车联网行业：5G车联网新技术，赋能智慧交通新发展

5G车联网新技术，赋能智慧交通新发展 丁海煜 中国移动研究院 国家持续支持智慧交通发展，产业格局重塑加速规模商用 数智化转型加速，智慧交通成为数字经济增长新动能 1 网联化部署迎来全新契机 辅助驾驶迈向规模商用 自动驾驶进入准商业化 •2022年我国联网功能•2022年我国L2级乘•部分限定场景下的自前装搭载率为66.69%用车渗透率达34.9%动驾驶已商用落地 •电动化、智能化、网联•车路协同从示范应用•高速、封闭区域开展化深入协同发展向规模化商用迈进L4级示范应用 1数据来源：《中国智能网联汽车发展白皮书》 中国移动5G新基建成效显著，为智慧交通保驾护航 建成全球最大5G精品网络，提供优质、泛在、安全、可定制的公网和专网连接服务 规模最大、用户最多的移动网络 176万+ 355万 7.22亿 12亿+ 灵活定制、融入生产的5G专网 2B2C双域融合 随心互访 700M+2.6G+4.9G 多频协同 双发选收、多路备份 安全可靠 优享 专享 尊享 五连冠 20000+ 累计开通5G基站超过176+万个，实现全国市县城区、乡镇5G连续覆盖，重点区域、发达农村有效覆盖 3 赋能车联网走深向实 中国移动深入车联网示范区建设，打造一流车联网信息及应用服务能力 网络连接 信息服务 应用服务 全球最大的5G精品网络2022年ToV增量份额全国第一 服务70余家车企，连接超2亿汽车 车主生活权益超7100个 车主服务人均客单价提升271%世界杯咪咕视频全网曝光超4亿次 先导区等车路协同标杆项目超150个 覆盖全国的“4+N+31+X”云计算资源体系分层解耦、跨域共用的云控平台 2017年 @无锡 2018年 @房山 2019-2020年@武汉 2021年 @苏州 2022年 @南京 @房山 首个国家级先导区首个5G自动驾驶测试场规模最大5G车路协同测试场国家发改委新基建项目常态运营示范区 •LTE-V2XUu+PC5 •城市级，100+辅助驾驶场景 •5G试验网 •远程遥控驾驶、自动泊车诱导等 •城市高架、高速、跨江线路等多路况场景测试 •无人出租/小巴/环卫/物流等多车型试运营 •5GUu+LTEPC5 •MEC测试床 •Robobus、Robotaxi、智能驾驶重卡等常态化运营 •低成本探索，可复制推广的运营模式 •无人清扫/售货/物流/安防常态化运营 5G助力智慧交通发展，由智能网联向车路协同升级 5G与交通行业深度融合，推动车联网向“智能网联+车路协同”升级，包含辅助驾驶和自动驾驶在内的车路协同成为智慧交通下阶段的发展重点 2016年 智车载信息娱乐能（V2N） 网带宽：<10Mbps； 2023年2030年 联时延：秒级/分钟级 辅助驾驶 （V2N、V2I、V2V、V2P） 车 L2/L3 时延＜100ms级 路协 同 语音音乐APP 交通效率类 （如红绿灯提醒、路线引导） 自动驾驶 视频VR/XR游戏 交通安全类 （如行人预警、碰撞提醒） AI智能驾舱 （V2N、V2I、V2V、V2P） L4/L5 时延<10ms 车辆编队行驶 远程遥控驾驶 封闭/半封闭场景自动驾驶 开放场景自动驾驶 智慧座舱 辅助驾驶 自动驾驶... V2X平台 云边协同 云边协同 MEC 边边 协同 MEC 路侧计算单元 端边协同 车载计算平台 RSU Uu PC5 中国移动深耕5G车联网，构筑智慧交通发展新生态 为满足车联网业务发展需求，面向智能网联、车路协同两大类场景，中国移动围绕车、路、网、云等方面，布局车联网端到端技术与产品体系，构筑智慧交通发展新生态 •车城云：中心-区域-边缘云控平台多级协同 •车企云：连接+运营一揽子服务 •高精度定位：4400+基准站 •5G网络：广域连接、载波聚合、免授权调度等 •5G演进：通感一体、无源物联、Redcap等 •算网协同：通感算基站、云边端协同等 •数据融合：多源异构感知数据融合 •智慧路口：交通大数据、智能算法 •多模车载模组/终端：4G/5GUu+PC5 •支持丰富应用：智慧座舱、智能驾驶 5G网络：技术试验验证5G对车联网典型业务的支撑能力 中国移动率先完成5GUu车联网技术试验，验证了5G网络对车联网典型业务的支持能力，为5G车联网商用提供数据支撑及技术指导 在全国多地完成验证，为5G车联网商用提供数据支撑时延、可靠性、速率等性能可满足车联网典型业务指标需求 江苏广东重庆上海 首个5G车联网规模验证 工具调试PC端界面UE端界面 首款车联网业务测试工具 基于5G现网网络，验证端到端时延、可靠性等性能指标 注：选取好点数据，时延为单向时延；可靠性为测试1000个数据包时的收包率 2种网络频段2种网络架构 3大类业务场景 性能符合 预期 700M时延结果与2.6G频段相当 下沉UPF时延更优，可减少时延3~8ms 2.6GHz 覆盖区域 700MHz 覆盖区域 通用UPF下沉UPF 辅助信息交互类 协作感知类自动驾驶类 优化引入5G质量探针，实现车联网端到端轻量化、智能化运维 建议引入新特性，提供更优质的网络服务 CA/SUL 载波聚合 大上行 •CA：多个载波上下行同时传输，提升数据传输速率 •SUL：提升单用户上行峰值速率，可达400-1195Mbps •需要网络扩容，成本较高，适用于已 部署多载波的场景 免授权调度 Type1 Type2 RRC下发周期、位置、大小等调度信息，配置完成后即可生效 RRC下发周期信息，需要使用DCI配置资源位置、大小和激活操作，周期调度才生效 •UE和gNB可以直接利用分配好的周期调度资源进行传输，无需多次调度 •降低时延、减少抖动、减小控制信道 资源负荷、调度灵活性高 5G网络：成熟技术引入，保障连接性能满足需求 低码率MCS •引入全新MCS表格，支持更低码率 •在好点且20ms时延下，目标BLER为0.001%的丢包率降低为常规的1/3000 •实现更高可靠性 5G演进：通感一体，催生一网多能新业态 面向车联网（道路监管、车路协同等)、无人机（监管、路径规划和避障）、智慧海洋等行业场景，提出实时感知无人机、车辆、人员、船只等需求，存在巨大的经济和产业价值 智能低空经济智慧道路交通 智慧海洋 •无人机监管 •低空物流配送 •车路、车车协同（+感知） •交通拥堵和事故避障 •海域监管 •船只识别 一体化感知信号设计 •提出灵活的感知信号及帧结构设计，满足高精度感知需求 多样化感知工作模式 •通过自发自收和节点间协作感知多种手段，匹配不同应用场景 灵活化感知网络架构 •本地化、可独立部署、轻量化的网络架构，避免数据迂回，降低感知时延 •3GPPSA1场景需求SI将于2023Q2结项，后续推动3GPPRAN空口和SA2网络架构R19立项 5G演进：高中频样机稳步推进，完成无人机和交通场景初步验证 高中频样机均可实现约1km探测距离，数倍于传统车载雷达，性能成本等优势显著 高中频无人机场景测试验证助力低空经济 •感知范围可达2000m，亚米级距离精度，感知资源开销10%，目标识别率达到100%；可满足无人机监管、轨迹跟踪等业务需求 信息港高频交通场景测试验证助力智慧交通 •感知范围可达1000m，亚米级距离精度，0.2o角度精度，0.05m/s速度精度；实现行人入侵检测；可满足辅助驾驶、道路监管等业务需求 5G演进：无源物联网，打开智慧交通创新空间和市场空间 无源物联网根据其应用需求及技术演进，可分为单点式无源1.0，组网式无源2.0，蜂窝式无源3.0三个阶段，将大幅扩展超低速物联网应用领域，打造全程全网的连接服务能力 无源1.0无源2.0无源3.0 单点式架构 组网式架构 蜂窝式架构 应用 快销品、区域仓储盘点 室内运输、园区物流、园区停车管理等智慧城市、交通调度、全域停车管理、广域物流追踪、冷链运输等 端随物移 方•一体式架构 案•点对点近距离读写 局域覆盖 •组网式架构，实现区域部署 •接收灵敏度提升，实现百米级上行通信 全程全网 •引入蜂窝广域组网，扩展系统能力，新协议、新架构、新标签 •以覆盖服务全要素管理，结合标识体系，实现资产的全生命周期管理 5G演进：无源物联网将构建全程、全网、全域智慧交通服务 面向全域交通状态感知、车辆状态监测等场景，提出基于新型无源物联网的低成本胎压监测、位置及轨迹监测、拥堵监测方案，有效解决恶劣天气下交通状态监管难、车辆状态全生命周期管理难问题 无源2.0：园区智慧交通全流程管理无源3.0：全程、全网、全域智慧交通管理 叉车位置、业务等定位追踪城市交通管理 调度指令 状态识别调度优化 路径规划及安全 基基 站站 中中终 继继端 城市停车管理智慧港行装卸全域物流追踪 利用率分析 ... 应佛山大众：叉车定位及轨迹追踪应 用用 案展 例望 冷链运输 ... 智慧交通：车辆识别及定位、轮胎状态监测 RedCap 5GNR 带宽100MHz 5GRedCap （R17） 20MHz 天线2T4R 1T2R 1T1R 调制256QAM 64QAM •轻量化5G技术，最优性价比，承载中高速率（<100Mbps）业务 •继承切片、uRLLC等5G优势特性，满 足行业多样性需求 5G演进：5GMBS等新特性演进，推动连接性能持续增强 5GMBS •5GMBS组播支持点到多点传输模式（G-RNTI，基站-终端）及共享传输模式（基站-核心网） •网络资源共享，满足车联网用户的连接及业务需求，扩大车联网容量，提升网络效率 DAPS •无用户面时延，无控制面时延 •实现“0ms切换”，满足车联网业务的uRLLC能力需求，优化端到端时延 算网协同：构建5G车联网云边端算网协同架构 面向无人物流等自动驾驶限定场景，设计5G车联网算力网络架构，构建在线数据自动化闭环体系，形成高效自动化数据处理方法，通过动态网络优化方案解决实时监控视频时延抖动大等问题，提升车辆安全运营能力 重模型部署 自动数据视频标注清洗推流 人工落盘、快递运输，人工标注，模型迭代周期长->基于5G实现自动化数据上传，依托边缘算力，实现重模型的端边协同的自动化数据清洗，边缘的数据自动标注能力 安全运营算力均衡 自动驾驶车辆监控视频传输时延抖动大，影响行驶安全->基于网络质量监控，引入动态5QI保障与双链路冗余传输方案 训练数据 在线数据自动闭环 非实时数据实时数据 自动驾驶处理数据多，不同业务对实时性、网络要求差异大->设计中训边推架构，构建边边/边云协同能力，实现动态业务调度 算网协同：云边端算网协同架构 中国移动联合华为、新石器，在亦庄开展基于云边端算网协同的自动驾驶无人配送商业化应用，以无人化运力打通城市末端物流“最后几公里” 全Uu数据传输，基于网络质量监控，形成5QI与双链路冗余的动态网络保障方案，实现上行15Mbps+&50ms稳定网络传输 中训边推，边缘形成推流服务、红绿灯重模型感知感知等实时性计算服务，中心算力实现模型训练服务 自动驾驶车辆监控视频实时回传自动驾驶非实时AI大数据处理业务 无人配送车 无人车底座 智能共配中心 算网协同：创新5G通感算一体车联网架构 面向感知数据共享类应用场景低时延、大带宽需求，充分发挥5G网络优势和现网基础，提出5G通感算一体车联网架构，通过空口统一、通感一体、通算融合，实现更低成本、更快部署、更优性能 空口统一 V2X云控平台 V2X云控平台 MEC 核心网 核心网 通感一体 传输专网 RSUPC5 摄像头 RCU 雷达红绿灯 Uu Uu 摄像头 红绿灯 PC5 RSG 通算融合 5GOBU 5GOBU 算网协同：完成基于5G全Uu的通感算融合验证 空口RTT时延＜ 20ms，端到端时延<70ms， ：视频监控、感知提醒等全Uu ：算力集成到基站，鬼探头业务下沉，更低成本、更优性能 ：空口RTT时延＜20ms，端到端时延<70ms 携手广大产业合作伙伴，共同推动5G车联网技术创新 在“交通强国”建设要求和