三网融合在5G智能网联车辆中的应用

翟文学

摘要：随着新一代信息通信技术与制造业的深度融合，智能网联汽车将成为汽车产业发展的重要方向。三网融合将加速在智能网联汽车领域的应用，进一步推动我国智能网联汽车产业化的进程，预计未来几年智能网联汽车相关产业链将迎来快速增长。

关键词：三网融合;5G;车际互联通信;云平台

1 引言

所谓“三网融合”，就是指电信网、广播电视网和计算机通信网的相互渗透、互相兼容、并逐步整合成为全世界统一的信息通信网络。

“三网融合”是为了实现网络资源的共享，避免低水平的重复建设，形成适应性广、容易维护、费用低的高速宽带的多媒体基础平台。

智能网联汽车是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，融合现代通信与网络技术，实现车与人、车与车等领域的智能信息交换共享，具备复杂的环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能，可实现安全、舒适、节能、高效行驶。

2三网融合的总体技术方向

2.1 构建合理的体系架构

包括承载网络的体系架构、业务平台的体系架构及内容分发网络的架构。关注下一代网络NGN、LTE、IMS的发展。

2.2实现端到端的标准化

在业务实现的端到端的各个层面需要实现标准化，包括安全、承载网、业务网、网络管理终端、各系统间接口和互联互通等方面。

2.3 创新各类融合业务

包括移动融合类业务（FMC）、电信与互联网融合类业务、通信与视频相融合、IT与CT融合类业务（ICT）等。

2.4提示用户体验

运用有效技术保证用户在使用时安全、便捷、高质量的各类业务。

2.5 包括各类IT、通信等新技术

如云计算、物联网、可信计算等。

3 在智能网联汽车中的应用

车联网是5G技术率先应用的领域，车际互联通信（V2X）是5G低时延、高可靠场景中最为典型的应用，也是未来实现智能驾驶和无人驾驶的基础技术。这项技术简单化理解就是以联网通信的模式强化感知，相当在车辆上加装了更为灵敏的“眼睛”，实现真正的车路协同。但是V2X技术具备强外部性，要求对整体道路基建做整改，对通信协议做规范，同时对高速移动通信的质量提出更高的要求，V2X这项技术在国内极高概率是以智能互联示范区的模式推进。要充分发挥V2X车路协同的优势，传输信息和信号，需要非常大的流量和带宽以及很短的延时，差之毫厘失之千里，5G技术即成为车联网V2X中的关键制衡。5G车联网“三网融合”如图所示：

3.1 车内网

车内网一方面通过毫米波雷达、高精度定位、各种智能传感器等传感模块与人工智能结合，构建单车的感知网，实现单车的自动驾驶、辅助驾驶及智能驾驶，提高车辆的安全系数;另一方面可以通过高清摄像头、液晶显示屏等丰富的多媒体设备借助5G无线网络提供的高带宽承载优势，构建车内信息娱乐网，为车内人员在乘车过程中提供更多的驾乘体验，如车内音、视频会议等。

3.2 车际网

车际网将车载智能网关、路侧单元、各类智能传感器、边缘计算节点等设备进行有机结合，从而构建出车际感知网，可以在相关场景下提供基于低时延、高可靠的互通，实现安全防碰撞、视觉盲区安全预警、救援车辆让行、绿波同行等现实应用。

3.3 车云网

车云网充分利用了5G组网所带来的高带宽、低时延、大连接等优势，将车联网相关设备与5G组网结合，通过网络切片技术将车联网相关的业务应用及运算下沉到边缘计算平台，既为本地数据的安全提供相应保障，又充分利用边缘云的优势，对数据信息进行层次化处理，降低应用的时延。

通过5G基站和边缘计算能力技术优势，面向公网与交通网，提供三网融合车联网解决方案。通过三网融合解决方案的应用，在BRT运营车辆上可实现超视距防碰撞、实时车路协同、智能车速策略以及精准停靠等多个功能，在提高驾驶安全系数、交通效率的同时降低了运营成本，实现成本较大幅度的降低。同时在确保安全的前提下，也可以提升行驶的速度。

实时车路协同，可以实时监测路口机动车、非机动车及行人等违章行为，违章信息与相关车辆之间进行信息共享。通过5G通信，BRT车辆主动触发减速及安全避让策略，减少路口拥堵和碰撞，提升交通管理效率;交通设施与道路的数字云化映射，实时调整控制红绿灯状态，优先保证BRT车辆通行，提高通勤效率。5G智能网联系统架构通过路口传感器等基础智能化设备，形成“智能的路+聪明的车”，实现实时车路协同系统。同时结合三网融合方案及边缘计算优势，进一步降低车辆与路口信息交互的时延，从而提升车路协同的实时性和有效性。安全精准停靠，通过高精度定位等多项技术的结合应用，一方面对进站车辆进行车速平滑控制，另一方面可精确控制停靠点与站台间距，控制在15cm以內，再配合语音提醒辅助，实现精准停靠、保障乘客上下车安全。

对于智能车速策略，首先通过车载智能网关，利用无线网络带来的高带宽实时回传车辆位置信息和相关数据，部署在5G边缘计算平台上的应用可根据实时的车辆信息不断更新行驶策略;其次，通过5G网络下发给车载智能网关优化动力系统，实现高效、绿色节能的效果。整个驾驶过程，司机甚至可以不用控制刹车、油门就能完成运营线路的智能驾驶。

未来车联网将是5G单体规模最大的垂直行业应用之一，我国主推的C-V2X技术已经成为国际标准，且是全球主流技术，已走在世界前列。与此同时我国相关企业已致力于开发车联网系列产品和解决方案，将积极参与工信部5+2智能网联汽车示范区建设，依托5G网络技术优势继续以开放的心态与更多垂直企业厂商展开多领域合作，促进5G智能网联车联生态体系建立，持续推动中国乃至全球智能网联汽车行业的可持续发展，实现跨界共赢。

4 结论

综合来说三网融合解决方案是将云、管、端三者跨界结合为车云互联网、车际专用网以及车内智能网解决方案。无线通信技术与单车智能驾驶技术相结合实现智能网联，通过搭建车与人、车与车、车与路、车与云平台之间的互联互通，有效提升车辆行驶的安全，提高交通管理水平，促进城市交通的智能化，这也是实现无人驾驶的必由之路。

参考文献：

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