基于MEC的车联网技术研究及应用

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020179

电信科学 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (6): 45-55.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2020179

基于MEC的车联网技术研究及应用

邱佳慧¹,周志超¹,林晓伯¹,肖羽²,蔡超¹,刘留³

¹ 中国联合网络通信有限公司网络技术研究院，北京 100048
² 中国联合网络通信集团有限公司，北京 100033
³ 北京交通大学，北京 100044

修回日期:2020-06-01 出版日期:2020-06-20 发布日期:2020-06-18
作者简介:邱佳慧（1985- ），女，博士，中国联合网络通信有限公司网络技术研究院车联网技术总监，主要研究方向为车联网、5G通信、高精度定位等，先后在国内外学术期刊发表高水平论文27篇，出版专著2部，申请发明专利20余项|周志超（1989- ），男，博士，中国联合网络通信有限公司网络技术研究院 C-V2X 标准工程师，主要研究方向为无线移动通信、车联网C-V2X标准、C-V2X及MEC解决方案等|林晓伯（1987- ），男，中国联合网络通信有限公司网络技术研究院 C-V2X 标准工程师，主要研究方向为车联网仿真、5G通信、IP网络等|肖羽（1984- ），女，中国联合网络通信集团有限公司 MEC 行业技术专家，中国联合网络通信集团有限公司级骨干战略人才，主要研究方向为5G通信、MEC、面向5G行业的网络能力开放等|蔡超（1984- ），男，中国联合网络通信有限公司网络技术研究院5G创新中心交通物流中心总监，主要研究方向为无线移动通信、核心网架构、数据网、安全网关等|刘留（1981- ），男，博士，北京交通大学电子信息工程学院教授、博士生导师，主要研究方向为5G通信等，先后在国内外学术期刊发表高水平论文 120 篇，申请发明专利40余项
基金资助:
国家重点研发计划基金资助项目(2018YFB1600600)

Research and application of V2X based on MEC

Jiahui QIU¹,Zhichao ZHOU¹,Xiaobo LIN¹,Yu XIAO²,Chao CAI¹,Liu LIU³

¹ Network Technology Research Institute of China United Network Communications Co.,Ltd.,Beijing 100048,China
² China United Network Communications Group Co.,Ltd.,Beijing 100033,China
³ Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China

Revised:2020-06-01 Online:2020-06-20 Published:2020-06-18
Supported by:
The National Key R ＆ D Program of China(2018YFB1600600)

摘要/Abstract

摘要：

5G 无线通信网络的大规模落地建设，促进 C-V2X 的应用场景向着更加多样化的方向发展。以高清视频、AR/VR为代表的大带宽业务给竖井式网络架构带来极大的传输和处理压力，同时以超高可靠低时延为特征的交通安全类业务对网络性能提出了严苛的要求。转发面功能下沉和MEC（multiple access edge computing）服务本地化处理，可在车联网场景中实现数据的短回路传输，降低了端到端时延，从而满足车联网的业务需求。深入探索MEC与车联网场景的深度融合，详细分析了MEC的网络架构、车联网场景中MEC的部署以及MEC在应用中的关键技术和挑战，并给出MEC与C-V2X（cellular-vehicle to everything）融合的网络规划，最后结合具体的应用案例分析MEC在车联网场景中的应用。

关键词: 5G, MEC, C-V2X, 分层部署

Abstract:

The large-scale construction of 5G wireless communication network enhances the development of C-V2X (cellular-vehicle to everything) towards diversified directions.Large bandwidth services,such as high-definition video and AR/VR,bring great transmission and processing pressure to the classical network architecture.Meanwhile,traffic safety services characterized by ultra-high reliability and low delay put stringent requirements on network performance.The network architecture of providing services and computing localization through setting user panel down to close to the terminals and MEC (multiple access edge computing) can meet the requirements of data short loop transmission and ultra-low delay in the internet of vehicles scenario.The combination of MEC and V2X was explored in depth,the MEC networking scenario,MEC network architecture and the key technologies and challenges of MEC were analyzed.The combination scheme of MEC and C-V2X integration of network planning was provided.The application of MEC in C-V2X was presented in several specific scenarios.

Key words: 5G, MEC, C-V2X, hierarchical deployment

中图分类号:

TN913

邱佳慧,周志超,林晓伯,肖羽,蔡超,刘留. 基于MEC的车联网技术研究及应用[J]. 电信科学, 2020, 36(6): 45-55.

Jiahui QIU,Zhichao ZHOU,Xiaobo LIN,Yu XIAO,Chao CAI,Liu LIU. Research and application of V2X based on MEC[J]. Telecommunications Science, 2020, 36(6): 45-55.

图/表 12

表1

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参考文献 11

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应用场景	有效范围/ m	绝对速度/(km·h^-1)	相对速度/(km·h^-1)	最大时延/ms	接收可靠性
郊区	200	50	100	100	90%
高速公路1	320	160	280	100	90%
高速公路2	320	280	280	100	80%
非视距/城市	100	50	100	100	90%
城市交叉路口	50	50	100	100	95%
校园/商业区	50	30	30	100	90%
紧急碰撞	20	80	160	20	95%

	编队行驶	高级驾驶	传感器扩展传输	远程驾驶
数据分组/byte	50]~[6 500]	450~[6 500]	1 600]
消息传输速率/（message·s^-1）	2~50	10~50
最大时延/ms	10~25	3]~[100]	3~100	20]
可靠性	90%~99.99%	99.99%~99.999%]	90%~99.999%	99.999%]
数据率/(Mbit·s^-1)	12	10]~[53]，DL：[0.5]；UL：[50]	10]~1 000	UL：25；DL：1
通信范围/m	5~10]×v，80	5~10]×v，500	50~1 000

分类	应用场景	描述	与MEC的相关性
安全类	十字路口行驶辅助	十字路口防碰撞警告	高
便利类	软件升级	交付和管理汽车软件更新	中
高级驾驶类	实时场景感知和高清地图	前向行驶危险（结冰）路况警告	高
	车辆透视	主车辆（host vehicle，HV）驾驶员收到一个远端车辆（remote vehicle，RV）发送的RV前方视频，以协助HV完成超车	高
	自动驾驶汽车协作车道变更	HV的驾驶员向HV附近的至少一个RV发送信号，表明要变化到该RV所在车道	高
VRU（vulnerable road user，弱势道路使用者）类	发现VRU	检测和警告附近有VRU	高

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