工信部規(guī)劃V2X無(wú)線電專用頻率

近日，工業(yè)和信息化部印發(fā)了《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車5905-5925MHz）直連通信使用5905-5925MHz頻段管理規(guī)定（暫行）》，規(guī)劃了V2X無(wú)線電專用頻率。

無(wú)線電頻率是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的關(guān)鍵資源。近日，為支持我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，工業(yè)和信息化部印發(fā)了《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車5905-5925MHz）直連通信使用5905-5925MHz頻段管理規(guī)定（暫行）》，規(guī)劃了頻段共20MHz帶寬的專用頻率資源，用于基于LTE（第四代移動(dòng)通信技術(shù)）演進(jìn)形成的V2X（車與車、車與人、車與路之間的直連通信）智能網(wǎng)聯(lián)汽車的直連通信技術(shù)，同時(shí)，對(duì)相關(guān)頻率、臺(tái)站、設(shè)備、干擾協(xié)調(diào)的管理作出了規(guī)定。

此次發(fā)布的管理規(guī)定，充分考慮國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)條件、標(biāo)準(zhǔn)制定、頻率使用的現(xiàn)狀和發(fā)展需要，廣泛征求了各行業(yè)、各部門的意見，并公開向社會(huì)征求意見，還召開了由管理部門、行業(yè)協(xié)會(huì)、研究機(jī)構(gòu)、電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)、車輛制造企業(yè)、高校代表參加的專家咨詢論證會(huì)。

主要內(nèi)容有：一是規(guī)劃的5905-5925MHz頻段與國(guó)際主流頻段保持一致，20MHz帶寬頻率資源能夠滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車直連通信中長(zhǎng)期需求；二是為支持國(guó)家經(jīng)濟(jì)特區(qū)、新區(qū)、自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)發(fā)展智能交通，在頻率資源集中統(tǒng)一管理前提下，鼓勵(lì)地方先行先試，允許具備條件的地方無(wú)線電管理機(jī)構(gòu)實(shí)施頻率使用許可；三是簡(jiǎn)化行政審批手續(xù)，方便用戶，僅路邊設(shè)施無(wú)線電設(shè)備需取得頻率使用許可和無(wú)線電臺(tái)執(zhí)照，對(duì)車載和便攜無(wú)線電設(shè)備則予以豁免，兼顧了管理和使用的需要；四是確定了無(wú)線電干擾保護(hù)和協(xié)調(diào)原則，既保護(hù)了現(xiàn)有合法無(wú)線電業(yè)務(wù)和臺(tái)站，又保障了智能網(wǎng)聯(lián)汽車頻率使用安全。

中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)搭載V2X功能汽車的定義是：搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝臵，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與X（人、車、路、后臺(tái)等）智能信息的交換共享，具備復(fù)雜的環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制和執(zhí)行等功能，可實(shí)現(xiàn)安全、舒適、節(jié)能、高效行駛，并最終可替代人來(lái)操作的新一代汽車。相比傳統(tǒng)智能汽車依賴于車載傳感系統(tǒng)和信息終端，V2X更強(qiáng)調(diào)“融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”的概念。在傳統(tǒng)智能汽車信息交換共享和環(huán)境感知的功能之外，V2X還強(qiáng)調(diào)了“智能決策”、“協(xié)同控制和執(zhí)行”功能，以強(qiáng)大的后臺(tái)數(shù)據(jù)分析、決策、調(diào)度服務(wù)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，最終承載于運(yùn)營(yíng)商提供的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。

全球加大V2X研發(fā)投入，爭(zhēng)取未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)

美國(guó)、歐洲和日本在V2X車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究處于領(lǐng)先地位，均已定義了車-車、車-路通信的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，逐步開始在實(shí)際環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試。

美國(guó)：頒布了以IEEE802.11p作為底層通信協(xié)議和IEEE1609系列規(guī)范作為高層通信協(xié)議的V2X車聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)（WAVE系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)），聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)在5.9GHz頻帶分配了75MHz頻段專用于V2X通信。IEEE802.11p解決在高速移動(dòng)環(huán)境中數(shù)據(jù)的可靠低時(shí)延傳輸問題、IEEE1609系列規(guī)范對(duì)V2X通信的系統(tǒng)架構(gòu)、資源管理、安全機(jī)制等進(jìn)行闡釋。

歐洲：V2X車聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)制定主要由ETSI（European telecommunication standardsinstitute，歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)化組織）負(fù)責(zé)。ETSI成立了TC ITS任務(wù)組在應(yīng)用、架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)、接入技術(shù)及通信安全等方面對(duì)V2X車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)地進(jìn)行了研究，低層協(xié)議同樣采用了802.11p，高層提出了分布式擁塞控制、基于地理位臵路由等增強(qiáng)處理機(jī)制。

