《智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論》 課件 能力模塊五 掌握車載網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應用方式

智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論能力模塊五掌握車載網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應用方式任務(wù)一

了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車總線及車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應用新授Newteaching1目錄一、汽車總線技術(shù)與分類二、CAN/CANFD總線技術(shù)三、汽車總線的發(fā)展趨勢——車載以太網(wǎng)一、汽車總線技術(shù)與分類（一）汽車總線技術(shù)點對點的單一通信方式，使汽車上的導線在長度方面、質(zhì)量方面、占用空間方面帶來布線復雜、占用空間、成本提高、可靠性和可維修性降低等諸多問題。常規(guī)布線方式汽車總線就是指在一條數(shù)據(jù)線上傳遞的信息可以被多個系統(tǒng)共享，從而最大限度地提高系統(tǒng)整體的效率，可充分利用有限的資源?？偩€技術(shù)的應用，取代了傳統(tǒng)的線束，使信息交換變得安全、迅速、高效。汽車總線技術(shù)一、汽車總線技術(shù)與分類（一）汽車總線技術(shù)汽車電控系統(tǒng)的總線連接方式如圖所示，汽車電控系統(tǒng)之間的通信線束大大減少，從而節(jié)省了空間，降低了成本，實現(xiàn)了資源共享，提高了系統(tǒng)工作的可靠性和可維修性。一、汽車總線技術(shù)與分類（二）汽車總線技術(shù)的分類為了方便研究和設(shè)計應用，根據(jù)系統(tǒng)的復雜程度、傳輸流量、傳輸速度、傳輸可靠性、動作響應時間等參量，美國汽車工程師學會（SAE）的汽車網(wǎng)絡(luò)委員會將汽車數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)劃分為A、B、C、D、E五類。。類別內(nèi)容應用系統(tǒng)實車應用A類網(wǎng)絡(luò)面向傳感器/執(zhí)行器控制的低速網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸位速率通常小于10kbit/s，是應用在控制模塊與智能傳感器或智能執(zhí)行器之間的通信網(wǎng)絡(luò)（子總線）。用于車外后視鏡調(diào)整、電動車窗、燈光照明、智能刮水器等控制，其特點是傳輸速率低、成本低。LINTTP/A豐田專用的車身電子局域網(wǎng)絡(luò)（BodyElectronicAreaNetwork，BEAN）一、汽車總線技術(shù)與分類（二）汽車總線技術(shù)的分類B類網(wǎng)絡(luò)面向獨立模塊間數(shù)據(jù)共享的中速網(wǎng)絡(luò)，位速率在10～125kbit/s之間，主要應用于車身電子舒適性模塊、儀表顯示等系統(tǒng)。用于車身電子舒適性模塊、儀表顯示等系統(tǒng)。低速控制器局域網(wǎng)（ControllerAreaNetwork，CAN）車輛局域網(wǎng)（VehicleAreaNetwork，VAN）J1850C類網(wǎng)絡(luò)面向高速、實時閉環(huán)控制的多路傳輸網(wǎng)絡(luò)，位速率在125kbit/s～1Mbit/s之間。用于牽引力控制、發(fā)動機控制、ABS、ESP等系統(tǒng)。高速CANTTP/CFlexRay一、汽車總線技術(shù)與分類D類網(wǎng)絡(luò)面向多媒體信息的高速傳輸網(wǎng)絡(luò)，稱為智能數(shù)據(jù)總線，其位率在250kbit/s～100Mbit/s之間。用于車載視頻、車載音響、車載電話、導航等影音信息娛樂系統(tǒng)。按照SAE的分類:IDB-C為低速網(wǎng)絡(luò)IDB-M為高速網(wǎng)絡(luò)，IDB-Wireless為無線通信網(wǎng)絡(luò)。IDB-C主要有CAN總線，IDB-Wireless。IDB-Wireless主要采用IDB-M主要有MOST、DDB等總線藍牙技術(shù)。E類網(wǎng)絡(luò)面向汽車被動安全系統(tǒng)的高速、實時網(wǎng)絡(luò)，用于車輛被動性安全領(lǐng)域，其位速率在10Mbit/s以上。用于安全氣囊系統(tǒng)。典型的安全總線有寶馬公司的Byteflight。（二）汽車總線技術(shù)的分類二、CAN/CANFD總線技術(shù)（一）CAN總線定義

CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)（ControleAreaNetwork）的英文縮寫，是ISO國際標準化的串行通信協(xié)議，在1985年時德國博世公司為了解決汽車上眾多測試儀器與控制單元之間的數(shù)據(jù)傳輸，而開發(fā)的一種支持分布式控制的串行數(shù)據(jù)通信總線，也是汽車上應用最多、最為普遍的一種總線技術(shù)，是汽車B類和C類網(wǎng)絡(luò)的主流總線。二、CAN/CANFD總線技術(shù)（二）CAN總線系統(tǒng)的總體構(gòu)成

CAN總線系統(tǒng)主要由電控單元（ECU）、CAN數(shù)據(jù)總線及終端電阻組成。每塊電控單元（ECU）的內(nèi)部包含一個CAN控制器、一個CAN收發(fā)器。CAN系統(tǒng)的組成二、CAN/CANFD總線技術(shù)（二）CAN總線系統(tǒng)的總體構(gòu)成1.電控單元（ECU）控制器的基本功能是作為一個運算器，得到傳感器的信息、使用者的操作以及其他控制器的信息，運用相應的程序進行運算或評價，并且以此結(jié)果來實現(xiàn)與其連接執(zhí)行器的功能，乃至將有關(guān)信息發(fā)送給其他控制器。CAN控制器CAN數(shù)據(jù)總線是用以傳輸數(shù)據(jù)的雙向串行總線，大都采用具有較強抗干擾能力的雙絞線，分為CAN高位（CAN-high）線和CAN低位（CAN-low），可以雙向傳遞數(shù)，這樣的結(jié)構(gòu)可以防止電磁干擾對傳輸信息的影響，也可以防止本身對外界的干擾。CAN收發(fā)器二、CAN/CANFD總線技術(shù)（二）CAN總線系統(tǒng)的總體構(gòu)成2.CAN數(shù)據(jù)總線

