智能网联汽车无线通信系统
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2020/4/18
3.3.3 蓝牙通信的应用
➢ 1.车载蓝牙电话 ➢ 2.车载蓝牙音响
2020/4/18
3.3.3 蓝牙通信的应用
➢ 3.车载蓝牙导航 ➢ 4.蓝牙后视镜
2020/4/18
3.3.3 蓝牙通信的应用
➢ 5.汽车虚拟钥匙
2020/4/18
3.3.3 蓝牙通信的应用
➢ 5.汽车虚拟钥匙
2020/4/18
3.4 DSRC通信——定义
➢ DSRC（专用短程通信技术）是一种高效的短程无 线通信技术，它可以实现在特定小区域内对高速运 动下的移动目标的识别和双向通信，例如车辆与车 辆（V2V）、车辆与基础设施（V2I）双向通信， 实时传输图像、语音和数据信息，将车辆和道路有 机连接
2020/4/18
2020/4/18
3. 2 V2X通信——定义
➢ 智能网联汽车V2X通信代 表车辆与车辆通信（V2V ）、车辆与基础设施通信 （V2I）、车辆与行人通 信（V2P）、车辆与应用 平台或云端通信（V2N）
2020/4/18
3.2.2 对V2X通信系统的要求
2020/4/18
3.2.3 V2X通信的应用
2020/4/18
3.2.3 V2X通信的应用
➢ 9．基于V2I的换道碰撞预警
2020/4/18
3.3 蓝牙通信——定义
➢ 蓝牙（Bluetooth）通信是由世界著名的5家大公司——爱立信 、诺基亚、东芝、IBM和英特尔，于1998年5月联合宣布的一 种短距离无线通信技术
2020/4/18
3.3.2 蓝牙通信的特点
➢ DSRC技术在智能网联汽车上可实现V2X通信
2020/4/18
3.5 LTE—V通信——定义
LTE-V是我国具有自主知识产权的V2X技术，是按 照全球统一规定的体系架构及其通信协议和数据交 互标准，在车辆与车辆（V2V）、车辆与基础设施 （V2I）、车辆与行人（V2P）之间组网，构建数据 共享交互桥梁，助力实现智能化的动态信息服务、 车辆安全驾驶、交通管控等
2020/4/18
3.6.2 移动通信的特点
➢ （1）高速度：对于5G的基站峰值要求不低于20Gb/s，高速 度给未来对速度有很高要求的业务提供了机会和可能
➢ （2）泛在网：泛在网有两个层面的含义，一是广泛覆盖， 一是纵深覆盖
➢ （3）低功耗：5G要支持大规模物联网应用，就必须要有功 耗的要求。如果能把功耗降下来，让大部分物联网产品一 周充一次电，甚至一个月充一次电，就能大大改善用户体 验，促进物联网产品的快速普及
2020/4/18
3.4.2 DSRC通信系统要求
➢ 3.网络层技术要求
➢ （1）网络层可适配不同的物理层 ➢ （2）支持终端的运动最大速度不小于120km/h；在跨路侧设备覆盖区
时，可保证业务连续性 ➢ （3）紧急安全事件业务的端到端传输时延应小于50ms ➢ （4）可支持多种接入技术要求，网络层、应用层与接入层技术具有相
➢ 应用层主要包括车车通信应用、车路通信应用以及 其他通用交通应用。主要技术要求如下。
（1）业务接口统一，制定标准格式。 （2）业务支撑管理。 （3）安全性。
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3.4.3 DSRC通信支持业务
➢ （1）汽车辅助驾驶：辅助驾驶和道路基础设施状态警告 ➢ （2）交通运输安全：包括紧急救援请求及响应、紧急事件
第4页
3.1.1 无线通信的定义
➢ 无线通信系统一般由发射设备、传输介质和接收设 备组成；发射设备和接收设备上需要安装天线，完 成电磁波的发射与接收
第5页
3.1.2 无线通信的分类
➢传输信号形式：模拟无线通信和数字无线通信 ➢无线终端状态：固定无线通信和移动无线通信
➢电磁波波长：长波、中波、短波、超短波、微波无线通信 长波无线通信：波长大于1 000m、频率低于300kHz 中波无线通信：波长为100～1 000m、频率为300～3 000kHz 短波无线通信：波长为10～100m、频率为3～30MHz 超短波无线通信：波长为1～10m、频率为30～300MHz 微波无线通信：波长小于1m、频率高于300MHz
➢ （1）全球范围适用。蓝牙工作在2.4GHz的ISM频段 ➢ （2）通信距离为0.1~10m，发射功率100mW时可以达到100m ➢ （3）同时可传输语音和数据 ➢ （4）可以建立临时性的对等连接 ➢ （5）抗干扰能力强 ➢ （6）蓝牙模块体积很小，便于集成 ➢ （7）功耗低 ➢ （8）接口标准开放 ➢ （9）成本低
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3.6.2 移动通信的特点
➢ （4）低时延：5G时延降低到1ms ➢ （5）万物互联：5G时代，终端不是按人来定义，因为每人
可能拥有数个、每个家庭可能拥有数个终端。通信业对5G 的愿景是每一平方公里，可以支撑100万个移动终端。 ➢ （6）重构安全：在5G基础上建立的是智能互联网，智能互 联网不仅是要实现信息传输，还要建立起一个社会和生活 的新机制与新体系。智能互联网的基本精神是安全、管理 、高效、方便，这就需要重新构建安全体系。
➢ 1．基于V2I的道路异常状态预警
2020/4/18
3.2.3 V2X通信的应用
➢ 2．基于V2I的道路湿滑预警
2020/4/18
3.2.3 V2X通信的应用