日本：很早就開始了車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)研究和應(yīng)用，其車輛信息與通信系統(tǒng)（VICS）被認(rèn)為是世界上最成功的道路交通信息提供系統(tǒng)，2003年已進(jìn)行全國(guó)推廣，可以提供交通擁堵、交通事故、施工地點(diǎn)、交通管制等信息的查詢，在緩解道路堵塞、提高交通效率方面取得了明顯的效果。

與歐美、日本等國(guó)家相比，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)發(fā)展相對(duì)較晚。2007年，通用汽車公司與上汽集團(tuán)共同推出了安吉星（Onstar）服務(wù)，為車聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)，該服務(wù)旨在為車輛提供車輛定位、緊急求助等服務(wù)。到了2009年，也就是所謂的車聯(lián)網(wǎng)元年，各大企業(yè)紛紛推出車載信息（Telematics）服務(wù)系統(tǒng)，使得車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在中國(guó)取得飛速的發(fā)展，在科技革新的推動(dòng)下，中國(guó)正式進(jìn)入了車聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。2010年10月，中國(guó)國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)在無(wú)錫舉辦，與此同時(shí)，車聯(lián)網(wǎng)中的智能車、路協(xié)同等關(guān)鍵技術(shù)被列入國(guó)家863計(jì)劃。2011年3月，大唐電信與啟明信息技術(shù)股份有限公司為了研究下一代通信服務(wù)與汽車電子產(chǎn)品的融合共同建立了實(shí)驗(yàn)室，標(biāo)志著車聯(lián)網(wǎng)正式進(jìn)入應(yīng)用階段。2011年至今，隨著《道路運(yùn)輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)車載終端技術(shù)要求》、《關(guān)于加強(qiáng)道路交通安全工作的意見》、《關(guān)于加快推進(jìn)“重點(diǎn)運(yùn)輸過(guò)程監(jiān)控管理服務(wù)示范系統(tǒng)工程”實(shí)施工作的通知》、《道路運(yùn)輸車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)督管理辦法》等政策的出臺(tái)，規(guī)范了車輛的監(jiān)控管理，為車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?fàn)I造了良好的政策環(huán)境，同時(shí)促進(jìn)了車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)飛速的發(fā)展。2015年8月，3GPP正式將V2X列入討論，同時(shí)通過(guò)TR36.885技術(shù)報(bào)告不斷對(duì)V2X技術(shù)進(jìn)行完善。

先行者與挑戰(zhàn)者的抉擇

車用環(huán)境無(wú)線存取(WAVE)、專用短程通訊(DSRC)是IEEE 802.11p與IEEE 1609系列標(biāo)準(zhǔn)所構(gòu)成的技術(shù)，采用5.9GHz頻段，并具備低傳輸延遲特性，以提供車用環(huán)境中短距離通訊服務(wù)。提供用車人的安全、便捷與舒適是WAVE、DSRC技術(shù)應(yīng)用的最終目的。

DSRC是連結(jié)車輛與車輛(V2V)、車輛與路側(cè)裝臵(V2R)間的通用射頻(RF)通訊技術(shù)，在車用環(huán)境中提供公共安全和中短距離通訊服務(wù)。各個(gè)國(guó)家分配的DSRC使用頻段各不相同，美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)(FCC)于1999年決定將5.9GHz(5.850～5.925GHz)頻段分配給汽車通訊使用。

美國(guó)5.9GHz DSRC的頻段規(guī)劃，以10MHz頻寬為單位，將75MHz頻寬劃分成七個(gè)頻道，并由低頻至高頻分別給予172、174、175、178、180、182與184頻道編號(hào)。頻道178為控制頻道(CCH)，剩余的六個(gè)頻道為服務(wù)頻道(SCH)，其包含兩個(gè)公共安全專用服務(wù)頻道(頻道172為車輛與車輛間公共安全專用服務(wù)頻道，頻道184為交叉路口公共安全專用服務(wù)頻道)、兩個(gè)中距離公共安全、私用共享服務(wù)頻道(頻道174與176)，以及兩個(gè)短距離公共安全/私用共享服務(wù)頻道(頻道180與182)。 美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)(ASTM)于2002年批準(zhǔn)采納以5.9GHz為規(guī)格制定頻段的DSRC標(biāo)準(zhǔn)E2213-02，2003年新版標(biāo)準(zhǔn)E2213-03成為北美地區(qū)DSRC標(biāo)準(zhǔn)。此外，ASTM亦將該標(biāo)準(zhǔn)推往電機(jī)電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)以促成IEEE 802.11p標(biāo)準(zhǔn)的誕生。

WAVE/DSRC所表示的即是IEEE 802.11p與IEEE 1609系列標(biāo)準(zhǔn)所構(gòu)成的DSRC技術(shù)，與其他DSRC技術(shù)相較，具有低傳輸延遲(0.0002秒)、高傳輸距離(1，000公尺)與高傳輸速度(27Mbit/s)等特性。在車輛行駛過(guò)程中，駕駛者需要對(duì)周圍環(huán)境的變化做出快速判斷，為了提高駕駛安全性，減少交通事故的發(fā)生，車輛間的通信時(shí)延顯得尤為重要。