CAN數(shù)據(jù)總線是用以傳輸數(shù)據(jù)的雙向串行總線，大都采用具有較強抗干擾能力的雙絞線，分為CAN高位（CAN-high）線和CAN低位（CAN-low），可以雙向傳遞數(shù)，這樣的結(jié)構(gòu)可以防止電磁干擾對傳輸信息的影響，也可以防止本身對外界的干擾。CAN通信總線3.終端電阻終端電阻的作用是防止信號在傳輸線終端產(chǎn)生反射波，而使正常傳輸?shù)臄?shù)據(jù)受到干擾。二、CAN/CANFD總線技術(shù)節(jié)點1向節(jié)點n傳輸數(shù)據(jù)流程如下：（三）CAN總線原理點1的控制器1對傳感器1進行數(shù)據(jù)采集，然后將傳感器1對應的數(shù)字信號附加一個數(shù)據(jù)標識（ID）號發(fā)送給CAN控制器1CAN控制器1對數(shù)據(jù)進行打包，然后將數(shù)據(jù)包發(fā)送給CAN收發(fā)器1CAN收發(fā)器1再將其數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為對應的CAN總線電壓信號，從而完成數(shù)據(jù)發(fā)送過程。二、CAN/CANFD總線技術(shù)節(jié)點1向節(jié)點n傳輸數(shù)據(jù)流程如下：（三）CAN總線原理CAN控制器n首先對其收到的數(shù)據(jù)進行“驗收濾波”，判斷收到的信號是否是自身節(jié)點需要的數(shù)據(jù)。若是，則接收此數(shù)據(jù)并對其進行解包，為節(jié)點n的微控制器n提供有效數(shù)據(jù)（節(jié)點1的傳感器信號），微控制器n可根據(jù)節(jié)點1的傳感器信號控制執(zhí)行器n動作;否則，節(jié)點n放棄此次收到的CAN數(shù)據(jù)。二、CAN/CANFD總線技術(shù)CAN節(jié)點中的CAN控制器具有“數(shù)據(jù)打包/解包”和“驗收濾波”的作用，而CAN收發(fā)器具有“邊說邊聽（同時發(fā)送和接收）”和“信號轉(zhuǎn)換（數(shù)字信號與總線電壓信號的轉(zhuǎn)換）”的作用。CAN收發(fā)器對CAN-H和CAN-L兩根導線的電壓進行差分運算后，生成差分電壓信號，然后采用"負邏輯"將差分電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。（三）CAN總線原理二、CAN/CANFD總線技術(shù)（四）CAN總線特點

CAN總線采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，媒體訪問方式為位仲裁，是一種多主總線。CAN總線為事件觸發(fā)的實時通信網(wǎng)絡(luò)，其總線仲裁方式采用基于優(yōu)先級的載波偵聽多路訪問沖突檢測法。編號特點內(nèi)容1多主控制多主控制是指在總線空閑時，所有的單元都可以開始發(fā)送消息，最先訪問總線的單元可獲得發(fā)送權(quán)，多個單元同時開始發(fā)送時，發(fā)送高優(yōu)先級ID（標識符）消息的單元可獲得發(fā)送權(quán)。二、CAN/CANFD總線技術(shù)（四）CAN總線特點2消息的發(fā)送在CAN協(xié)議中，所有的消息都以固定的格式發(fā)送?？偩€空閑時，所有與總線相連的單元都可以開始發(fā)送新消息。兩個以上的單元同時開始發(fā)送消息時，根據(jù)ID決定優(yōu)先級。3系統(tǒng)的柔軟性與總線相連的單元沒有類似于"地址"的信息，因此在總線上增加單元時，連接在總線上的其他單元的軟硬件及應用層都不需要改變。二、CAN/CANFD總線技術(shù)（四）CAN總線特點4高速度和遠距離當通信距離小于40m時，CAN總線的傳輸速率可以達到1Mbit/s。通信速率與其通信距離成反比，當其通信距離達到10km時，其傳輸速率仍可以達到約5kbit/s。5遠程數(shù)據(jù)請求可通過發(fā)送“遙控幀”請求其他單元發(fā)送數(shù)據(jù)。二、CAN/CANFD總線技術(shù)（四）CAN總線特點6錯誤檢測、錯誤通知、錯誤恢復功能錯誤檢測功能是指所有的單元都可以檢測錯誤；錯誤通知功能是指正在發(fā)送消息的單元一旦檢測出錯誤，會強制結(jié)束當前的發(fā)送，并立即同時通知其他所有單元;錯誤恢復功能是指強制結(jié)束發(fā)送的單元會不斷反復地重新發(fā)送此消息，直到成功發(fā)送為止。二、CAN/CANFD總線技術(shù)（五）CAN總線網(wǎng)絡(luò)幀類型CAN總線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸饕〝?shù)據(jù)幀、遠程幀、錯誤幀和過載幀。（1）數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀用于傳輸數(shù)據(jù)，主要由幀起始、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域、CRC校驗、應答域和幀結(jié)束構(gòu)成。數(shù)據(jù)幀組成二、CAN/CANFD總線技術(shù)（五）CAN總線網(wǎng)絡(luò)幀類型（2）遠程幀遠程幀主要用于接收單元向發(fā)送單元請求主動發(fā)送數(shù)據(jù)，包含了數(shù)據(jù)幀中除了數(shù)據(jù)段以外的部分，其實質(zhì)是沒有數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)幀。遠程幀組成二、CAN/CANFD總線技術(shù)（五）CAN總線網(wǎng)絡(luò)幀類型（3）錯誤幀錯誤幀用于在接收和發(fā)送消息時檢測出錯誤并向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通知錯誤發(fā)出的幀，主要包含錯誤標志和錯誤界定符。錯誤幀組成二、CAN/CANFD總線技術(shù)（五）CAN總線網(wǎng)絡(luò)幀類型（4）過載幀當總線數(shù)據(jù)傳輸量過大，接收節(jié)點對接收的數(shù)據(jù)無法及時處理時，會在相鄰的兩個數(shù)據(jù)幀之間穿插發(fā)送一個過載幀，以告求發(fā)送節(jié)點延遲下一幀消息的發(fā)送。由過載標志疊加區(qū)和過載界定符組成示。過載幀組成二、CAN/CANFD總線技術(shù)

汽車CAN總線有兩條：一條用于驅(qū)動系統(tǒng)的高速CAN總線，速率達到500kbit/s；另一條用于車身系統(tǒng)的低速CAN總線，速率為100kbit/s。（六）CAN總線在汽車上的應用二、CAN/CANFD總線技術(shù)低速CAN總線低速CAN總線主要連接燈光、電動車窗、自動空調(diào)及信息顯示系統(tǒng)等，多為低速電動機和開關(guān)量器件，對實時性要求低而數(shù)量眾多高速CAN總線高速CAN總線主要連接發(fā)動機、自動變速器、ABS/ASR、ESP等對通信實時性有較高要求的系統(tǒng)（六）CAN總線在汽車上的應用