➢ 3．基于V2I的道路施工预警
2020/4/18
3.2.3 V2X通信的应用
➢ 4．基于V2I的交通标识标牌信息显示
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3.4.1 DSRC通信的定义与组成——定义
➢ DSRC通信系统的参考架构：车辆与车辆之间，以 及车辆与路侧基础设施之间，通过DSRC进行信息 交互
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3.4.1 DSRC通信的定义与组成——组成
➢ 车载单元（OBU）、路侧单元（RSU）以及DSRC 协议
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3.4.2 DSRC通信系统要求—总体功能要求
➢ （5）电子收费：包括以电子化的交易方式，向用户收取相 关费用，如道路、桥梁和隧道通行费、停车费等
➢ （6）运输管理：包括运政稽查、特种运输监测、车队管理 、场站区管理等
➢ （7）其他：包括车辆软件/数据配置和更新、车辆和RUS的 数据校准、协作感知信息更新及发送等
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3.4.3 DSRC通信支持业务
第3章 智能网联汽车无线通信系统
➢3.1 无线通信的定义与组成 ➢3.2 V2X通信 ➢3.3 蓝牙通信 ➢3.4 DSRC通信 ➢3.5 L-TEV通信 ➢3.6 移动通信
第1页
第2页
第3页
3.1 无线通信的定义与组成——定义
➢ 无线通信就是不用导线、电缆、光纤等有线介质， 而是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行 信息交换的一种通信方式，可以传输数据、图像、 音频和视频等
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3.1.2 无线通信的分类
➢信道路径和传输方式的不同：红外通信、可见光通 信、微波中继通信和卫星通信 通信距离：短距离无线通信和远距离无线通信
短距离无线通信技术主要有蓝牙技术、紫峰（ZigBee）技术、 Wi-Fi技术、超宽带（UWB）技术、60GHz技术、红外（IrDA） 技术、射频识别（RFID）技术、近场通信（NFC）技术、可 见光（VLC）技术、专用短程通信（DSRC）、LTE-V等
3.2.3 V2X通信的应用
➢ 5．基于V2I的主动安全控制
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3.2.3 V2X通信的应用
➢ 6．基于V2I的行人预警
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3.2.3 V2X通信的应用
➢ 7．基于V2I的盲区碰撞预警
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3.2.3 V2X通信的应用
➢ 8．基于V2I的交叉口碰撞预警
通告、紧急车辆调度与优先通行、运输车辆及驾驶员的安全 监控、超载超限管理、交通弱势群体保护等 ➢ （3）交通管理：包括交通法规告知、交通执法、信号优先 、交通灯最佳速度指引、停车场管理等
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3.4.3 DSRC通信支持业务
➢ （4）导航及交通信息服务：包括路线实时指引和导航，施 工区、收费、停车场、换乘、交通事件信息，流量监控等
➢ 无线通信能力要求如下。 ➢ （1）车路通信的路侧单元最大覆盖半径大于1km。 ➢ （2）车车通信单跳距离可达300m。 ➢ （3）支持车载单元的最大运动速度不小于120km/h。 ➢ 网络通信功能要求如下。 ➢ （1）广播功能。 ➢ （2）多点广播功能。 ➢ （3）地域群播功能。 ➢ （4）消息优先级的功能管理。 ➢ （5）通道/连接管理功能。 ➢ （6）车载单元的移动性管理功能。
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3.6.3
➢ 汽车大脑 ➢ 避障单元 ➢ 交通监测单元 ➢ 定位单元 ➢ 路径规划单元 ➢ 操作面板 ➢ 远程通信单元 ➢ 驱动反馈单元
移动通信的应用
2020/4/18
练习与实训
第 48 页
练习与实训
第 49 页
练习与实训
第 50 页
练习与实训
第 51 页
谢 谢！
第 52 页
2020/4/18
3.6 移动通信——定义
移动通信是指通信的双方至少有一方在运动中实现 通信的方式，包括移动台与固定台之间、移动台与 移动台之间、移动台与用户之间的通信
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3.6.1wk.baidu.com移动通信的定义与组成——组成
➢ 由移动台（MS）、基站子系统（BSS）、移动业务 交换中心（MSC）等组成
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3.5.1 LTE—V的定义
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3.5.2 LTE—V通信的组成
