5G车联网技术与应用

　　本书聚焦5G车联网的关键技术及应用案例，介绍了车联网产业的发展情况，对车联网业务进行分类，分析代表性业务场景的网络需求；然后系统地介绍了5G车联网系统架构及关键技术；接着基于业内车联网无线场景库介绍了车联网的覆盖特性及无线信道特性；介绍了中国联通在不同场景下的5G车联网应用案例。本书适合对车联网、车路协同、智慧交通及智能驾驶感兴趣的高校师生、通信工程师、系统设计师、平台架构师、应用开发人员等阅读。

　　邱佳慧正高 级工程师，北京交通大学博士，中国联通B级专 家。主要研究方向包括5G通信、车联网、高精度定位等，主要从事5G车联网标准技术研究及创新产品研发工作，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，主持及参与国家重大科研项目10余项，曾被评为“交通运输青年科技英才”。张陶冶高 级经济师、高 级工程师，浙江大学硕士、博士生导师。现任中国联通智网创新中心总经理。长期在电信运营商从事新业务、新技术研发及管理工作，主要研究方向为自智网络、云网融合、算网一体、5G、边缘计算、大数据、AI等。蔡超高 级工程师，西安电子科技大学硕士。中国联通智网创新中心5G创新中心总监，拥有十四年的网络规划、建设、创新产品研发及行业应用推广经验，主要从事面向5G网络创新产品研发工作。发表论文二十篇，获得十余项省部级奖，参与多项国 家级课题研究。林晓伯高 级工程师，北京邮电大学硕士。现任中国联通智网创新中心5G创新中心车联网标准化工程师，曾获江苏省通信学会科学技术奖一等奖，申请发明专利八项，牵头及参与十余项标准制定工作。目前主要研究方向为车联网、5G、MEC等。张香云中国科学院沈阳自动化研究所硕士。现任中国联通智网创新中心高 级工程师。曾获中国通信学会科学技术奖三等奖、江苏省通信学会科学技术奖一等奖。主要研究方向为车联网、5G通信等，申请发明专利二十余项。

第1章　车联网概述 1
1.1　国外车联网产业的发展情况　2
1.1.1　政策规划　2
1.1.2　技术标准　4
1.1.3　落地应用　6
1.1.4　产业链发展　9
1.2　国内车联网产业的发展情况　10
1.2.1　国家政策　10
1.2.2　标准体系　11
1.2.3　标准组织　15
1.2.4　互联互通应用示范活动　16
1.2.5　示范区及先导区建设　17
1.2.6　产业链发展　19
1.3　车联网发展面临的问题　21
1.4　运营商的优势　21
第2章　车联网发展需求　25
2.1　驾驶安全类　29
2.2　交通效率类　31
2.3　信息服务类　32
2.4　自动驾驶类　33
第3章　5G车联网系统架构及关键技术　37
3.1　5G车联网系统架构　38
3.2　5G Uu+C-V2X PC5车路协同融合通信网络架构　39
3.3　C-V2X　41
3.3.1　LTE-V2X　42
3.3.2　NR-V2X　48
3.4　5G技术　57
3.4.1　5G空口　58
3.4.2　MEC　67
3.4.3　切片　70
3.5　5G安全通信　73
3.5.1　5G车联网通信架构　73
3.5.2　公众5G移动蜂窝网通信流程　74
3.5.3　隧道解决方案　75
3.5.4　专线/专网解决方案　81
3.5.5　总结　82
3.6　高精度定位　83
3.6.1　车联网高精度定位现状及产业情况　83
3.6.2　车联网定位需求与挑战　85
3.6.3　车联网高精度定位系统架构　87
3.6.4　车辆高精度定位关键技术　92
3.6.5　C-V2X高精度定位技术发展方向探讨　101
第4章　车联网无线场景库　103
4.1　车联网无线场景库的研究背景及意义　104
4.2　车联网无线场景库定义　104
4.3　车联网无线场景库测试参数、方法及设备　108
4.3.1　测试参数　108
4.3.2　测试方法　110
4.3.3　测试设备　110
4.4　车联网无线场景库测试及分析　111
4.4.1　V2I测试　111
4.4.2　V2V测试　128
第5章　车联网无线信道特性　135
5.1　车联网无线信道研究现状　136
5.2　车联网信道测量系统及流程　137
5.3　数据处理及信道特征参数提取　139
5.3.1　信道冲击响应提取　140
5.3.2　有效多径识别　140
5.3.3　大尺度衰落特性参数　141
5.3.4　小尺度衰落特性参数　142
5.4　测量场景和结果分析　143
5.4.1　高速直道　143
5.4.2　高速弯道　150
5.4.3　城区直道　156
5.4.4　环岛　161
5.4.5　隧道直道　166
5.4.6　隧道弯道　172
第6章　5G车联网落地应用　179
6.1　5G远程智能驾驶　180
6.1.1　远程智能驾驶需求　180
6.1.2　基于5G的远程驾驶架构　182
6.1.3　5G远程智能驾驶系统解决方案　183
6.1.4　远程智能驾驶系统应用部署和交互流程　187
6.1.5　远程智能驾驶应用场景和案例　190
6.2　自动驾驶　198
6.2.1　自动驾驶业务需求　198
6.2.2　自动驾驶总体架构　199
6.2.3　自动驾驶解决方案　201
6.2.4　自动驾驶部署和交互流程　203
6.2.5　自动驾驶应用场景和案例　205
6.3　车路协同　212
6.3.1　5G车路协同业务需求　212
6.3.2　5G车路协同总体架构　216
6.3.3　5G车路协同解决方案　218
6.3.4　5G车路协同部署和典型业务交互流程　222
6.3.5　5G车路协同应用业务案例　228
6.4　5G编队行驶　232
6.4.1　编队行驶业务需求　232
6.4.2　编队行驶总体架构　233
6.4.3　编队行驶系统解决方案　234
6.4.4　编队行驶应用部署和交互流程　236
6.4.5　编队行驶应用场景和案例　238
附录1　频偏测试　239
附录2　RSRP仿真计算公式　241
附录3　仿真与实测结果对比　245
参考文献　247