以太網(wǎng)是由美國施樂（Xerox）公司創(chuàng)建并由Xerox、英特（Intel）和DEC（數(shù)字裝備）公司聯(lián)合開發(fā)的基帶局域網(wǎng)規(guī)范，是當今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標準。以太網(wǎng)包括標準以太網(wǎng)（10Mbi/s）、快速以太網(wǎng)（100Mbit/s）、千兆以太網(wǎng)（1000Mbit/s）和萬兆以太網(wǎng)（10Gbit/s）。三、汽車總線的發(fā)展趨勢——車載以太網(wǎng)三、汽車總線的發(fā)展趨勢——車載以太網(wǎng)（一）以太網(wǎng)特點編號特點內(nèi)容1數(shù)據(jù)傳輸速率快現(xiàn)在以太網(wǎng)的最大傳輸速率能達到10Gbi/s，并且還在提高，比任何一種現(xiàn)場總線都快。2應用廣泛以太網(wǎng)是一種標準的開放式網(wǎng)絡(luò)，不同廠商的設(shè)備很容易互聯(lián)。三、汽車總線的發(fā)展趨勢——車載以太網(wǎng)3容易與信息網(wǎng)絡(luò)集成有利于資源共享。由于具有相同的通信協(xié)議，以太網(wǎng)能實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的無縫連接，方便車輛網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)的通信。車輛互聯(lián)網(wǎng)的接入極大地解除了為獲取車輛信息而帶來地理位置上的束縛，這一性能是目前其他任何一種現(xiàn)場總線都無法比擬的。4支持多種物理介質(zhì)和拓撲結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)支持多種傳輸介質(zhì)，包括同軸電纜、雙絞線、光纜、無線等，使用戶可根據(jù)帶寬、距離、價格等因素作多種選擇。（一）以太網(wǎng)特點三、汽車總線的發(fā)展趨勢——車載以太網(wǎng)5軟硬件資源豐富由于以太網(wǎng)已應用多年，人們對以太網(wǎng)的設(shè)計、應用等方面有很多的經(jīng)驗，對其技術(shù)也十分熟悉。大量的軟件資源和設(shè)計經(jīng)驗可以顯著降低系統(tǒng)的開發(fā)成本，從而可以顯著降低系統(tǒng)的整體成本，并大大加快系統(tǒng)的開發(fā)和推廣速度。6可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ笥捎谝蕴W(wǎng)的廣泛應用，使其發(fā)展一直受到廣泛的重視和大量的技術(shù)投入。車載網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)，可以避免其發(fā)展游離于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展主流之外，從而使車載網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互相促進，共同發(fā)展。（一）以太網(wǎng)特點三、汽車總線的發(fā)展趨勢——車載以太網(wǎng)（二）以太網(wǎng)在汽車上的應用

目前，汽車電子產(chǎn)品逐漸復雜，采用標準的以太網(wǎng)協(xié)議將這些設(shè)備連接起來，可以幫助簡化布線，節(jié)約成本，減少線束質(zhì)量和增加行駛里程。具體應用入如下：隨堂討論2Practiceontheclass隨堂討論1、請查閱2015年工信部印發(fā)的《中國制造2025》文件，寫出相應時間節(jié)點的發(fā)展目標。2、請查閱2020年2月24日由國家發(fā)改委、中央網(wǎng)信辦、工信部等11個部委聯(lián)合印發(fā)的《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》文件，寫出相應時間節(jié)點的戰(zhàn)略愿景。1.各組派代表闡述資料查詢結(jié)果。2.各組就各自的查詢結(jié)果進行交流，并分享技巧。智能網(wǎng)聯(lián)汽車概論能力模塊五掌握車載網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應用方式任務(wù)二

了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車通信技術(shù)的應用新授Newteaching1目錄一、無線通信的定義三、無線通信的分類五、蜂窩-V2X（C-V2X）協(xié)同通信二、無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成四、蜂窩移動通信（4G/5G）六、專用短距離通信（DSRC）技術(shù)

無線通信（Wirelesscommunication）指利用電磁波的輻射和傳播，經(jīng)過空間傳送信息的通信方式。它是電信網(wǎng)的重要組網(wǎng)部分，可以傳送電報、電話、傳真、圖像、數(shù)據(jù)以及廣播和電視節(jié)目等通信業(yè)務(wù)，也可用于遙控遙測、報警以及雷達、導航、海上救援等特種業(yè)務(wù)。一、無線通信的定義二、無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成無線通信系統(tǒng)主要由發(fā)送設(shè)備、傳輸媒介和接收設(shè)備組成，如圖所示。

無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成（一）發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備由變換器、發(fā)射機、天線組成。變換器將被發(fā)送的信息變換為電信號，例如話筒將聲音變?yōu)殡娦盘?；發(fā)射機將變換器輸出的電信號變?yōu)閺姸茸銐虻母哳l電振蕩；最后天線將高頻電振蕩變成電磁波向傳輸媒介輻射。二、無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成無線通信系統(tǒng)主要由發(fā)送設(shè)備、傳輸媒介和接收設(shè)備組成，如圖所示。（三）接收設(shè)備接收天線將空間傳播到其上的電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電振蕩，再由接收機將高頻電振蕩轉(zhuǎn)換為電信號，最后由變換器將電信號轉(zhuǎn)換為所傳達信息。（二）傳輸媒介傳輸媒介是電磁波，電磁波是由同相振蕩且互相垂直的電場和磁場在空間以波的形式移動，其傳播方向垂直于電場與磁場構(gòu)成的平面。三、無線通信的分類（一）按連接方式分類無線通信直接通信間接通信設(shè)備之間可以直接進行通信，不需要借助任何的中間設(shè)備進行連接，如藍牙通信技術(shù)和紅外線通信技術(shù)等。設(shè)備之間間接通信，需要借助中間設(shè)備進行連接，如Wi-Fi通信技術(shù)等。三、無線通信的分類（二）按需求分類無線通信短距離無線通信技術(shù)收發(fā)雙方通過無線電波傳輸信息且傳輸距離限制在較短范圍內(nèi)，可陳偉短距離無線通信技術(shù)，常見的技術(shù)有WiFi、藍牙、NFC、Zigbee等LPWAN(低功耗廣域網(wǎng))，也稱為LPWA)或LPN，是一種能夠以低比特率進行遠距離通信的無線網(wǎng)絡(luò)。以最小的功耗提供最長的距離覆蓋是LPWAN最大的技術(shù)優(yōu)勢。低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù)三、無線通信的分類（三）按工作方式分類無線通信單工通信單工通信是指消息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?。單工通信信道是單向信道，發(fā)送端和接收端的身份是固定的，發(fā)送端只能發(fā)送信息，不能接收信息；接收端只能接收信息，不能發(fā)送信息，數(shù)據(jù)信號僅從一端傳送到另一端，即信息流是單方向的。雙工通信雙工通信，包括全雙工和半雙工兩種。普通的電話即是全雙工通信，當兩個人通話時，可以同時說話和聆聽對方說話。半雙工通信則不要求在兩個方向上同時進行通信，聽和說無法同時進行，由于使用同一信道進行雙向通信，因此節(jié)省了帶寬。三、無線通信的分類（四）按所用頻段分類

