LTE-V2X車聯網技術、標準與應用分析

張 京，溫 豪

（國家無線電監測中心檢測中心，北京 100041）

車聯網技術，有效應用了信息通訊技術，在人、車、路、服務平臺之間，實現了網絡連接，使汽車的智能化及自動化水平得以提升，為用戶提供安全、節能、智能的服務，進而滿足多元化的場景需求。在智能交通系統研發中，大唐電信科技產業集團深入研究了LTE-V2X技術及標準，并推動了該技術及標準在智能汽車等產業中的應用。由此，筆者探析了LTE-V2X技術、標準及應用，為相關研究提供參考。

1 LTE-V2X車聯網技術

在LTE系統的基礎上，大唐電信科技產業集團研發了LTE-V技術，采用了兩種工作模式，即為直通方式及蜂窩方式。采用直通方式，可實現車之間的直接通信，有機融合了各項通信要求，如終端隱藏、高效傳輸、道路安全、節點高速運動等，有力強化了資源分配機制。在直通方式應用中，采用LTE-V-cell技術，對于車輛數據傳輸而言，可使之具備高效性及連續性。同時，在車之間，利用LTE-V-direct技術，可實現信息交互，切實規避車輛碰撞事故[1]。究其原因，在智能交通系統中，車輛可利用路側設備及基站，有效獲取遠距離車輛信息，進而提升道路行車的安全性。采用蜂窩方式，即以基站為媒介，實現集中控制，并轉發相關數據信息。探析蜂窩方式的的應用優勢，就在于利用基站，可實現控制擁堵、協調干擾、集中調度等功能，切實提升LTEV2X車聯網的組網及接入效率，并保證各項業務開展的可靠性及連續性。

2 LTE-V2X車聯網標準

2.1 3GPP標準

2015年，針對LTE-V2X技術，大唐等企業推動了3GPP標準化，從安全研究、系統架構、業務需求、空口技術等方面進行了探究。2017年，LTE-V2X標準正式完成。在安全層面，研究了V2X的安全需求。同時，針對安全架構及功能的增強，采取了一系列的調研及評估工作。在系統架構層面，確定了接口傳輸業務，促進了架構強化。在業務需求層面，針對LTE-V2X支持業務，定義了相關業務要求。在空口技術層面，主要評估了強化支持V2X業務的技術方法，并研究了諸多關鍵技術，如資源分配、信道結構、射頻指標等。2016年，針對V2X業務需求強化，相關人員研究了SI及WI標準。在TS22.886標準研究中，將V2X業務需求劃分為五大類，即為基本需求、遠程駕駛、支持擴展傳感、自動車隊駕駛、半/全自動駕駛等。2017年，針對3GPP V2X WI標準，大唐等公司研究了資源共享、載波聚合、發送分集等內容。同年，針對V2X新型應用，3GPP RAN評估了相關方法SI，并有機融合3GPP TS22.886增強業務需求定義，評估研究了業務模型、信道模型、頻譜需求等內容。

2.2 ITU及ISO標準

在智能交通系統中，ITU-R主要研究了頻譜分配。在當前移動業務劃分狀態下，該標準的制定，有利于實現區域及全球頻段的統一。同時，依據車聯網標準及應用需求，大唐等企業研究了協作智能交通安全層面的標準。在智能交通系統及車聯網中，ISO主要研究了相應的信息技術標準。同時，大唐等企業提出了CALM等概念，可有效支持各種形式的通信接入技術，其中就包括短距及蜂窩等。在LTE-V2X技術層面，ISO標準可支持CALM系統構架進程。

3 LTE-V2X車聯網應用

為促進智能汽車產業發展，大唐等公司開發了V2X原型系統，并完成了技術驗證。2017年，LTE-V預商用通信模組得以發布，并開展了相應的實際道路測試。

2017年9 月，LTE-V2X測試規范得以發布。并以實驗室環境為基準，明確了LTE-V2X終端設備性能的測試方法[2]。2017年12月，大唐等公司與國家研究院合作，依據LTE-V2X等測試規范，采用直通形式，對LTE-V2X終端進行了互操作測試，有效驗證了LTE-V2X技術標準的可靠性。依據智能汽車等示范項目開展情況，全國各地先后示范應用了LTE-V2X技術及標準。目前，在諸多省市，如上海、長春、北京、重慶、杭州等，均示范應用了LTE-V2X技術及標準。其中，作為國家批準的首個車聯網示范區，上海已經示范應用LTE-V2X車聯網技術。在其他城市示范應用中，其主要目的就在于獲得車聯網技術在不同條件下的應用情況，如極寒環境測試、V2N應用測試等。隨著LTE-V2X的研發及應用，必將推動我國LTE-V2X產業化進程，促進智能網聯汽車行業的快速發展。

4 結束語

綜上所述，隨著LTE-V2X車聯網技術及標準的研究應用，將大幅提升車輛智能化水平，并有效增強交通運輸的安全性。在LTE-V2X技術及標準研究中，相關部門及企業應增大研究力度，使該技術及標準不斷優化，切實推進其實際應用，進而促進智能汽車等行業的發展。