移远通信再推5G车规级新品,应用场景已经打开,落地还需解决哪些实际问题

通信资讯馆 2023-03-08
3145 字丨阅读本文需 8 分钟

进入2023年,5G车联网进入了快速增长阶段,并且正在逐步替代4G的存量市场。

为了更好地满足5G+车联网市场的需求,移远通信正式推出了符合3GPP Release 16标准的车规级5G NR模组AG59x系列。据了解,全新的产品在5G传输速度、低时延、高可靠性、C-V2X PC5直连通信能力、位置定位服务、高算力及安全性等方面都有了较大的提升与完善。此次移远通信推出的AG59x系列也是行业率先亮相的5G R16车规级模组,将为驾乘人员带来车载5G全场景新体验。

对此,移远通信车载事业部总经理王敏表示,AG59x系列可以成为远程信息处理器、远程信息控制单元、C-V2X系统、车载单元和路边单元等车载应用的绝佳解决方案。

目前,移远通信的AG59x系列模组已经面向全球不同区域市场设计了多个子型号,将于2023年上半年陆续提供工程样片。

1、应用落地,5G+ 车联网场景聚焦展成效

5G 的行业应用需充分利用 5G 网络的大带宽、高可靠、低时延的性能优势,实现应用需要与网络性能相匹配,避免“杀鸡用牛刀” 的现象。而针对 5G+ 车联网应用场景,在发挥 5G 网络性能优势的同时,也要充分考虑应用落地的建设成本、技术的成熟度、安全性及意外发生时的责任划分问题。因此,现阶段 5G+ 车联网以限定区域、低速驾驶为主,港口、矿山、物流园区等封闭场景率先成为 5G+ 车联网应用落地的主战场。通过试点示范,为后续 5G+ 车联网在更广领域落地夯实应用基础。

港口

集装箱堆场的应用场景,具备典型的限定区域、限定速度的应用特征,同时对驾驶安全性、操作精确度有较高要求,是 5G+ 车联网聚焦的应用场景。重卡依靠自身的视觉激光感知系统,结合高精地图、地面增强定位, 与轮胎吊、桥吊通过 NR-V2X 技术交互,最终实现精确定位、精准停车,提升单点装卸作业效率。

上汽集团、上港集团和中国移动联合打造全球首次“5G+L4 级智能驾驶重卡”示范运营,三者合力打造的上海洋山深水港智能重卡示范运营项目成功实现集装箱的智能转运。由上汽集团自主研发的智能重卡,融合了 5G、V2X、AI 等先进技术,已顺利实现在港区特定场景下的 L4 级自动驾驶等,为港口运输客户提供更智能、更安全、更高效的集装箱转运方案。

矿山

从需求侧看,矿山的工作环境风险高, 安全事故频发,矿车司机招聘困难,矿区的管理成本居高不下,对使用 5G 降低开采、运输、管理各环节的人员参与度进而实现无人化有强烈需求。从适用性看,矿区内矿卡的行驶路线相对固定、行驶速度有明确限制、对行驶的安全性要求高,与 5G+ 车联网在限定区域使用限定速度的应用安全性、技术成熟度高度吻合,是现阶段 5G+ 车联网重点打造的应用场景之一。

矿山应用场景采用“云-管-端”技术架构,矿卡端在安装摄像头、毫米波雷达、激光雷达等单车智能的基础上,需要支持NR-V2X,满足矿卡的网络通信需求;在路侧,矿区需安装 5G 基站、NR-V2X 路侧单元、MEC 平台等;在云侧,需部署 5G+ 车联网云控平台,提供高精度地图下载、车辆精准定位、故障监测、智能调度等服务。

华为公司在阳煤集团新元煤炭有限责任公司成功部署“5G+ 辅助运输”车联网系统,首批井下煤矿 5G 基站进行组网应用,实现了矿井主巷道、运输巷道的 5G 覆盖。利用 5G 技术打造车联网,提升煤矿安全管控能力,建设智能化矿山,提高煤矿生产经营能力。

物流园区

京东物流建成了国内首个 5G 智能物流示范园区,实现智能车辆的匹配、人脸识别管理、全域信息监控,园内还接入了自动驾驶技术,无人重卡、无人轻型货车、无人巡检机器人可以调度行驶,并且依托着 5G 定位技术实现了车辆入园路径自动计算和最优车位匹配, 让园区内的车辆更加高效有序。

2、5G超级上行技术实现的车联网应用案例

该案例根据智能网联示范区 V2X 通信需求,选择基于 5G+MEC 通信方式,路侧融合感知单元,实现 V2I/V2N 乃至 V2V 信息交互, 保障“路侧-车辆-中心”两两互通。

而5G超级上行技术是通过将上行数据分时在 SUL 频谱(2.1G FDD)和 NR TDD(3.5G TDD) 频谱上发送,解决了上行覆盖能力不足的问题,极大地增加了 5G 用户的上行可用时频资源,从而提升用户上行体验。