無線通信按所用頻段可分為長波通信、中波通信、短波通信、超短波通信和微波通信等。無線通信長波通信微波通信中波通信短波通信超短波通信三、無線通信的分類（四）按所用頻段分類

長波通信（包括長波以上）主要由沿地球表面的地波傳播，也可在地面與高空電離層之間形成的波導中傳播，多用于海上通信、水下通信、地下通信和導航等。

中波通信在白天主要靠地波傳播，夜晚也可由電離層反射的天波傳播，因此夜間傳送距離較遠，此波段主要用于廣播和導航。

短波通信也稱高頻通信，主要靠天波傳播，可經(jīng)電離層一次或數(shù)次反射，最遠可傳至上萬千米。短波通信設(shè)備較簡單，機動性大，因此也適用于應急通信和抗災通信。三、無線通信的分類（四）按所用頻段分類超短波通信也稱視距通信，只能靠直線方式傳播，傳輸距離約50km。遠距離傳輸時需經(jīng)中繼站分段傳輸，稱為接力通信，適合于電視廣播和移動通信。微波通信與超短波通信類似，可以進行長距離接力通信和大容量干線通信，還可傳送彩色電視。微波按波長不同可分為分米波、厘米波、毫米波及亞毫米波，分別對應于特高頻（0.3～3GHz）、超高頻（3～30GHz）、極高頻（30～30GHz）及至高頻（300GHz～3THz）。三、無線通信的分類（四）按所用頻段分類波段波長頻段頻率傳播方式主要用途超長波100km-1000kmVLF（甚低頻）3Hz-30Hz空間波為主海岸潛艇通信、遠距離通信、超遠距離通信長波1km-100kmLF（低頻）30Hz-300KHz地波為主越洋通信、中距離通信、地下巖層通信、遠距離導航中波100m-1000mMF（中頻）300KHz-3MHz地波與天波船用通信、業(yè)余無線電通信、移動通信、中距離導航短波10m-100mHF（高頻）3MHz-30MHz天波與地波遠距離短波通信、國際定點通信三、無線通信的分類（四）按所用頻段分類微波米波1m-10mVHF（甚高頻）30MHz-300MHz空間波電離層散射、流星余跡通信、人造電離層通信、對空間飛行體通信、移動通信分米波0.1m-1mUHF（特高頻）300MHz-3000MHz空間波小容量微波中繼通信、對流層散射通信、中容量微波通信厘米波1cm-10cmSHF（超高頻）3GHz-30GHz空間波大容量微波中繼通信、數(shù)字通信、衛(wèi)星通信毫米波1mm-10mmEHF（極高頻）30GHz-300GHz空間波衛(wèi)星通信、對流層散射通信、微波接力通信、波導通信四、蜂窩移動通信（4G/5G）

移動通信是指通信的雙方或至少一方處于運動中進行信息交換的通信方式。

蜂窩移動通信（CellularMobileCommunication）是采用蜂窩無線組網(wǎng)方式，在終端和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通過無線通道連接起來，進而實現(xiàn)用戶在活動中可相互通信，其主要特征是終端的移動性，并具有越區(qū)切換和跨本地網(wǎng)自動漫游功能。蜂窩移動通信系統(tǒng)是當今應用廣泛的無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。蜂窩移動通信四、蜂窩移動通信（4G/5G）

