5G通訊技術(shù)用于車聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)駕駛中還存在著諸多挑戰(zhàn)

在近日舉行的2020中國電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇自動(dòng)駕駛分論壇上，中國工程院院士鄔賀銓發(fā)表演講，他表示5G通訊技術(shù)雖然為車聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)駕駛帶來了可能，但若想滿足車聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)駕駛需求仍存在諸多挑戰(zhàn)。

車聯(lián)網(wǎng)和L5級(jí)別自動(dòng)駕駛需要5G

鄔賀銓介紹，不同級(jí)別的自動(dòng)駕駛對(duì)時(shí)延有不同的要求，需要不同的技術(shù)來支撐?！熬屯ㄐ偶夹g(shù)而言，在4G時(shí)代，L1、L2級(jí)別的支撐應(yīng)該是沒問題的，但是如果說真的要到L5級(jí)別，就需要5G。”

車聯(lián)網(wǎng)的通信模式可以分為四類，分別是V2V（汽車與汽車之間的通信）、V2P（汽車與行人之間的通信）、V2I（汽車與路邊、云、紅綠燈、停車場的通信，控制信號(hào)燈的轉(zhuǎn)換）和V2N（汽車與網(wǎng)絡(luò)的通信，解決優(yōu)化交通流量的問題，做好交通的規(guī)劃）。

遠(yuǎn)程駕駛、自動(dòng)駕駛要求端到端的時(shí)延不超過5毫秒，可靠性為99.999%，每輛車每秒的數(shù)據(jù)將達(dá)到1GB。按照移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP對(duì)eV2X（增強(qiáng)的v2x通信）的要求，在自動(dòng)駕駛和傳感器共享的要求，時(shí)延不能高于3毫秒，傳感器共享要求帶寬1GB。4G時(shí)代，LTE的時(shí)延大概100毫秒，利用邊緣計(jì)算可以縮減到10毫秒，但是仍然超出了目前自動(dòng)駕駛的要求，“所以我們需要有5G+邊緣計(jì)算，可以說車聯(lián)網(wǎng)需要5G，只有5G才能支持這個(gè)要求?！编w賀銓說。

同時(shí)，5G與4G相比，在多項(xiàng)性能上都有1-2個(gè)數(shù)量級(jí)的提升。而5G的增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、高可靠低延時(shí)和廣覆蓋大鏈接特性正是車聯(lián)網(wǎng)所需。

5G滿足車聯(lián)網(wǎng)需求仍面臨諸多挑戰(zhàn)

5G雖然是自動(dòng)駕駛和車聯(lián)網(wǎng)的必要條件，但是若想全面滿足車聯(lián)網(wǎng)要求仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。5G首先是為公眾通信而設(shè)計(jì)的，公眾通信80%的情況是在室內(nèi)，處于非移動(dòng)狀態(tài)；而車聯(lián)網(wǎng)80%以上的情況是處于行駛狀態(tài)，對(duì)移動(dòng)性管理要求更高。另外，公眾通信只有在使用時(shí)才占用信道，主要是點(diǎn)到點(diǎn)通信；而車聯(lián)網(wǎng)基本是永遠(yuǎn)在線，通信為點(diǎn)到多點(diǎn)和多點(diǎn)到點(diǎn)。5G時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)切片能否做到足夠精準(zhǔn)和細(xì)致是個(gè)難題。

鄔賀銓進(jìn)一步指出，傳統(tǒng)運(yùn)營商的5G主要使用TDD模式，上下行采用不對(duì)稱設(shè)計(jì)，大部分消費(fèi)者從網(wǎng)上下載的多，自己上傳的少，所以同一頻段一般安排上下行“三七開”，30%時(shí)隙用于上傳，70%時(shí)隙用于下載。但車聯(lián)網(wǎng)更多是傳感器數(shù)據(jù)上報(bào)，下載則很少，所以應(yīng)該是“倒三七開”，兩者不同的上下行時(shí)隙配比如果安在同一個(gè)運(yùn)營商的網(wǎng)上，是有互相干擾的?！敖ㄔO(shè)一個(gè)支持車聯(lián)網(wǎng)的5G專網(wǎng)需要專用頻率，目前分給車聯(lián)網(wǎng)的頻率是5.8G，帶寬不高于75兆，真正給V2V用的只有25兆，所以如果每一輛車都要有專用的廣播頻率的話，頻率就不夠了，所以頻率問題對(duì)車聯(lián)網(wǎng)來講也是一個(gè)挑戰(zhàn)，建設(shè)一個(gè)專用的城市車聯(lián)網(wǎng)的5G專網(wǎng)也有成本的挑戰(zhàn)?！?/p>

此外，5G時(shí)代車聯(lián)網(wǎng)還存在標(biāo)識(shí)之間互通難題、群組印證難題，以及安全風(fēng)險(xiǎn)增加等問題，運(yùn)營支撐也很復(fù)雜，5G有虛擬NFV(網(wǎng)絡(luò)單元虛擬化)，還有網(wǎng)絡(luò)切片，這些都是動(dòng)態(tài)的，要進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，所以說實(shí)時(shí)性對(duì)5G也好，對(duì)車聯(lián)網(wǎng)也好，都是很大的挑戰(zhàn)。

鄔賀銓最后總結(jié)道：“雖然5G相對(duì)于其他移動(dòng)通信系統(tǒng)更靠攏車聯(lián)網(wǎng)的需要，但是實(shí)際上車聯(lián)網(wǎng)的一些特點(diǎn)，不是5G所面對(duì)公眾通信的特點(diǎn)，它是不一樣的，而且有很多新的需求，現(xiàn)有的5G技術(shù)未必能適應(yīng)。我的看法是，5G車聯(lián)網(wǎng)想說愛你也不容易。汽車永遠(yuǎn)在路上，5G的車聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新也永遠(yuǎn)在路上！”?