➢ 用户终端、路侧单元（RSU）和基站3部分组成，定 义了两种通信方式，蜂窝链路式和短程直通链路式
2020/4/18
3.5.3 LTE—V通信与DSRC通信比较
2020/4/18
3.5.3 LTE—V通信与DSRC通信比较
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3.4.2 DSRC通信系统要求
➢ 2.媒体访问控制层技术要求 ➢ （1）车载单元与车载单元通信接口要求：为满足汽车辅助
驾驶中紧急安全事件消息的传播，媒体访问控制层的通信 时延应小于40ms。 ➢ （2）媒体访问控制层支持的并发业务数应大于3 ➢ （3）路侧单元支持的并发终端用户容量应大于128
2020/4/18
3.6.2 移动通信的特点
2020/4/18
3.6.3 移动通信的应用
➢ 面向无人驾驶汽车的5G网络架构
2020/4/18
3.6.3 移动通信的应用
➢ 国内测试的首辆5G无人驾驶电动巴士。最多可容纳12人，最 大速度为20km/h，为纯电动行驶，能实现无人操作下的行人 避让、车辆检测、加减速、紧急停车、障碍绕行、变道、自 动按站停靠、转弯灯开闭等功能
对独立性，可通过多种接入技术为网络层提供服务 ➢ （5）支持传输技术多样性，网络层与数据传输技术相对独立，网络层
不受底层传输技术的影响 ➢ （6）服务质量（QoS）保证，可为业务建立优先级，并具备QoS识别
能力，以支持网络的QoS保证机制
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3.4.2 DSRC通信系统要求
➢ 4.应用层技术要求
3.3.3 蓝牙通信的应用
➢ 1.车载蓝牙电话 ➢ 2.车载蓝牙音响
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3.3.3 蓝牙通信的应用
➢ 3.车载蓝牙导航 ➢ 4.蓝牙后视镜
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3.3.3 蓝牙通信的应用
➢ 5.汽车虚拟钥匙
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3.3.3 蓝牙通信的应用
➢ 5.汽车虚拟钥匙
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3.4 DSRC通信——定义
➢ DSRC（专用短程通信技术）是一种高效的短程无 线通信技术，它可以实现在特定小区域内对高速运 动下的移动目标的识别和双向通信，例如车辆与车 辆（V2V）、车辆与基础设施（V2I）双向通信， 实时传输图像、语音和数据信息，将车辆和道路有 机连接
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3. 2 V2X通信——定义
➢ 智能网联汽车V2X通信代 表车辆与车辆通信（V2V ）、车辆与基础设施通信 （V2I）、车辆与行人通 信（V2P）、车辆与应用 平台或云端通信（V2N）
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3.2.2 对V2X通信系统的要求
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3.2.3 V2X通信的应用
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3.2.3 V2X通信的应用
➢ 9．基于V2I的换道碰撞预警
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3.3 蓝牙通信——定义
➢ 蓝牙（Bluetooth）通信是由世界著名的5家大公司——爱立信 、诺基亚、东芝、IBM和英特尔，于1998年5月联合宣布的一 种短距离无线通信技术
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3.3.2 蓝牙通信的特点
➢ DSRC技术在智能网联汽车上可实现V2X通信
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3.5 LTE—V通信——定义
LTE-V是我国具有自主知识产权的V2X技术，是按 照全球统一规定的体系架构及其通信协议和数据交 互标准，在车辆与车辆（V2V）、车辆与基础设施 （V2I）、车辆与行人（V2P）之间组网，构建数据 共享交互桥梁，助力实现智能化的动态信息服务、 车辆安全驾驶、交通管控等
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3.6.2 移动通信的特点
➢ （1）高速度：对于5G的基站峰值要求不低于20Gb/s，高速 度给未来对速度有很高要求的业务提供了机会和可能
➢ （2）泛在网：泛在网有两个层面的含义，一是广泛覆盖， 一是纵深覆盖
➢ （3）低功耗：5G要支持大规模物联网应用，就必须要有功 耗的要求。如果能把功耗降下来，让大部分物联网产品一 周充一次电，甚至一个月充一次电，就能大大改善用户体 验，促进物联网产品的快速普及
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3.4.2 DSRC通信系统要求