典型的蜂窩系統(tǒng)包括第一代（1G）、第二代（2G）、第三代（3G）、第四代（4G）和第五代（5G）移動通信系統(tǒng)。技術(shù)名稱出現(xiàn)年份最高傳輸速率第一代移動通信網(wǎng)絡(luò)（1G）1980年2.4Kbit/s第二代移動通信網(wǎng)絡(luò)（2G）1990年150Kbit/s第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)（3G）2000年6Mbit/s第四代移動通信網(wǎng)絡(luò)（4G）2010年100Mbit/s第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)（5G）2020年20Gbit/s四、蜂窩移動通信（4G/5G）第四代移動通信技術(shù)（4G)國際電信聯(lián)盟（ITU）定義了4G的標準——符合100Mbps（即100Mbit/s）傳輸數(shù)據(jù)的速度，達到這個標準的通信技術(shù)，理論上都可以稱之為4G。以下是第四代移動通信技術(shù)的標準：（1）數(shù)據(jù)速率從2Mbs提高到100Mbs，移動速率從步行到車速以上；（2）支持高速數(shù)據(jù)和高分辨率多媒體服務(wù)的需要，實現(xiàn)寬帶多媒體通信，形成綜合寬帶通信網(wǎng)；（3）對全速移動用戶能夠提供150Mbs的高質(zhì)量影像等多媒體業(yè)務(wù)。四、蜂窩移動通信（4G/5G）（一）4G的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應用網(wǎng)絡(luò)層中間環(huán)境層物理網(wǎng)絡(luò)層在多個運行網(wǎng)絡(luò)（平臺）之間或者多個無線接口之間，建立其最有效的通信路徑，移動網(wǎng)絡(luò)還要保持良好的無縫連接能力，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母哔|(zhì)量、高速率。中間環(huán)境層的功能有服務(wù)質(zhì)量（QoS）映射、地址變換和完全性管理等。與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層之間的接口是開放的，提供無縫高數(shù)據(jù)率的無線服務(wù)。物理網(wǎng)絡(luò)層提供接入和路由選擇功能，它們由無線和核心網(wǎng)的結(jié)合各式完成。四、蜂窩移動通信（4G/5G）（二）4G的主要特點1.數(shù)據(jù)傳輸速率大大增加4G的傳輸速率與2G，3G技術(shù)有了質(zhì)的飛躍。2G、3G移動通信的傳輸速度分別為9.6kbps、2Mbps，而4G移動通信的傳輸速率則為100Mbps。2.通信方式多樣化除了傳統(tǒng)語音、文本通信的方式，還添加了通過網(wǎng)絡(luò)通道去體驗廣播、娛樂等多媒體通信方式。網(wǎng)絡(luò)覆蓋率高，增加信息穩(wěn)定性。3.大大提升了網(wǎng)絡(luò)智能化能夠通過利用智能技術(shù)，科學的分配和管理相關(guān)的資源，從而實現(xiàn)優(yōu)化資源配置，進而更好的滿足客戶需求。四、蜂窩移動通信（4G/5G）（三）4G的關(guān)鍵技術(shù)2.多輸入多輸出技術(shù)通過在信號發(fā)射端以及接收端中通過設(shè)置多個發(fā)射以及接收天線來完成信號的發(fā)射和接收。多個天線同時進行信號的發(fā)射和接收能夠大大提高服務(wù)質(zhì)量，從而滿足用戶的需求，人們一般也將該技術(shù)稱之為MIMO技術(shù)。1.正交頻分復用技術(shù)OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)即正交頻分復用技術(shù)，通過頻分復用實現(xiàn)高速串行數(shù)據(jù)的并行傳輸,它具有較好的抗多徑衰落的能力，能夠支持多用戶接入。四、蜂窩移動通信（4G/5G）（三）4G的關(guān)鍵技術(shù)3.軟件無線電技術(shù)軟件無線電技術(shù)也被人們稱為SDR技術(shù)，該技術(shù)主要在射頻天線附近放置寬帶的模數(shù)A/D以及數(shù)模變換器D/A，并在儀器中連接上標準、模塊化的硬件單元以及開放公共硬件平臺，最后為了完成無線電臺的多項功能，將DSP技術(shù)通過軟件編程的方式應用在儀器中。4.智能天線技術(shù)智能天線技術(shù)，同時也被人們叫做自適應天線陣列，其技術(shù)基礎(chǔ)為空時多址技術(shù)。該技術(shù)的主要工作原理為將信號的覆蓋區(qū)結(jié)合傳輸方向的區(qū)別，區(qū)分來對同頻率、同碼道、同時隙中的信號，從而將其進行科學的改變，四、蜂窩移動通信（4G/5G）（三）4G的關(guān)鍵技術(shù)5.切換技術(shù)切換技術(shù)可以分為3大類，分別是更軟切換、軟切換以及硬切換。該技術(shù)的工作原理為通信連續(xù)的前提下，切換通信信道。（1）更軟切換：一般在相同基站中使用，主要是指頻率相同扇區(qū)不同的信道切換（2）軟切換：應用于頻率不相同的基站中，該切換方式較為安全的，通信都是連續(xù)的，因此不會影響到通信質(zhì)量（3）硬切換：通常應用于不同頻率基站之間，實現(xiàn)將基站與移動臺之間的聯(lián)系切斷，并通過頻率調(diào)諧的自動調(diào)整功能，來建立移動臺與新基站之間的通信鏈路，從而完成切換四、蜂窩移動通信（4G/5G）第五代移動通信技術(shù)（5G）5G，第五代移動通信技術(shù)，是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)，也是繼4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系統(tǒng)之后的延伸。5G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，使得物聯(lián)網(wǎng)能夠獲得更加廣泛的應用，包括了諸如智能網(wǎng)聯(lián)汽車、機器人、智慧城市、智慧農(nóng)場等。物聯(lián)網(wǎng)的應用四、蜂窩移動通信（4G/5G）（一）5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)域

