5G时代下的车联网实现跨越式发展

低延时高可靠应用场景的典型业务模式就是车联网。根据国际电信联盟 ITU 召开的ITU-RWP5D 会议，未来的 5G 具有以下三大主要的应用场景：1）增强型移动宽带；2）超高可靠与低延迟的通信；3）大规模机器类通信。低延时高可靠应用场景的典型业务模式就是车联网。由于 5G 很好地解决了 4G 延迟高的问题，将响应时间从 50 毫秒减少到1-3 毫秒，使反应速度提高了整整 50 倍，5G 网络成熟商用后，车联网等将实现跨越式发展。

在 V2X 方面，5G 技术主要在低时延和大宽带两个方面对 4G 技术进行全面升级，赋能车联网。低时延使得交通运行过程中路权分配等信息具有高并发性和高时效性，5G 的低时延结合数据优先级分配网络处理能力是保障汽车驾驶信息传输的关键。大宽带则能够保证每辆车都能实时的接入，保证位置、车辆状态等信息的共享，快速响应和处理海量数据。更进一步来说，5G 时代下万物互联终会到来。

远程遥控驾驶、快速协同控制等将成为 5G 智能驾驶下的主要应用场景5G 智能驾驶下主要应用场景也有所扩展。华为《5G 时代十大应用场景白皮书》指出，车联网是 5G 时代的重要应用场景，5G 有可能成为统一的连接技术，满足未来共享汽车、远程操作、自动和协作驾驶等连接要求，替代或者补充现有连接技术（例如目前正在美国被授权使用 V2V 技术的 5.9GHz DSRC）。在车辆实现完全自动驾驶的过程中，5G 将支持更多应用场景。

远程遥控驾驶是指借助 5G 高性能网络的远程驾驶控制系统，通过车内摄像头和传感器将车辆场景传输到操控室，驾驶员远程操控汽车。远控驾驶可以用来提供高级礼宾服务，使乘客可以在途中工作或参加会议；可提供出租车，也适用于无驾照人员，或者生病、醉酒等不适合开车的情况。远程遥控驾驶要求 RTT 时延小于 10 毫秒，使系统接受和执行指令的速度达到人感知的速度，需要 5G 网络。快速协同控制能够共享本地感知和驾驶意图，协商规划轨迹，合并或改变车道。在这种 5G 交互应用场景，能够解决当前无人车变道时遇到的困难。想要变道的自动驾驶车可以通过 5G 发送驾驶意图信号，通知旁边车道的车辆减速，让出变道空间。

不同于 3G 和 4G，5G 更能满足智能驾驶的通信需求，5G 能够满足 L4&L5 级别智能驾驶的通信技术条件。5G（5th-Generation），即第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术。5G 虽然是 4G 之后的延伸，5G 具备比 4G 更高的性能，支持 0.1～1Gbps 的用户体验速率，每平方公里一百万的连接数密度，毫秒级的端到端时延，每平方公里数 10Tbps 的流量密度，每小时 500Km 以上的移动性和数 10Gbps 的峰值速率。其中，用户体验速率、连接数密度和时延为 5G 最基本的三个性能指标。同时，5G 还需要大幅提高网络部署和运营的效率，相比 4G，频谱效率提升 5～15 倍，能效和成本效率提升百倍以上。

5G 能够推动 L4&L5 级别智能驾驶系统的开发。现有研究表明，通信技术将是完全实现自动驾驶汽车效益的核心。5G 对于通信至关重要，并有望推动自动驾驶汽车的开发，成为自动驾驶汽车功能的重要组成部分。例如，5G 的高速率可支持大量 3D 地图数据的上传和下载以及传感器数据上传，以支持实现汽车自主性 AI。非常重要的是，当前正在制定的 5G 标准对超可靠和低时延通信（URLLC）和大规模机器类型通信（MMTC）已有充分考虑。万物互联成为时代的共同需求，5G 对于时延和可靠性很好的满足能够更好地实现机器与机器的交流，推动智能驾驶系统的开发。

5G 比 4G 更适合 V2X 场景5G 低时延和高速率的特性使其成为"V2X"通信的理想协议。"V2X"覆盖全面的通信功能，包括车对行人（V2P）、车对车（V2V）、车对网络（V2N）、车对公共交通和车对基础设施（V2I）等。虽然目前已提出了专用短程通信（DSRC）标准以支持"智能交通系统"，但 5G 有望提供超越 DSRC 的增强功能并为 V2X 的发展提供长期路线图。5G 对自动驾驶的作用在于，汽车通过 5G 这个高速的通信链路，弥补车端的感知能力和算力，以及通讯信息交互等方面的不足。比如 V2I（车联网）、V2V（车与车之间的通信），V2X（车与所有物体的连接），都可以把整个信息传递或共享到车上。可以说，这个技术的核心作用不在于 5G，而是 5G 提供了一个低延时、高带宽的通信链路，提供一个灵活的网络结构和边缘计算能力，要加速自动驾驶，需要车、路和端口的共同协同。

V2X 技术的实现一般基于 RFID、拍照设备、车载传感器等硬件平台。V2X 网联通信产业分为 DSRC（专用短程协议）和 LTE-V2X 两个标准和产业阵营。LTE-V2X 基于现有蜂窝移动通信支（3G/4G），拥有自主知识产权。工信部、发改委和科技部等政府部门和高通、华为等公司也在大力推动 LTE-V2X 技术的产业化发展。LTE-V2X 的进阶版 LTE-eV2X 在保持与 LTE-V2X 兼容性条件下，进一步提升 V2X 直通模式的可靠性、数据速率和时延性能，以部分满足更高级的V2X 业务的需求，其相关技术主要针对 PC5 的增强，可以与 LTE-V2X 用户共存且不产生资源碰撞干扰影响。从LTE-V2X到5G V2X的平滑演进被称为C-V2X。它基于强大的3GPP生态系统和连续完善的蜂窝网络覆盖，可大幅降低未来自动驾驶和车联网部署成本，未来车联网将是 5G-V2X 与 LTE-eV2X 多种技术共存的状态。