主要功能组件和应用场景如下所示,包括了感知单元、5G CPE、车载协同APP等等。

应用场景一:车路协同

使用多个融合感知单元(摄像头+毫米波雷达)进行路面物体感知

实时输出感知数据(物体位置, 速度等信息)到车辆

可实时输出相应结果到平板电脑

可同时在远程屏幕(比如办公大楼里面) 实时显示路面情况该场景下,需要实现多路摄像头的图像数据实时上传,上行传输速率须大于150Mbps,时延须小于8ms。

场景二:高精地图下载

高精地图可以为车辆环境感知提供辅助,提供超视距路况信息,并帮助车辆进行规划决策。当自动驾驶车辆调用高精度地图时,等于提前对所处环境有了精准预判,优先形成了行驶策略,而摄像头和雷达以及控制系统的作用就可以放在突发情况的监控上。

一方面自动驾驶效果有所提高,一方面有利于车企综合成本的控制。

但享受高精度地图带来的优势的同时,还需要面对高精度地图更新频率带来的困扰。更新频率低,地图和实际道路情况差异过大,地图反而成为自动驾驶的不可靠因素;更新频率高,就需要频繁的采集,提升了运行的成本。

因此比较理想的解决方法是让每一台自动驾驶车辆都充当一个实时的地图采集单元,通过众包方式,实现地图的实时更新。为了提高地图更新实时性,需要自动驾驶车辆将本车的感知数据进行实时的回传,此时的上行数据包括 lidar、camera、radar 等传感器的原始数据,数据 宽需求预计超过 500Mbps。

综上所述,车网联汽车除了在下行需要下载实时高清地图,需要超过500Mbps的下行带宽外,上行也需要通过 5G 网络实时 上传摄像头采集行人、车辆高清图像,在所有路段都需要超过100Mbps 的上行速率。而超级上行 3.5G 100M SA + 2.1G 20M SUL 对NR上行覆盖性能提升,近点峰值速率达到 400Mbps 以上,超级上行可以有效地提升 5G 网络上行带宽,改善 3.5G 边缘覆盖不足导致上行体验速率差感知问题。

3、应用落地面临诸多挑战,5G+ 车联网亟需解决实际问题

建设阶段,多重因素制约 5G+ 车联网规模化发展

部署成本居高不下。5G+ 车联网的应用落地需要建设大量 5G 基站,实现区域内 5G 网络的全面、深度覆盖,使得车辆在行驶过程中全程处于 5G 网络的覆盖中。同时,对于时延敏感,安全性要求高的场景,还需要在区域内部署路侧单元、MEC 等设备。对于车辆自身来说,车端需要在单车智能的基础上支持 NR-V2X。上述各环节导致 5G+ 车联网应用落地成本较高。

5G+ 车联网的专用频段不足。对于车联网这样安全性要求极高的应用场景,为了不与公众网上的时隙配置冲突,采用 5G 专用频段,构建 5G+ 车联网专网是十分必要的。目前,工信部规划 5905 ~ 5925MHz 频段作为基于LTE-V2X 技术的车联网(智能网联汽车)直连通信的工作频段,由于只有 20MHz 频段被规划为车联网专用频段,在未来车联网渗透率不断增加的情况下,频段资源恐难以满足实际应用需求。

特定场景暂无技术标准。面向车联网在矿山、港口等行业场景的落地需要强化网络时延和可靠性要求,需要开展 5G 网络切片、MEC 等相关行业标准的制定。目前,相关标准尚在制定。

使用阶段,诸多环节影响 5G+ 车联网使用体验

5G+ 车联网的渗透率不足。在 5G 网络全面深度覆盖的基础上,只有大部分车端支持 NR-V2X 通信及 5G 网络切片才能实现区域内“人-车-路-云”车联网体系交互的及时畅通,NR-V2X 渗透率不足,不能发挥网络化优势,车与车之间通信受阻,将成为“单机游戏”。

跨运营商互通时延大。当车辆使用不同通信运营商的 5G 网络时,需要借助互联网骨干直联点进行跨运营商的互通。在没有互联网骨干直联点的省份,需要跨省绕转到其他省份进行互通,增大业务响应的时延,存在安全隐患。

5G 传输信道可靠性难保障。车联网需要 5G 网络提供大带宽、超高可靠、低时延、广连接的通信环境,但无线信道质量往往受遮挡、散射、多径衰落等因素的影响,产生的时延、丢包率会降低路侧消息传输的可靠性, 影响驾驶的安全性。

4、5G+ 车联网发展建议

加大政策支持力度

支持车企进行 NR-V2X 车载前装,制定针对性的补贴政策,进一步提升车联网车载终端渗透率。支持在特定区域内部署路侧单元、MEC 及进行相应的基础设施升级改造,不断完善 5G+ 车联网基础设施建设。对特定场景的 5G+ 车联网应用设立标杆应用奖励办法,推动创新应用模式在更广范围内落地实施。

加快技术标准制定

支持 5G+ 车联网行业应用类标准制定, 设立相关国家标准项目。支持商用的系统要求应用标准制定,推动 5G+ 车联网行业标准向汽车商用方向延伸。支持整车企业、软硬件企业、芯片 / 模组企业进行 NR-V2X 通信安全标准制定,推动 5G+ 车联网产业安全、有序发展。

鼓励运营模式探索

鼓励地方针对 5G+ 车联网应用场景探索创新运营模式,树立 5G+ 行业应用商业运营模式标杆,创造 5G+ 车联网良性发展新模式。鼓励社会资本参与 5G+ 车联网商业运营,开展车联网相关创新业务。

文章来源: 核芯产业观察,职场小龙饼,ICVS智能汽车产业联盟

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