在5G網(wǎng)絡(luò)中，供應商覆蓋的服務(wù)區(qū)域被劃分為許多被稱為蜂窩的小地理區(qū)域。蜂窩網(wǎng)絡(luò)組成主要有以下三部分：移動站，基站子系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。移動站就是我們的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，比如手機或者一些蜂窩工控設(shè)備?；咀酉到y(tǒng)包括移動基站（大鐵塔）、無線收發(fā)設(shè)備、專用網(wǎng)絡(luò)（一般是光纖）、無數(shù)的數(shù)字設(shè)備等等的。5G網(wǎng)絡(luò)中的蜂窩四、蜂窩移動通信（4G/5G）（一）5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)域5G無線設(shè)備通過無線電波與蜂窩中的本地天線陣和低功率自動收發(fā)器（發(fā)射機和接收機）進行通信。收發(fā)器從公共頻率池分配頻道，這些頻道在地理上分離的蜂窩中可以重復使用。本地天線通過高帶寬光纖或無線回程連接與電話網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)連接。與現(xiàn)有的手機一樣，當用戶從一個蜂窩穿越到另一個蜂窩時，他們的移動設(shè)備將自動“切換”到新蜂窩中的天線。5G網(wǎng)絡(luò)中的蜂窩四、蜂窩移動通信（4G/5G）5G組網(wǎng)模式獨立組網(wǎng)非獨立組網(wǎng)獨立組網(wǎng)模式（SA），是指需要全新打造5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如5G基站、5G核心網(wǎng)等。非獨立組網(wǎng)模式（NSA），是指在現(xiàn)有的4G硬件設(shè)施基礎(chǔ)上，實施5G網(wǎng)絡(luò)的部署工作。（二）5G的組網(wǎng)模式四、蜂窩移動通信（4G/5G）（1）峰值速率需要達到10Gbit/s的標準，比當前的有線互聯(lián)網(wǎng)要快，比先前的4GLTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)快100倍，可以滿足高清視頻、虛擬現(xiàn)實等大數(shù)據(jù)量傳輸。（2）空中接口時延水平需要在1ms左右，而4G為30~70ms，5G可以滿足自動駕駛、遠程醫(yī)療等實時應用。（3）5G網(wǎng)絡(luò)具有超大網(wǎng)絡(luò)容量，可以提供千億設(shè)備連接的能力，將不僅僅為手機提供服務(wù)，而且還將成為一般性的家庭和辦公網(wǎng)絡(luò)提供商，滿足物聯(lián)網(wǎng)通信，與有線網(wǎng)絡(luò)提供商競爭。（4）頻譜效率要比LTE提升10倍以上。（5）連續(xù)廣域覆蓋和高移動性下，用戶體驗速率達到100Mbit/s。（6）流量密度和連接數(shù)密度大幅度提高。（7）系統(tǒng)協(xié)同化、智能化水平提升，表現(xiàn)為多用戶、多點、多天線、多攝取的協(xié)同組網(wǎng)，以及網(wǎng)絡(luò)間靈活地自動調(diào)整。（三）5G的技術(shù)特點四、蜂窩移動通信（4G/5G）（四）5G的關(guān)鍵技術(shù)D2D通信技術(shù)D2D（DevicetoDevice）通信技術(shù)是指在一定距離范圍內(nèi)，設(shè)備之間的直接通信。D2D技術(shù)無需借助基站的幫助就能夠?qū)崿F(xiàn)通信終端之間的直接通信，拓展網(wǎng)絡(luò)連接和接入方式，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的數(shù)據(jù)速率、較低的時延和較低的功耗；通過廣泛分布的終端，能夠改善覆蓋，實現(xiàn)頻譜資源的高效利用。1.D2D通信技術(shù)四、蜂窩移動通信（4G/5G）（四）5G的關(guān)鍵技術(shù)2D至3D天線陣列5G大規(guī)模輸入輸出（MIMO）技術(shù)是指通過大規(guī)模天線陣列進行信號的發(fā)射和接收。引入了有源天線陣列，基站側(cè)可支持的協(xié)作天線數(shù)量將達到128根。此外，原來的2D天線陣列拓展成為3D天線陣列，形成新穎的3D-MIMO技術(shù)，支持多用戶波束智能賦型，減少用戶間干擾，結(jié)合高頻段毫米波技術(shù)，將進一步改善無線信號覆蓋性能。2.大規(guī)模輸入輸出技術(shù)四、蜂窩移動通信（4G/5G）（四）5G的關(guān)鍵技術(shù)5G頻段分布5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)分為兩大頻譜，分別為低頻段和高頻段。低頻段是指在3GHz以上且小于6GHz的頻段，而高頻段是指大于30GHz頻段的毫米波移動通信技術(shù)。3.高頻段傳輸四、蜂窩移動通信（4G/5G）（四）5G的關(guān)鍵技術(shù)高密集組網(wǎng)部署超密集網(wǎng)絡(luò)能夠改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋，大幅度提升系統(tǒng)容量，并且對業(yè)務(wù)進行分流，具有更靈活的網(wǎng)絡(luò)部署和更高效的頻率復用。未來，面向高頻段大帶寬，將采用更加密集的網(wǎng)絡(luò)方案，部署小小區(qū)/扇區(qū)將高達100個以上。干擾消除、小區(qū)快速發(fā)現(xiàn)、密集小區(qū)間協(xié)作、基于終端能力提升的移動性增強方案等，都是目前密集網(wǎng)絡(luò)方面的研究熱點。4.高密集組網(wǎng)四、蜂窩移動通信（4G/5G）（五）5G的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)5G的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)5G的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分為感知層、傳輸層、邊緣計算層、霧計算層、云計算層以及應用層。

長波通信（包括長波以上）主要由沿地球表面的地波傳播，也可在地面與高空電離層之間形成的波導中傳播，多用于海上通信、水下通信、地下通信和導航等。四、蜂窩移動通信（4G/5G）（五）5G的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)感知層是信息的入口，通過各種傳感器和嵌入式控制器，將采集的各種參數(shù)通過各種通信方式，如ZigBee，藍牙，WiFi，LoRa等匯入感知層。感知層是整個架構(gòu)的最前端，所有數(shù)據(jù)信息通過該層產(chǎn)生，是架構(gòu)中的基礎(chǔ)架構(gòu)。輸層是負責數(shù)據(jù)的傳輸，5G終端、NB-IOT終端及eMTC終端都被劃分在該層。傳輸層的另一重要組成部分就是5G物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，負責協(xié)議轉(zhuǎn)換并傳輸，把感知層各種通信方式（ZigBee，藍牙，WiFi，LoRa等）轉(zhuǎn)換為5G通信兼容數(shù)據(jù)格式。2.傳輸層1.感知層四、蜂窩移動通信（4G/5G）（五）5G的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)邊緣計算層的主要功能是設(shè)備接入及數(shù)據(jù)處理。邊緣計算終端多采用嵌入式終端，通過邊緣計算可以有效分擔并降低核心網(wǎng)絡(luò)開銷，核心網(wǎng)絡(luò)只需處理邊緣計算后的數(shù)據(jù)，大大提高了網(wǎng)絡(luò)性能。該層還涉及安全、認證及身份識別等功能。霧計算連接云計算層，提供物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算層與公有云及私有云的無縫連接，包括接口定義、權(quán)限管理、資源管理及功能定義等。4.霧計算層3.邊緣計算層四、蜂窩移動通信（4G/5G）（五）5G的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)云計算層包括公有云和私有云，是所有數(shù)據(jù)的匯入點，海量數(shù)據(jù)在云數(shù)據(jù)中心存儲并計算，為上層應用提供服務(wù)。架構(gòu)的最高層為應用層，架構(gòu)中所有層次的最終目的是為該層服務(wù)，通過大數(shù)據(jù)處理以支撐人工智能、決策支持及車輛網(wǎng)等應用。6.應用層5.云計算層四、蜂窩移動通信（4G/5G）車載T-boxTelematicsBOX，簡稱車載T-BOX，屬性是電器元件。車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包含主機、車載T-BOX、手機APP及后臺系統(tǒng)等四部分組成。主機的主要作用是用于車內(nèi)的影音娛樂和車輛信息顯示；車載T-BOX的主要作用是用于和后臺系統(tǒng)/手機APP通信，實現(xiàn)手機APP的車輛信息顯示與控制。車載T-Box四、蜂窩移動通信（4G/5G）（一）車載T-Box的作用及使用方法車載T-box的作用主要是是用于和后臺系統(tǒng)/手機APP通信。車載T-box的使用方法是通過手機端APP發(fā)送控制命令。當用戶通過手機端APP發(fā)送控制命令后，TSP后臺會發(fā)出監(jiān)控請求指令到車載T-BOX，車輛在獲取到控制命令后，再通過CAN總線發(fā)送控制報文并實現(xiàn)對車輛的控制，最后反饋控制操作結(jié)果到用戶的手機APP上，通過手機端APP發(fā)送控制命令的功能可以幫助用戶遠程啟動車輛、打開空調(diào)和調(diào)整座椅至合適位置等。2.使用方法1.作用四、蜂窩移動通信（4G/5G）（二）車載T-Box的架構(gòu)車載T-BOX的設(shè)計架構(gòu)：雙路DC/DC+雙路LDO+雙核OBD模組+STM32F103CBT6為主控+STM32F105RBT6雙核處理，外圍為GPRS+GPS+六軸G-Sensor和震動傳感器供主控調(diào)用，外加兩個12V輸出，預留一路UART。車載T-BOX與手機APP是通過后臺系統(tǒng)以數(shù)據(jù)鏈路的形式進行間接通信（雙向）。T-BOX與后臺系統(tǒng)通信還包括語音和短信兩種形式，后者主要實現(xiàn)一鍵導航及遠程控制功能。