➢ 3.网络层技术要求
➢ （1）网络层可适配不同的物理层 ➢ （2）支持终端的运动最大速度不小于120km/h；在跨路侧设备覆盖区
时，可保证业务连续性 ➢ （3）紧急安全事件业务的端到端传输时延应小于50ms ➢ （4）可支持多种接入技术要求，网络层、应用层与接入层技术具有相
➢ 应用层主要包括车车通信应用、车路通信应用以及 其他通用交通应用。主要技术要求如下。
（1）业务接口统一，制定标准格式。 （2）业务支撑管理。 （3）安全性。
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3.4.3 DSRC通信支持业务
➢ （1）汽车辅助驾驶：辅助驾驶和道路基础设施状态警告 ➢ （2）交通运输安全：包括紧急救援请求及响应、紧急事件
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3.1.1 无线通信的定义
➢ 无线通信系统一般由发射设备、传输介质和接收设 备组成；发射设备和接收设备上需要安装天线，完 成电磁波的发射与接收
第5页
3.1.2 无线通信的分类
➢传输信号形式：模拟无线通信和数字无线通信 ➢无线终端状态：固定无线通信和移动无线通信
➢电磁波波长：长波、中波、短波、超短波、微波无线通信 长波无线通信：波长大于1 000m、频率低于300kHz 中波无线通信：波长为100～1 000m、频率为300～3 000kHz 短波无线通信：波长为10～100m、频率为3～30MHz 超短波无线通信：波长为1～10m、频率为30～300MHz 微波无线通信：波长小于1m、频率高于300MHz
➢ （1）全球范围适用。蓝牙工作在2.4GHz的ISM频段 ➢ （2）通信距离为0.1~10m，发射功率100mW时可以达到100m ➢ （3）同时可传输语音和数据 ➢ （4）可以建立临时性的对等连接 ➢ （5）抗干扰能力强 ➢ （6）蓝牙模块体积很小，便于集成 ➢ （7）功耗低 ➢ （8）接口标准开放 ➢ （9）成本低
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3.6.2 移动通信的特点
➢ （4）低时延：5G时延降低到1ms ➢ （5）万物互联：5G时代，终端不是按人来定义，因为每人
可能拥有数个、每个家庭可能拥有数个终端。通信业对5G 的愿景是每一平方公里，可以支撑100万个移动终端。 ➢ （6）重构安全：在5G基础上建立的是智能互联网，智能互 联网不仅是要实现信息传输，还要建立起一个社会和生活 的新机制与新体系。智能互联网的基本精神是安全、管理 、高效、方便，这就需要重新构建安全体系。
➢ 1．基于V2I的道路异常状态预警
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3.2.3 V2X通信的应用
➢ 2．基于V2I的道路湿滑预警
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3.2.3 V2X通信的应用
➢ 3．基于V2I的道路施工预警
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3.2.3 V2X通信的应用
➢ 4．基于V2I的交通标识标牌信息显示
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3.4.1 DSRC通信的定义与组成——定义
➢ DSRC通信系统的参考架构：车辆与车辆之间，以 及车辆与路侧基础设施之间，通过DSRC进行信息 交互
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3.4.1 DSRC通信的定义与组成——组成
➢ 车载单元（OBU）、路侧单元（RSU）以及DSRC 协议
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3.4.2 DSRC通信系统要求—总体功能要求
➢ （5）电子收费：包括以电子化的交易方式，向用户收取相 关费用，如道路、桥梁和隧道通行费、停车费等
➢ （6）运输管理：包括运政稽查、特种运输监测、车队管理 、场站区管理等
➢ （7）其他：包括车辆软件/数据配置和更新、车辆和RUS的 数据校准、协作感知信息更新及发送等
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3.4.3 DSRC通信支持业务
第3章 智能网联汽车无线通信系统
➢3.1 无线通信的定义与组成 ➢3.2 V2X通信 ➢3.3 蓝牙通信 ➢3.4 DSRC通信 ➢3.5 L-TEV通信 ➢3.6 移动通信
第1页
第2页
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3.1 无线通信的定义与组成——定义
➢ 无线通信就是不用导线、电缆、光纤等有线介质， 而是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行 信息交换的一种通信方式，可以传输数据、图像、 音频和视频等
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3.1.2 无线通信的分类
