收稿日期:2019-09-25
我国LTE-V2X标准化及测试验证进展Progress on LTE-V2X Standardization and Testing in China
为了研究如何加快我国LTE-V2X 研发和产业化进程,促进实现跨行业、跨厂家的互联互通,系统性梳理了我国在LTE-V2X 领域的标准化工作,包括汽车、信息通信、交通运输和交通管理等各个行业的关注重点和进展情况。在此基础上,介绍了相关标准的测试验证和应用示范情况,有效验证了我国LTE-V2X 标准的有效性和产业化成熟度。
LTE-V2X ;标准化;C-V2X
In order to accelerate the research and development progress of LTE-V2X in China , also to promote the cross industry interoperability ,in this paper we present the LTE-V2X standardization in summary, including automotive, communication, intelligent transportation and traffi c management industries. On this basis, we introduce the LTE-V2X related testing and demonstration in general, which verified the efficiency of LTE-V2X standards and the industrialization progress.
LTE-V2X; standardization; C-V2X
(中国信息通信研究院,北京 100191)
(China academy of information and communications Technology, Beijing 100191, China)
【摘  要】【关键词】
葛雨明
GE Yuming
[Abstract]
[Key words]
doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2019.11.006        中图分类号:TN929.5 文献标志码:A        文章编号:1006-1010(2019)11-0036-04
引用格式:葛雨明. 我国LTE-V2X标准化及测试验证进展[J]. 移动通信, 2019,43(11): 36-39.
0  引言
LTE-V2X 技术是我国主导推动的基于3GPP R14版本全球统一标准的车用无线通信技术(V2X, Vehicle to Everything )[1-2],通过将“人、车、路、云”等交通参与要素有机地联系在一起,不仅可以
支撑车辆获得比单车感知更多的信息,促进自动驾驶技术创新和应用,还有利于构建一个智慧的交通体系,促进汽车和交通服务的新模式、新业态发展,对提高交通效
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率、节省资源、减少污染、降低事故发生率、改善交通管理具有重要意义[3]。本文将系统性总结我国LTE-V2X 技术的标准化进程和相关测试验证进展,为跨行业企业布局开展LTE-V2X 相关研发提供帮助。
1  LTE-V2X 标准化进展
2017年3月,3GPP 完成了Release 14基于LTE 的V2X 标准化,面向基本的道路安全业务的通信需求,引入了工作在5.9 GHz 频段的直通链路(PC5接口)通信方式,并对蜂窝Uu 接口做了少量增强。2018年,工
业和信息化部与国家标准委联合印发了《国家车联网产业标准体系建设指南(总体要求)》《国家车
联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)》《国家车联网产业标准体系建设指南(信息通信)》和《国家车联网产业标准体系建设指南(电子产品和服务)》等文件,指出通过强化标准化工作推动车联网产业健康可持续发展,促进自动驾驶等新技术新业务加快发展。2018年11月,在国家制造强国建设领导小组车联网产业发展专项委员会全体会议期间,全国汽车标准化技术委员会、全国智能运输系统标准化技术委员会、全国通信标准化技术委员会和全国道路交通管理标准化技术委员会共同签署了《关于加强汽车、智能交通、通信及交通管理C-V2X标准合作的框架协议》,四方将建立高效顺畅的沟通交流机制,相互支持和参与标准研究制定,共同推动C-V2X等新一代信息通信技术在汽车、智能交通以及交通管理中的应用。在四方的积极合作下,我国LTE-V2X标准化工作取得积极进展,为产业发展奠定坚实基础。
表1    CCSA 相关工作进展
标准
分类
标准名称
接入层
协议
基于LTE网络的车联网无线通信系统总体技术要求
基于LTE的车联网无线通信技术空中接口技术要求
网络层
协议
基于LTE的车联网无线通信技术网络层技术要求
基于LTE的车联网无线通信技术网络层测试方法
消息层
协议