T-BOX分7種工作狀態(tài)，每種狀態(tài)以B+、ACC、通訊（通話、數(shù)據(jù)、短信）、GPS、CAN的不同狀態(tài)表示。四、蜂窩移動通信（4G/5G）（三）車載T-Box的工作狀態(tài)工作狀態(tài)狀態(tài)內(nèi)容狀態(tài)1ACCON通話點火狀態(tài)下，終端正在進行通話，中斷數(shù)據(jù)傳輸，允許短信接收，GPS開啟，CanBus周期發(fā)送。狀態(tài)2ACCON數(shù)據(jù)點火狀態(tài)下，終端與后臺定時傳輸數(shù)據(jù)，允許短信接收，GPS開啟，CanBus周期發(fā)送（無主機不發(fā)送，接收遙控指令后會發(fā)送數(shù)據(jù)）。狀態(tài)3ACCOFF通話熄火狀態(tài)下，終端延續(xù)通話（禁止撥打與接聽），允許短信接收，GPS關(guān)閉，CanBus周期發(fā)送。四、蜂窩移動通信（4G/5G）工作狀態(tài)狀態(tài)內(nèi)容狀態(tài)4ACCOFF數(shù)據(jù)熄火狀態(tài)下，終端與后臺定時傳輸數(shù)據(jù)，禁止電話撥打與接聽，允許短信接收，GPS關(guān)閉，CanBus僅接收數(shù)據(jù)（接收遙控指令后會發(fā)送數(shù)據(jù)）。狀態(tài)5ACCOFF短信熄火狀態(tài)下，終端關(guān)閉與后臺傳輸數(shù)據(jù)，禁止電話撥打與接聽，允許短信接收，GPS關(guān)閉，CanBus僅接收數(shù)據(jù)（接收遙控指令后會發(fā)送數(shù)據(jù)）。狀態(tài)6ACCOFF休眠熄火狀態(tài)下，終端進入休眠，禁止電話、數(shù)據(jù)、短信、GPS、CanBus功能。狀態(tài)7ACCOFF備電除狀態(tài)6外，其余各種狀態(tài)在主電被破壞情況下啟動。用于向后臺上報主電被破壞警情（數(shù)據(jù)）。（三）車載T-Box的工作狀態(tài)

T-BOX向外面發(fā)送canbus數(shù)據(jù)有兩種情況：一種情況是接收到遠程遙控指令（偶發(fā)）；另一種情況是與主機交互（ACCON周期發(fā)送，ACCOFF不發(fā)送，無主機不發(fā)送）。

T-BOX與后臺數(shù)據(jù)連接有兩種情況：一種情況是ACCON未通話狀態(tài)；另一種情況是ACCOFF的終端與后臺通訊正常情況下，canbus無數(shù)據(jù)后5分鐘內(nèi)。四、蜂窩移動通信（4G/5G）（三）車載T-Box的工作狀態(tài)四、蜂窩移動通信（4G/5G）序號定時上報與補報機制1在通訊空閑情況下上報盲區(qū)數(shù)據(jù)，不能影響到其他數(shù)據(jù)的正常上報。2在有盲區(qū)數(shù)據(jù)情況下，如果當前定時上報時間到時，應優(yōu)先上報當前位置及狀態(tài)信息，盲區(qū)數(shù)據(jù)在空閑狀態(tài)下上報。（四）車載T-Box的信息反饋終端根據(jù)上報間隔時間判斷需要上傳當前的狀態(tài)信息。當無信號網(wǎng)絡(luò)時（盲區(qū)狀態(tài)）需要定時記錄當前的信息到文件中，等到信號網(wǎng)絡(luò)恢復時通過補報的方式發(fā)送到客服中心。四、蜂窩移動通信（4G/5G）（四）車載T-Box的信息反饋3ACC熄火情況下不上報當前位置信息，有盲區(qū)數(shù)據(jù)的時候才上報盲區(qū)數(shù)據(jù)。4處于盲區(qū)狀態(tài)需記錄信息，設(shè)置參數(shù)需保存到對應參數(shù)文件中，掉電數(shù)據(jù)才不會丟失。5盲區(qū)狀態(tài)完成掉電數(shù)據(jù)保存，車載終端重新上電后可以繼續(xù)補報數(shù)據(jù)。6定時上報數(shù)據(jù)（包括盲區(qū)數(shù)據(jù)）可更新車輛實時位置及狀態(tài)信息，減少盲區(qū)狀態(tài)造成的影響。7定時上報設(shè)置時間默認為1分鐘，設(shè)置時間范圍為0-3600秒，當設(shè)置為0秒時表示關(guān)閉該功能。8上報定位數(shù)據(jù)包，上報數(shù)據(jù)不需要客服中心回復。

