基于5G的平行增强交通世界.pdf

基于 5G的平行增强交通世界项目背景：智能网联新时代通过连接人、车、路等交通关键要素，构建高效、安全、绿色的智能网联交通环境，满足智能交通领域的多样化业务需求业务需求安全类 信息服务类交通效率类 碰撞预警（ V2V） 路况提示（ V2I） 自动驾驶 （ V2V、 V2I、 V2N） 远程驾驶（ V2N） 交通路口红绿灯控制（ V2I） 自适应巡航（ V2V） 编队行驶（ V2V、 V2I、 V2N） 高精度地图智能导航（ V2N） 车载 AR/VR（ V2N） 车况远程诊断（ V2N）网络演进自动驾驶网联4GV2V/V2I5G基站RSU车联网业务平台4G核心网4G基站5G5G服务器MEC车联网业务平台项目目标：构建新型 智能交通体系框架打造全局动态的交通管控系统示范应用共享化智能运载工具建设数字化智能交通基础设施全方位数字化镜像映射动态实时性能监测交通网 、 信息网 、 能源网 ， 三网合一实现一体化智能交通服务车联网完成智慧道路组网 、 车路云协同 ， 实现全局动态的智能交通管控物联网完成传感信息采集 、 回传 ， 实现海量交通数据的分析与共享新型智能交通体系框架交通基础设施数字化 交通工具智能化 交通管控系统一体化自动驾驶系统智能物流系统全局动态的智能管控海量数据汇聚与共享“车、路、人、云” 的一体化协同 + 智能驾驶交通工具 + 云平台镜像管控 = 平行增强交通世界（ EPM）项目方案：车、路、云三重平行系统智能驾驶汽车5 GE P M路侧边缘计算云端平行系统车辆实时运行状态信息驾驶辅助信息基于 5G的 EPM系统由云端、路侧和车端三个层面的平行系统共同组成，由 5G通信网络构成 3个平行系统之间的数据连接云端平行系统 ：基于车端和路侧上行的数据，通过 融合算法与模型构建 ，利用AR技术和模拟驾驶技术，构建一套增强的云端平行驾驶和交通管理系统环境重构模块驾驶辅助模块车辆实时运行状态 虚拟交通环境模型 车端视频 路端视频远程驾驶信息AR 显示模块驾驶模拟器 交通管理监控主车视角 自由视角交通管控信息上行接入控制下行数据控制云端逻辑控制平台用户路侧边缘计算平行系统 ：基于 5G通信基站搭建的路侧边缘计算节点 ，依靠 5G-V2X信息交互以及雷达、视觉等 多源感知系统 ，共同构建路端的平行交通系统虚拟交通环境重构模块摄像头视频分析单元雷达雷达分析单元5 G - V 2 X 交互模块5 G云端交互模块V 2 I 算法模块视频流虚拟交通环境驾驶辅助信息虚拟交通环境交通设施交通设施数据采集单元智能驾驶汽车端平行系统 ： 基于自动驾驶的智能交通运载工具 ，由感知子系统、交互子系统以及驾驶子系统构成自动驾驶执行机构5 G - V 2 X 交互模块5 G云端交互模块 车端感知系统协作式驾驶安全辅助系统摄像头视频分析单元视频流远程驾驶算法模块基本安全信息远程驾驶指令视频流V 2 X 信息系统的三个部分之间通过 5G进行信息交互，5G的短时延和高带宽特性能够完全满足 EPM系统的大量传感器、视频以及指令数据的传递智慧交通产品研发项目创新点：构建真实 虚拟 交通 世界的数字镜像系统A BC D智能交通分层架构设计 多层架构设计：业务应用层、平台层、网络层、无线接入层。每一层都 发挥其独特优势为终端用户提供 安全可信、多样化、连续性 的智能交通服务。多接入多业务场景的网络部署方案 多接入网络部署： LTE-V2X、 5G、 V2V、V2I，为用户提供 多种网络接入方式 5G助力车联网业务： 5G的 低时延、大带宽和高可靠性 可以为车联网提供更加丰富的服务，例如自动驾驶、远程驾驶、编队行驶等。 智慧交通通信设备及产品研发，包括5G基站、路侧单元（ RSU）、 车载终端、 边缘计算 、高精度定位 等设备。一体化云平台 云平台将融合 服务资源、平台能力和运营体系 为一体，实现多方共享共用，降低全生命周期成本，分摊风险，共创收益。依托 5G网络将人、车、路、云实时联网，将信息数据搜集整合形成一个虚拟交通世界，与现实的交通世界“平行存在”创新点 A：分层架构设计分层架构体系 助力实现 真实 /虚拟交通世界数字镜像A 虚拟交通世界： 依托 5G网络 构建的三重平行系统，将 人、车、路、云实时联网 ，将信息数据搜集整合形成一个 虚拟交通世界 ，与现实的交通世界“平行存在”。 镜像管控：基于云平台实现对道路、车辆、信息的 全方位镜像管控 ，真正实现安全、高效、使用的交通运输模式。 