基于LTE的车联网无线通信技术消息层技术要求
基于LTE的车联网无线通信技术消息层测试方法
通信
安全
基于LTE的车联网通信安全技术要求
基于LTE的车联网无线通信技术安全证书管理系统技术要求
基于LTE的车联网无线通信技术安全认证测试方法
系统
(平台)
面向LTE-V2X的多接入边缘计算业务架构和总体需求
面向LTE-V2X的多接入边缘计算服务能力开放和接口技术要求
基于LTE的车联网无线通信技术 MEC平台测试方法
设备
基于LTE的车联网无线通信技术支持直连通信的终端设备技术要求
基于LTE的车联网无线通信技术支持直连通信的终端设备测试方法基于LTE的车联网无线通信技术路侧设备技术要求
基于LTE的车联网无线通信技术路侧设备测试方法
基于LTE的车联网无线通信技术设备技术要求
基于LTE的车联网无线通信技术设备测试方法
基于LTE的车联网无线通信技术核心网设备技术要求
基于LTE的车联网无线通信技术核心网设备测试方法智能网联汽车产业需求,完成“智能网联汽车通讯需
求分析”研究,组织相关行业共同开展网联功能与应
用相关标准制定,启动《基于LTE-V2X直连通信的车
载信息交互系统技术要求》《道路车辆网联车辆方法
论第1部分:通用信息》《道路车辆网联车辆方法论
第2部分:设计导则》等国家标准制定项目,详细如表
2所示。
1.3  全国智能运输系统标准化技术委员会相关工
作进展
ITS标委会为促进C-V2X技术在交通基础设施方面的应用,组织开展交通基础设施智能化相关标准制
定,目前已立项了2019年公路工程行业标准《适应自
动驾驶公路设施技术规范》和2019年交通运输标准定
额项目《车路协同路侧终端技术要求和测试规程标准
研究》,完成《合作式智能运输系统专用短程通信第
3部分:网络层和应用层规范》等国家及行业标准的发
1.1  全国通信标准化技术标委会(CCSA)
相关工作进展
C CSA围绕互联互通和基础支撑,发布《基于LTE 的车联网无线通信技术总体技术要求》《基于LTE的车联网无线通信技术空中接口技术要求》等行业标准并提请国标立项,立项和报批《基于LTE的车联网无线通信技术网络层技术要求》《基于LTE的车联网无线通信技术消息层技术要求》等行业标准,此外立项研究《基于LTE的车联网无线通信技术消息层测试规范》《基于LTE的车联网无线通信技术路侧设备技术要求》《基于LTE的车联网无线通信技术支持直连通信的终端设备技术要求》等设备要求和测试方法,体系化布局并完成了C-V2X相关总体架构、空中接口、网络层与消息层、多接入边缘计算[4]、安全[5]所需要的标准化工作,详细如表1所示。
1.2  全国汽车标准化技术委员会相关工作进展
汽标委为促进C-V2X技术在汽车领域应用并满足
布,以及《基于车路协同的营运车辆前方障碍危险预警系统要求》等行业标准申报工作,详细如表3所示。
中国汽车城
1.4  全国道路交通管理标准化技术委员会相关工
作进展
交标委完成了车联网相关的国家标准《机动车电子标识密钥管理系统技术要求》《道路交通智能化管理系统建设技术规范》和公共安全行业标准《道路交通信号控制机信息发布接口规范》报批工作,申报立项《道路交通标志信息编码》等公共行业标准,详细情况如表4所示:
表4    交标委相关工作进展
标准分类标准名称
基础通用道路交通管理设施分类与编码道路交通事件分类与编码道路交通管控信息分类与编码道路交通标志信息编码
2  LTE-V2X标准测试验证与应用
中国信息通信研究院联合各方力量在IMT-2020(5G)推进组C-V2X工作组中积极推动LTE-V2X相关测试标准规范的研究,目前已经形成针对物理层、传输层的《LTE-V2X 终端功能测试规范(实验室)》《LTE-V2X 性能测试规范(实验室)》《LTE-V2X终端间互操作测试规范(实验室)》共3项测试标准,以及针对网络层、应用层的《LTE-V2X终端网络层一致性测试规范(实验室)》《LTE-V2X终端应用层一致性测试规范(实验室)》和《LTE-V2X终端安全一致性测试规范(实验室)》。测试规范
详细定义了测试结构、设备要求和测试内容。与此同时,中国信息通信研究院联合东软等合作伙伴搭建了LTE-V2X通信协议一致性测试平台,支持网络层、应用层、安全协议一致性自动化测试,面向被测厂商提供完整的测试接口控制规范和技术文档。
2018年9至10月,IMT-2020(5G)
表2    汽标委相关工作进展标准分类标准名称
基础通用
智能网联汽车术语与定义
道路车辆网联车辆方法论第1部分:通用信息道路车辆网联车辆方法论第2部分:设计导则
系统(应用)基于LTE-V2X直连通信的车载信息交互系统技术要求
信息安全
车载信息交互系统信息安全技术要求汽车网关信息安全技术要求
表3    ITS标委会相关工作进展
标准分类标准名称
基础通用智能运输系统智能驾驶电子地图数据模型与交换格式第1部分:高速公路智能运输系统智能驾驶电子地图数据模型与交换格式第2部分:城市道路
通信合作式智能运输系统专用短程通信第3部分:网络层和应用层规范
车辆辅助驾驶
基于车路协同的营运车辆前方障碍危险预警系统要求
基于车路协同的营运车辆交叉口危险报警系统性能要求和测试规程
路侧设备
适应自动驾驶公路设施技术规范