車載T-BOX可應用于提供車況報告、行車報告、油耗統(tǒng)計、故障提醒、違章查詢、位置軌跡、駕駛行為、安全防盜、預約服務(wù)、遠程找車、利用手機控制汽車門、窗、燈、鎖、喇叭、雙閃、反光鏡折疊、天窗、監(jiān)聽中控警告和安全氣囊狀態(tài)等。四、蜂窩移動通信（4G/5G）（五）車載T-Box的實現(xiàn)功能五、蜂窩-V2X（C-V2X）協(xié)同通信（一）V2X的含義V2X是VehicletoEverything的英文縮寫，即車輛自身和外界事物之間的信息交換。V2X作為智能網(wǎng)聯(lián)汽車通信技術(shù)的核心，車輛自身主要與以下外界事物進行信息交換：1.V2VV2V是VehicletoVehicle的英文縮寫，即車輛自身與其它車輛之間的信息交換，如圖所示。車輛自身與其它車輛之間的信息交換五、蜂窩-V2X（C-V2X）協(xié)同通信1.V2V（1）當前本體車輛的行駛速度與附近范圍內(nèi)車輛的行駛速度進行信息內(nèi)容的交換； （2）當前本體車輛的行駛方向與附近范圍內(nèi)車輛的行駛方向進行信息內(nèi)容的交換；（3）當前本體車輛緊急狀況與附近范圍內(nèi)車輛的行駛狀況進行信息內(nèi)容的交換。車輛自身與外界車輛之間的信息交換內(nèi)容，主要包括以下幾點：車輛自身與外界行人之間的信息交換內(nèi)容，主要包括以下幾點：（1）車輛自身的行駛速度與行人當前位置進行信息內(nèi)容的交換；（2）車輛自身的行駛方向與行人當前位置進行信息內(nèi)容的交換。五、蜂窩-V2X（C-V2X）協(xié)同通信2.V2PV2P是VehicletoPedestrian的英文縮寫，即車輛自身與外界行人之間的信息交換，如圖所示。車輛自身與外界行人之間的信息交換五、蜂窩-V2X（C-V2X）協(xié)同通信3.V2IV2I是VehicletoInfrastructure的英文縮寫，即車輛自身與基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息交換。車輛自身與基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息交換（1）車輛的行駛狀態(tài)與前方紅綠燈的實際狀況進行信息內(nèi)容的交換；（2）車輛的行駛狀態(tài)與途經(jīng)公交站臺的實際情況進行信息內(nèi)容的交換；（3）車輛當前行駛的方向和速度與前方交通標志牌所提示的內(nèi)容進行信息上的交換；（4）車輛的行駛狀態(tài)與前方立交橋或隧道的監(jiān)控情況進行信息內(nèi)容的交換；（5）車輛的導航目的地與停車場空位情況進行信息內(nèi)容的交換。五、蜂窩-V2X（C-V2X）協(xié)同通信3.V2I基礎(chǔ)設(shè)施主要包括紅綠燈、公交站臺、交通指示牌、立交橋、隧道、停車場等。車輛自身與基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息交換內(nèi)容，主要包括以下幾點：五、蜂窩-V2X（C-V2X）協(xié)同通信4.V2R

V2R是VehicletoRoad的英文縮寫，即車輛自身與道路之間的信息交換，如圖所示。車輛自身與道路之間的信息交換（1）車輛自身的行駛路線與道路當前路況進行信息內(nèi)容的交換；（2）車輛自身的行駛方向與前方道路發(fā)生的事故進行信息內(nèi)容的交換；（3）車輛行駛的導航信息與道路前方的路標牌進行信息內(nèi)容的交換。五、蜂窩-V2X（C-V2X）協(xié)同通信4.V2R按照道路的特殊性而言，V2R又可分為兩大類型，一類是車輛自身與城市道路之間的信息交換，另一類是車輛自身與高速道路之間的信息交換車輛自身與道路之間的信息交換內(nèi)容，主要包括以下幾點：五、蜂窩-V2X（C-V2X）協(xié)同通信5.V2N

V2N是VehicletoNetwork的英文縮寫，即車輛自身或駕駛?cè)伺c互聯(lián)網(wǎng)之間的信息交換。車輛駕駛?cè)伺c互聯(lián)網(wǎng)之間的信息交換，主要包括：車輛駕駛?cè)送ㄟ^車載終端系統(tǒng)向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送需求，從而進行諸如娛樂應用、新聞資訊、車載通信等；車輛駕駛?cè)送ㄟ^應用軟件可及時從互聯(lián)網(wǎng)上獲取車輛的防盜信息。五、蜂窩-V2X（C-V2X）協(xié)同通信5.V2N車輛自身與互聯(lián)網(wǎng)之間的信息交換，主要包括一下幾點：（1）車輛自身的行駛信息和傳感器數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)分析的大數(shù)據(jù)結(jié)果進行信息內(nèi)容的交換；（2）車輛終端系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)上的資源進行信息內(nèi)容的交換；（3）車輛自身的故障系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)遠程求助系統(tǒng)進行信息內(nèi)容的交換。

車輛自身與互聯(lián)網(wǎng)之間的信息交換五、蜂窩-V2X（C-V2X）協(xié)同通信（二）C-V2X協(xié)同通信架構(gòu)

總體業(yè)務(wù)架構(gòu)如圖所示，C-V2X協(xié)同通信涉及云端、路側(cè)端和車載端三個領(lǐng)域。C-V2X網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)五、蜂窩-V2X（C-V2X）協(xié)同通信（二）C-V2X協(xié)同通信架構(gòu)

云端與第三方業(yè)務(wù)應用的信息中心，為路側(cè)端和車載端發(fā)送全局的業(yè)務(wù)控制、業(yè)務(wù)共享信息，并存儲全局設(shè)施、環(huán)境、用戶、業(yè)務(wù)信息。云端路端車載端

路側(cè)端與路側(cè)信號控制器或者邊緣服務(wù)器相連，收集駕駛、交通環(huán)境狀態(tài)信息，進行路側(cè)決策并發(fā)送路側(cè)業(yè)務(wù)控制到車載端。

車載端收集路側(cè)控制信息、全局信息、周邊環(huán)境信息進行動態(tài)感知及實時決策。

隨著C-V2X及5G技術(shù)發(fā)展，與之而來的更大數(shù)據(jù)吞吐量、更低時延、更高安全性和更高海量連接等特性，極大地促進了智能駕駛和智慧交通發(fā)展。通過“車-路-云”協(xié)同，一方面推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車快速發(fā)展，提供更安全、更智能的出行方式；另一方面賦能智能路況綜合感知、動態(tài)協(xié)同交通控制等功能，為智能交通發(fā)展奠定基礎(chǔ)，如圖所示。五、蜂窩-V2X（C-V2X）協(xié)同通信（三）C-V2X協(xié)同通信發(fā)展趨勢1.向“智能化+網(wǎng)聯(lián)化”發(fā)展智能化+網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展趨勢

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和智能駕駛、智慧交通等應用需求的升級，智能化+聯(lián)網(wǎng)化，能大大提高汽車的行駛安全性，具有廣闊的應用前景，推動C—V2X業(yè)務(wù)在駕駛安全、交通效率、信息服務(wù)這三個方面向