➢信道路径和传输方式的不同：红外通信、可见光通 信、微波中继通信和卫星通信 通信距离：短距离无线通信和远距离无线通信
短距离无线通信技术主要有蓝牙技术、紫峰（ZigBee）技术、 Wi-Fi技术、超宽带（UWB）技术、60GHz技术、红外（IrDA） 技术、射频识别（RFID）技术、近场通信（NFC）技术、可 见光（VLC）技术、专用短程通信（DSRC）、LTE-V等
3.2.3 V2X通信的应用
➢ 5．基于V2I的主动安全控制
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3.2.3 V2X通信的应用
➢ 6．基于V2I的行人预警
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3.2.3 V2X通信的应用
➢ 7．基于V2I的盲区碰撞预警
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3.2.3 V2X通信的应用
➢ 8．基于V2I的交叉口碰撞预警
通告、紧急车辆调度与优先通行、运输车辆及驾驶员的安全 监控、超载超限管理、交通弱势群体保护等 ➢ （3）交通管理：包括交通法规告知、交通执法、信号优先 、交通灯最佳速度指引、停车场管理等
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3.4.3 DSRC通信支持业务
➢ （4）导航及交通信息服务：包括路线实时指引和导航，施 工区、收费、停车场、换乘、交通事件信息，流量监控等
➢ 无线通信能力要求如下。 ➢ （1）车路通信的路侧单元最大覆盖半径大于1km。 ➢ （2）车车通信单跳距离可达300m。 ➢ （3）支持车载单元的最大运动速度不小于120km/h。 ➢ 网络通信功能要求如下。 ➢ （1）广播功能。 ➢ （2）多点广播功能。 ➢ （3）地域群播功能。 ➢ （4）消息优先级的功能管理。 ➢ （5）通道/连接管理功能。 ➢ （6）车载单元的移动性管理功能。
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3.6.3
➢ 汽车大脑 ➢ 避障单元 ➢ 交通监测单元 ➢ 定位单元 ➢ 路径规划单元 ➢ 操作面板 ➢ 远程通信单元 ➢ 驱动反馈单元
移动通信的应用
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3.6 移动通信——定义
移动通信是指通信的双方至少有一方在运动中实现 通信的方式，包括移动台与固定台之间、移动台与 移动台之间、移动台与用户之间的通信
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3.6.1wk.baidu.com移动通信的定义与组成——组成
➢ 由移动台（MS）、基站子系统（BSS）、移动业务 交换中心（MSC）等组成
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3.5.1 LTE—V的定义
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3.5.2 LTE—V通信的组成
➢ 用户终端、路侧单元（RSU）和基站3部分组成，定 义了两种通信方式，蜂窝链路式和短程直通链路式
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3.5.3 LTE—V通信与DSRC通信比较
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3.5.3 LTE—V通信与DSRC通信比较
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3.4.2 DSRC通信系统要求
➢ 2.媒体访问控制层技术要求 ➢ （1）车载单元与车载单元通信接口要求：为满足汽车辅助
驾驶中紧急安全事件消息的传播，媒体访问控制层的通信 时延应小于40ms。 ➢ （2）媒体访问控制层支持的并发业务数应大于3 ➢ （3）路侧单元支持的并发终端用户容量应大于128
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3.6.2 移动通信的特点
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3.6.3 移动通信的应用
➢ 面向无人驾驶汽车的5G网络架构
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3.6.3 移动通信的应用
➢ 国内测试的首辆5G无人驾驶电动巴士。最多可容纳12人，最 大速度为20km/h，为纯电动行驶，能实现无人操作下的行人 避让、车辆检测、加减速、紧急停车、障碍绕行、变道、自 动按站停靠、转弯灯开闭等功能
对独立性，可通过多种接入技术为网络层提供服务 ➢ （5）支持传输技术多样性，网络层与数据传输技术相对独立，网络层
不受底层传输技术的影响 ➢ （6）服务质量（QoS）保证，可为业务建立优先级，并具备QoS识别
能力，以支持网络的QoS保证机制
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3.4.2 DSRC通信系统要求
➢ 4.应用层技术要求