基于5G的车联网关键技术分析
2021-01-07师亚莉
师亚莉,黄 楠
(西安邮电大学 电子工程学院,陕西 西安 710121)
第五代移动通信技术(5th generation mobile communication technology,5G)时代万物互联,车联网作为5G的重要业务之一,正在以保障交通安全和提高交通效能为目标,逐步构建以人、车、路协同为核心的智能交通系统。车联网通信具有低延时、高可靠的通信要求,因此时延低至毫秒级的5G通信技术成为车联网发展的突破口。目前国际标准化组织第3代合作计划(3rd generation partnership project,3GPP)3GPP定义了5G的三大应用场景,如图1所示,即增强移动带宽(enhanced mobile broadband,eMBB)、海量机器类通信(massive machine type communication,mMTC)和高可靠低延迟连接(ultra-reliable low latency connection,uRLLC)[1]。其中,eMBB主要用于移动通信领域,进一步提升用户体验;mMTC主要应用在大规模的物联网,从而解决传统通信无法实现的低功耗、大链接服务;uRLLC则可用于车联网应用所需要的高可靠、低延时服务[2]。

图1 5G三大应用场景
车联网作为物联网技术在智能交通方面的一个重要应用,是汽车、信息和交通等多个产业的交汇点和关键点。基于车联网的系统架构,分析当前5G背景下车联网领域的主要关键技术。
1 车联网系统架构
车联网的实质是物联网在交通领域的具体应用,具有明显的物联网特性[3]。车联网的系统架构大致可以分为感知层、网络层和应用层,如图2所示。

图2 车联网的系统架构
感知层位于车联网架构的最底层,主要负责感知和采集车辆自身以及道路交通信息,通过车辆传感网、道路传感网等随时随地掌握车辆运行情况、交通情况和道路情况等信息[4]。网络层在感知层之上,主要负责整理感知层收集到的信息,通过5G通信技术和基于蜂窝网络的车辆通信技术(cellular-vehicle to X,C-V2X)为应用层传输信息。……
