為LTE V2X及 NR V2X物理層相關(guān)通信技術(shù)。
沈霞中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所高級工程師，畢業(yè)于北京大學(xué)，信號與信息處理專業(yè)博士，主要從事第五代移動通信（5G）標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究工作，參與完成IMT-2020(5G)推進(jìn)組5G技術(shù)研發(fā)試驗規(guī)范制定、5G新型多址和下一代WLAN等國家重大專項工作，對5G V2X、隨機(jī)接入等3GPP標(biāo)準(zhǔn)課題開展有深入研究，申請專利20余項。
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