车路协同路侧终端技术要求和测试规程
推进组C-V2X工作组在中国信息通信研究院实验室
组织华为、大唐电信、万集科技、金溢科技、星云互
联、东软集团、SAVARI、千方科技、华砺智行共9家
终端设备厂商,依据《LTE-V2X终端网络层一致性测
试规范(实验室)》和《LTE-V2X终端应用层一致性
测试规范(实验室)》标准,完成了网络层应用层互
操作、协议一致性测试。2018年10月中旬,在中国信
息通信研究院实验室,中国信科集团旗下大唐电信集
团和华为共同完成了基于3GPP R14的芯片级产品直连
通信(PC5)互操作测试,标志着国内LTE-V2X基本
实现了物理层、传输层、网络层、应用层全协议栈的
互联互通,也标志着LTE-V2X技术标准和解决方案已
经基本成熟,具备部署和商用化能力。
2019年9月至10月,中国信息通信研究院再次组
织开展互操作和互联互通测试,支持90余项用例的协
议一致性自动化测试,为28家企业的28款产品开展了
C-V2X全协议栈互联互通测试和C-V2X网络层、消息
层、安全层协议一致性测试。依据《基于LTE 的车联
网无线通信技术网络层技术要求》《基于LTE的车联
网无线通信技术消息层技术要求》《基于LTE的车联
网无线通信技术网络层测试方法》《基于LTE的车联
葛雨明(/0000-0001-5579-802X ):中国信息通信研究院主任工程师,博士毕业于中国科学院计算技术研究所,现任IMT-2020(5G )推进组蜂窝车联(C-V2X )工作组组长、中国工业互联网产业联盟(AII )国际合作与对外交流组主席、美国工业互联网联盟(IIC )
汽车特设
作者简介
网无线通信技术 消息层测试方法》和“四跨安全层测试方法”等文件开展。活动旨在检验各厂家产品的标准符合程度。
2019年10月22至24日期间,由IMT-2020(5G )推进组C-V2X 工作组、中国智能网联汽车产业创新联盟、中国汽车工程学会、上海国际汽车城(集团)有限公司共同在上海举办C-V2X “四跨”互联互通应
用示范活动,首次实现国内“跨芯片模组、跨终端、跨整车、跨安全平台”的C -V 2X 应用示范活动,有效展示了我国C-V2X 标准协议栈的成熟度,试验验证了C-V2X 通信安全技术解决方案,协力共建包含安全的完整C-V2X 产业链,为C-V2X 大规模商业化应用奠定基础。
3  LTE-V2X 标准化演进
在2017年3月的RAN 76次全会,3GPP Release 15立项eV2X 评估方法的研究课题,主要目的是为后续5G NR 支持eV2X 的标准化工作做准备,希望能就技术方案的评估方法(包括系统级仿真假设、链路级仿真假设等)先期开展工作,并就6 GHz 以上支持V2X 收集不同区域的管制要求、讨论设计原则等。2019年3月3GPP 完成了该研究课题,并启动了相应的NR-V2X 标准化项目,增加对于单播和组播传输方式、资源分配方案等的研究。同期,5GAA 、中国通信标准化协会和汽车、交通等相关行业组织从应用需求、场景和数据集入手,启动《面向5G-V2X 自动驾驶场景分析和数据集》《基于车路协同的高等级自动驾驶数据交互内容》等标准研究项目,以满足更高级别自动驾驶业务的通信需求,为产业化研发和产业链协同提供支撑。
4  结束语
本文系统性概述了我国LT E -V 2X 核心技术标准的制定进展,并说明了汽车、信息通信、智能交通、交通管理协同推进标准体系建设的良好局面。与此同时,本文介绍了LTE-V2X 标准测试验证和应用方
面的进展,说明了我国LTE-V2X 标准的有效性、完整性,以及相关产业发展的成熟度。在此基础上,本文面向
未来梳理了LTE-V2X 标准的演进发展趋势和当前重点工作布局。
参考文献:
[1] 5GAA. The Case for Cellular V2X for Safety and
Cooperative Driving[R]. 2016.
[2] IMT-2020推进组. C-V2X 白皮书[R]. 2017.
[3] 中国信息通信研究院. 车联网白皮书(2018年)[R].
2018.
[4] IMT-2020推进组. MEC 与C-V2X 融合 应用场景白皮书
[R]. 2019.
[5] IMT-2020推进组. LTE-V2X 安全技术白皮书[R].
2019. ★
组联执主席、中国通信标准化协会物联网技术委员会车联网子组组长、全国汽车标准化技术委员会智能网联汽车分技术委员会(SAC/TC114/SC34)委员和中国公路学会自动驾驶工作委员会常务委员,主要从事车联网、自动驾驶、工业互联网领域的相关政策、产业、标准和前沿技术研究工作,参与支撑撰写《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》《智能汽车创新发展战略(征求意见稿)》《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》《国家车联网产业标准体系建设指南》等多项国家战略规划,承担和参与了科技部、工信部、欧盟FP7、欧盟H2020、北京市科委、上海市经信委等多项重点研究课题,并牵头和参与了多项国际国内标准的制定工作。