业务应用层 ：保留已有的 Telematics业务 ，同时 5G-V2X可以实现 自动驾驶、编队行驶、高清视频传输等业务 云平台层 ：打造 一体化车联网平台 ，实现网络管理能力和网络能力开放等 网络层 ：以基于 5G的 C-V2X为主 ，引入 边缘云 ，降低网络传输时延；通过 网络切片 保证不同的业务流服务能力 无线接入层 ：通过对 RSU进行快速、灵活部署以及蜂窝网的广覆盖，可提供车联网的无缝连接 ，保证 业务的多样性 基础设施层 ：交通设施信息化，通过 物联网完成全方位道路感知 ，实现动态实时监控路侧单元 R S U网络层无线接入层5 G / 4 G / 3 G / C - V 2 X 无缝覆盖边缘云 网络切片 鉴权与认证云平台连接管理 业务管理 大数据分析业务应用层事故诊断 辅助驾驶 自动驾驶网络能力开放高清视频全方位道路感知基础设施层基础设施信息化 动态实时监测数字中枢数字基础设施体系交通效率管理交通安全管控大 数据分析 信息娱乐服务创新点 B：智能组网“多接入 +边缘云 +网络切片”B 基于 5G网络的多接入多业务场景网络部署方案多接入的混合组网方案 面向 Telematics业务的 3G/4G网络 面向辅助驾驶车路协同的 LTE-V2X网络 面向自动驾驶、远程驾驶、高清视频的 5G网络5G网络助力超高可靠低时延业务 MEC为车联网业务提供本地化数据处理能力，降低网络时延 网络切片 为车联网打造专属网络资源，保证车联网的业务流能力需求 大带宽 为车联网大数据量业务提供可行性和流畅性 大连接 为车联网提供大连接数的业务保障RS UV 2 I ( 5 . 9 G H z )V 2 P ( 5 . 9 G H z )V 2 V ( 5 . 9 G H z )V 2 N ( 1 . 8 G H z )e N B4 G C e ll u la r N e t w o r kI T S p la t f o r mV 2 X - D ir e c tV 2 X - C e l lu la r5 G + C - V 2 X高清视频自动驾驶远程监控车载 AR / V R网络切片边缘云核心云M E C多网融合提供高质量信息服务 车路协同实现主动安全 5G 网络提供自动驾驶多样化业务T DDLT EF D D LT E（ R e s i d e n t ）3 GF 2 / F 33 G F 1G SM 9 0 0 / 1 8 0 0P r i or i t y 2P r i or i t y 1P r i or i t y 4P r i or i t y 23 G /L T EL T E - V 2 X创新点 B（续）：智能组网“安全管控 +5G高精度定位”B 基于 5G网络的多接入多业务场景网络部署方案 5G高精度定位助力车联网业务 ：将蜂窝定位算法与惯性导航、地图相结合，获取高精度定位信息，助力自动驾驶、编队行驶等车联网业务端 芯片防护 硬件加密 应用加密 安全启动 . . . . . . 分域管理 访问控制 流量监测 通信加密 . . . . . .云 身份认证 业务隔离 数据加密 信息共享 . . . . . .管E s t i m a t e d l o c a t i o nA n t 1A n t 3A n t 2d1d3d2S t a t o i nL o c a t i o n U n i t 端管云全面安全管控 ：多技术全面保障端、管、云端信息安全 终端加密芯片模组研发 通信管道信息加密与业务安全隔离措施 云端用户身份认证与鉴权车载传感 +指纹惯导地图A-GPSGPSLTE创新点 C：新型智能交通通信设备研发C 智慧交通产品研发C-V2X芯片Balong V2X 2018Q1 发布 单芯片支持 PC5 and Uu Uu 接口高达 1.2Gbps 速率 支持 Mode3 和 Mode4 终端设备车载显示设备车载设备路侧设备高精度定位设备定位微基站网络侧定位系统室内定位单元MEC服务器5G基站创新点 D：一体化云平台设计与研发D 一体化云平台人机交互设备 蜂窝通信设备CAN通信设备集成式车载智能终端面向智能网联驾驶的协同编排一体化云平台生态服务 智能交通自动 /辅助驾驶 网络管理能力 ： 包括业务管理和连接管理 网络能力开放 ： 例如进行大数据分析拓展新的业务渠道；向第三方开展网络接入功能 ， 允许第三方企业进行业务定制任务 1 ：协同创新服务服务场景设计以及业务仿真实现统一认证和智能连接管理技术任务 2 ：协同创新服务平台分层架构及关键技术研究基于场景感知的实时决策技术多源数据采集以及分析挖掘技术协同服务能力开放与编排技术云平台安全可信的服务管控技术任务 5 ：面向智能网联驾驶的协同创新场景实现以及应用示范智能化人机交互关键技术研究自动驾驶服务场景设计以及业务编排算法实现智能交通服务场景设计以及业务编排算法实现汽车应用服务链编排场景设计及流程实现任务 3 ：协同创新服务标准体系以及数据接口制定车与车 车与云车与路 云与网 云与应用 云与人内场研发孵化环境外场研发测试环境 智能交通示范基地智能网联示范基地任务 4 ：基于面向智能网联的多网协同以及云网系统控制V 2 X 测试与典型场景研发 云网协同控制接口开放与互联研发边缘计算与雾计算在智能网联驾驶中应用研究车载网关的安全通信技术研究