关于车联网C-V2X通信技术的浅析（下）

继上篇分享了关于“车联网”的概念定义及其通信技术的应用原理，本文章对于上文中提到的三网（车内网、车际网、车云网）进行具体的介绍，以便各位读者能更全面的了解“车联网”。

一、车内网

智能网联汽车新的电子电气架构一般划分为智驾、智联、智舱、智控等域，示意图如图1所示，实时通信数据吞吐量成倍增长，对车内网络通信提出了更高的要求。

图 1 智能网联汽车电子电气架构示意图

车联网系统中的车内网，主要是指在车辆内部的通信网络，车内网络一般基于CAN、LIN、FIexRay、MOST、以太网等总线技术建立的标准化整车网络，实现车内各电器、电子单元间的状态信息和控制信号在车内网上的传输，使车辆具有状态感知、故障诊断和智能控制等功能，表1为车内总线技术的对照表。

表 1 车内总线技术的对照表

二、车际网

车联网系统中的车际网，主要是指在交通环境中，以车辆、路侧单元（基础设施）以及行人为节点而构成的开放式移动自组织网络。它通过结合全球定位系统及无线通信技术，如无线局域网、蜂窝网络等，建立无线多跳连接，为处于高速移动状态的车辆提供高速率的数据接入服务，以实现V2X之间的信息交互，涉及的设备主要有OBU、RSU等，如图2所示。车际网是智能交通系统未来发展的通信基础，也是车联网中智能网联汽车安全行驶的保障。

图 2 车际网通信结构示意图

我国的车联网建设中主要选择C-V2X（Cellular Vehicle to Everything）作为车联网主要通信技术。虽然国际社会在V2X技术路径选择上仍存争议，但我国有望通过C-V2X实现弯道超车。C-V2X通信是基于3G/4G/5G等蜂窝网通信技术演进形成的车用无线通信技术，包含基于4G网络的LTE-V2X系统以及未来5G资源的5G-V2X系统，借助已存在的LTE网络设施来实现V2V、V2I、V2P、V2N的信息交互，适应于更复杂的安全应用场景，满足低时延高可靠性和带宽要求。从持续演进上，C-V2X对5G前向兼容，更具发展前景。C-V2X是唯一一种具有清晰5G演化路径的V2X技术。C-V2X包含LTE-V2X（R14）、eLTE-V2X（R15）和向后演进的5G NR-V2X（R16），与LTE-V2X相比，5G-V2X将支持更加多样化的场景，融合多种无线接入方式，并充分利用低频和高频等频谱资源。同时，5G还将满足网络灵活部署和高效运营维护的需求，大幅提升频谱效率、能源效率和成本效率，实现车载移动通信网络的可持续发展。基于5G-V2X可以提供高吞吐量、宽带载波支持、超低时延和高可靠性，从而支持众多面向自动驾驶、协同出行的技术需求。

C-V2X中主要使用的是Uu蜂窝模式和PC5直连模式，两种通信模式的特点如下表2所示。

蜂窝通信（Uu）和直通通信（PC5）两种模式优势互补，通过合理分配系统负荷，自适应快速实现车联网业务高可靠和连续通信：Uu接口基于4G/5G频段支持时延不敏感业务（如地图下载、信息娱乐、状态上报云等），PC5接口基于ITS（Intelligent Transport System，智能交通系统）专用频段支持低时延、高可靠业务（如V2V、V2I、V2P等道路安全业务）。

Uu蜂窝模式和PC5直连模式共同支持车联网多样化的应用需求，直通模式可支持在没有蜂窝基站覆盖的场景下工作。通过增加V2X应用层与接入层间的适配层，实现通信模式智能选择，支持业务分流控制、无线传输控制、业务质量管理、连接控制管理等功能。

车联网中需要遵从的标准包括但不限于如下：《YD∕T 3707-2020 基于LTE的车联网无线通信技术网络层技术要求》、《YD/T 3340-2018 基于LTE的车联网无线通信技术 空中接口技术要求》、《YD/T 3709-2020基于LTE的车联网无线通信技术 消息层技术要求》、《YD/T 3755-2020 基于LTE的车联网无线通信技术 支持直连通信的路测设备技术要求》。

三、车云网

车云网也称车载移动互联网，是以车为移动终端，通过远距离无线通信(Telematics)技术构建的车与互联网之间的网络，依托于移动蜂窝4G/5G通信技术，实现车与服务信息在车载移动互联网上传输，如图3所示。

图 3 车云网通信结构示意图

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