車用環(huán)境對(duì)網(wǎng)絡(luò)延遲的要求極高。上表列舉出許多高優(yōu)先權(quán)安全性應(yīng)用與不停車收費(fèi)(Free-Flow Tolling)應(yīng)用的通訊范圍與延遲時(shí)間需求，大部分應(yīng)用所要求的延遲時(shí)間低于0.1秒，而碰撞前感測(cè)(Pre-Crash Sensing)應(yīng)用則更進(jìn)一步要求其低于0.02秒。相較于現(xiàn)有的藍(lán)牙(Bluetooth)、無(wú)線局域網(wǎng)路(WLAN)、蜂巢式通訊系統(tǒng)(Cellular System)、無(wú)線都會(huì)網(wǎng)路(WMAN)、衛(wèi)星通訊(Satellite)等無(wú)線通訊技術(shù)，WAVE /DSRC的0.0002秒低傳輸延遲特性不但符合上述行車環(huán)境安全性應(yīng)用的需求，更被視為車間通訊的最佳無(wú)線傳輸技術(shù)。

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)步，車聯(lián)網(wǎng)的更高可靠性、更低時(shí)延需求在4.5G/5G網(wǎng)絡(luò)有望實(shí)現(xiàn)，同時(shí)解決DSRC技術(shù)未能滿足的離路覆蓋、盈利模式、容量及安全等各方面問題?；?a target="_blank">4G的LTE-V技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括以下幾點(diǎn)： 1、部署相對(duì)容易，共用蜂窩網(wǎng)絡(luò)，不需要部署全新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備； 2、頻譜帶寬分配靈活，可根據(jù)實(shí)際情況增減； 3、傳輸更可靠，集中式資源分配協(xié)調(diào)技術(shù)，降低競(jìng)爭(zhēng)沖突數(shù)據(jù)包丟失概率； 4、覆蓋廣，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)及盈利模式清晰； 5、3GPP持續(xù)演進(jìn)，可支持未來(lái)ITS業(yè)務(wù)需求。

然而，LTE-V的缺點(diǎn)也同樣突出：標(biāo)準(zhǔn)尚在制定過(guò)程中，技術(shù)成熟度較低，面向車車主動(dòng)安全與智能駕駛的服務(wù)性能還需要充分的測(cè)試驗(yàn)證。5G標(biāo)準(zhǔn)在LTE-V的基礎(chǔ)上，為滿足未來(lái)自動(dòng)駕駛的需求，性能指標(biāo)包括以下幾點(diǎn)： 1、低時(shí)延：時(shí)延1ms，支持自動(dòng)駕駛的各類信息實(shí)時(shí)交互。 2、高容量：?jiǎn)卧O(shè)備支持10個(gè)以上連接，每連接下行可達(dá)100M b i t/s，支持自動(dòng)駕駛所需高清地圖實(shí)時(shí)下載，支持HDV視頻信息傳輸。 3、海量連接：在多車道、復(fù)雜交通/擁堵場(chǎng)景下支持更多用戶數(shù)，連接數(shù)超過(guò)10000。 4、高可靠性：滿足自動(dòng)駕駛的高可靠性及無(wú)縫覆蓋，可靠性接近100%，可獲得性接近100%。 5、高移動(dòng)性：支持絕對(duì)速度200km/h，相對(duì)速度400km/h，在高多普勒效應(yīng)下保持網(wǎng)絡(luò)靈活和穩(wěn)健。

2015年工業(yè)和信息化部發(fā)布國(guó)內(nèi)首個(gè)“智能網(wǎng)聯(lián)汽車試點(diǎn)示范區(qū)”項(xiàng)目，由上海國(guó)際汽車城承擔(dān)，在上海安亭鎮(zhèn)建設(shè)世界上最大的智能網(wǎng)聯(lián)汽車研發(fā)和試驗(yàn)基地。其中基于LTE的V2X試驗(yàn)將在2016年下半年正式啟動(dòng)。之后工業(yè)和信息化部又先后推動(dòng)在杭州、北京、重慶成立“智能汽車與智慧交通產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范區(qū)”，基于LTE-V/5G的通信環(huán)境建設(shè)，支撐開展智能駕駛、智慧交通相關(guān)示范應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)通信設(shè)備廠商已有基于LTE-V架構(gòu)的原型樣機(jī)，可進(jìn)行車路協(xié)同實(shí)景演示。

工信部該文件的發(fā)布對(duì)于促進(jìn)我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定及產(chǎn)業(yè)鏈成熟將起到重要先導(dǎo)作用使用。 為廣大企業(yè)更加堅(jiān)定的發(fā)展基于LTE（第四代移動(dòng)通信技術(shù)）演進(jìn)形成的V2X（車與車、車與人、車與路之間的直連通信）智能網(wǎng)聯(lián)汽車的直連通信技術(shù)提供了信心。