在近日举行的2020中国电动汽车百人会论坛自动驾驶分论坛上,中国工程院院士邬贺铨发表演讲,他表示5G通讯技术虽然为车联网和自动驾驶带来了可能,但若想满足车联网和自动驾驶需求仍存在诸多挑战。

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车联网和L5级别自动驾驶需要5G

邬贺铨介绍,不同级别的自动驾驶对时延有不同的要求,需要不同的技术来支撑。“就通信技术而言,在4G时代,L1、L2级别的支撑应该是没问题的,但是如果说真的要到L5级别,就需要5G。”

车联网的通信模式可以分为四类,分别是V2V(汽车与汽车之间的通信)、V2P(汽车与行人之间的通信)、V2I(汽车与路边、云、红绿灯、停车场的通信,控制信号灯的转换)和V2N(汽车与网络的通信,解决优化交通流量的问题,做好交通的规划)。

远程驾驶、自动驾驶要求端到端的时延不超过5毫秒,可靠性为99.999%,每辆车每秒的数据将达到1GB。按照移动通信标准化组织3GPP对eV2X(增强的v2x通信)的要求,在自动驾驶和传感器共享的要求,时延不能高于3毫秒,传感器共享要求带宽1GB。4G时代,LTE的时延大概100毫秒,利用边缘计算可以缩减到10毫秒,但是仍然超出了目前自动驾驶的要求,“所以我们需要有5G+边缘计算,可以说车联网需要5G,只有5G才能支持这个要求。”邬贺铨说。

同时,5G与4G相比,在多项性能上都有1-2个数量级的提升。而5G的增强移动宽带、高可靠低延时和广覆盖大链接特性正是车联网所需。

5G满足车联网需求仍面临诸多挑战

5G虽然是自动驾驶和车联网的必要条件,但是若想全面满足车联网要求仍然面临诸多挑战。5G首先是为公众通信而设计的,公众通信80%的情况是在室内,处于非移动状态;而车联网80%以上的情况是处于行驶状态,对移动性管理要求更高。另外,公众通信只有在使用时才占用信道,主要是点到点通信;而车联网基本是永远在线,通信为点到多点和多点到点。5G时代的网络切片能否做到足够精准和细致是个难题。

邬贺铨进一步指出,传统运营商的5G主要使用TDD模式,上下行采用不对称设计,大部分消费者从网上下载的多,自己上传的少,所以同一频段一般安排上下行“三七开”,30%时隙用于上传,70%时隙用于下载。但车联网更多是传感器数据上报,下载则很少,所以应该是“倒三七开”,两者不同的上下行时隙配比如果安在同一个运营商的网上,是有互相干扰的。“建设一个支持车联网的5G专网需要专用频率,目前分给车联网的频率是5.8G,带宽不高于75兆,真正给V2V用的只有25兆,所以如果每一辆车都要有专用的广播频率的话,频率就不够了,所以频率问题对车联网来讲也是一个挑战,建设一个专用的城市车联网的5G专网也有成本的挑战。”

此外,5G时代车联网还存在标识之间互通难题、群组印证难题,以及安全风险增加等问题,运营支撑也很复杂,5G有虚拟NFV(网络单元虚拟化),还有网络切片,这些都是动态的,要进行动态管理,所以说实时性对5G也好,对车联网也好,都是很大的挑战。

邬贺铨最后总结道:“虽然5G相对于其他移动通信系统更靠拢车联网的需要,但是实际上车联网的一些特点,不是5G所面对公众通信的特点,它是不一样的,而且有很多新的需求,现有的5G技术未必能适应。我的看法是,5G车联网想说爱你也不容易。汽车永远在路上,5G的车联网创新也永远在路上!”

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