车联网通信有多难？专家谈车用5G的挑战

　　[ 行业]  随着5G和C-V2X技术的深入渗透，将给车联网带来巨大变革，为自动驾驶提供有效的基础设施能力支持。但是5G车联网仍处于初级探索阶段，在1月10日的百人会论坛上，中国工程院院士邬贺铨就5G车联网的挑战发表了演讲。他表示，面向车联网的5G跟面向公众通信有很大不同，要适应车联网环境还具有多重挑战。

『中国工程院院士邬贺铨』

　　车联网的通信模式主要分成四类：V2V（汽车与汽车之间的通信）；V2P（汽车跟行人之间通信）；V2I（汽车跟路边、云、红绿灯、停车场的通信）；V2N（汽车到网络的通信）。

　　就通信技术而言，4G可以支撑L1、L2级别的辅助驾驶，但是到L5级别，就需要5G。远程驾驶、自动泊车、高密度自动编队等场景要求端到端的时延不超过5毫秒，可靠性要求大于99.999%。联网下每辆车每秒的数据将达一个GB，按照自动驾驶和传感器共享的要求，时延不能高于3毫秒，传感器共享要求带宽1GB，而4G时代，LTE的时延可能要到100毫秒，加上边缘计算可以减到10毫秒，仍然超出了目前自动驾驶的要求，所以只有5G才能支持车联网。

　　但5G是基于公众通信而设计，跟车联网的场景存在较大区别。第一，公众通信面向广大客户，地域很宽，而城市里车联网距离很短，前后的车辆也就几十米的距离。第二，公众通信80%发生在室内，处于非移动状态，车联网80%的情况发生在行驶中，所以对移动性的管理要求高。第三，公众通信只有在使用的时候才占用信道，但是车联网基本上是永远在线的。第四，公众通信主要是点到点，而城市车联网的V2V环境下是点到多点，和多点到点。第五，面向通信发送的方式是已知的，而车联网发给谁不受车主控制。

　　基于应用条件的种种不同，5G如何满足车联网低延时、巨大计算量、高效率、高可靠、细致精准的要求，具有很大挑战性。例如每一辆车对通信的要求都不一样，有自动驾驶车、普通车辆，需要区别对待。

　　邬贺铨指出，车联网面对行驶中的车辆，要用无线联网，不能用光纤。他建议，最方便的办法是用运营商的网络，这样不需要重新投资基础设施，可以节省成本。但传统运营商普遍上下行采用不对称设计，大部分消费者从网上下载的多，自己上传的少，所以同一频段一般安排上下行“三七开”，30%时隙用于上传，70%时隙用于下载，但车联网更多是上报数据，下载则很少，应该是倒的“三七开”，两者不同的上下行时隙的配比如果安在同一个运营商的网上，会有互相干扰。设计在不同的窄频可以解决该问题，但会出现频率不够的问题，如果建设专用的城市车联网5G专网，又有成本的挑战。

　　另外，5G时代车联网还存在标识之间互通难题、群组印证难题、安全风险增加等问题需要解决，运营支撑也很复杂，5G有虚拟NFV（网络单元虚拟化），还有网络切片，这些都是动态的，管理起来很复杂。为了适应车联网的需要，需要大量使用边缘计算，将存储内容分发下沉到边缘云来处理。

　　传统的移动通信采用专用协议，5G采用互联网协议，网络是开放的，协议是通用的，一定意义上会增加更多的安全风险。车联网对安全的要求又比一般通信高，可以考虑用新的协议应对物联网。

　　整体而言，5G虽然相对于其他移动通信系统更靠近车联网的需要，但是实际上车联网的一些特点，不是5G所面对公众通信的特点，而且有很多新的需求，现有的5G技术未必能适应。汽车永远在路上，5G的车联网创新也永远在路上。（编译/ 杜俊仪）