5G车联网为什么这么火？
现在车联网（C-V2X）的需求越来越大，特别是在交通管理、自动驾驶、远程控制这些场景上，5G车联网已经成了刚需。怎么提高频谱利用率、扩大通信覆盖范围、提升可靠性，这些都是现在要攻克的重点。今天就从技术角度聊聊5G车联网标准是怎么发展的，重点讲讲基站和车辆之间的Uu链路、车与车之间的Sidelink链路、两种链路的控制机制、LTE车联网和5G车联网怎么共存，还有网络切片和本地数据网络这些新技术。
3GPP的车联网标准是怎么一步步做出来的？
3GPP（第三代合作伙伴计划）为了满足车联网的各种应用场景和系统需求，把标准化工作分成了三个阶段。
第一阶段：Release 14（2015年8月-2017年3月）这个阶段主要做的是基于LTE的车联网服务标准。技术基础来自Release 12/13的设备间直连通信（D2D），在这个基础上进行了增强，2017年3月完成了标准制定。这就是常说的LTE-V2X。
第二阶段：Release 15（2017年4月-2018年6月）这个阶段是在Release 14的基础上继续增强，加入了载波聚合、传输分集、64QAM调制等技术，目的是实现更高容量和更低延迟。这个阶段预计2018年6月完成标准制定。
第三阶段：Release 16（2018年6月起）前两个阶段都是基于LTE架构的，主要满足车与车之间的基本通信需求。但要实现自动驾驶和远程控制，LTE就不够用了。所以从Release 16开始，转向基于5G新空口（NR）技术的车联网标准，要达到超高速传输、超大容量、超高密度、超高可靠性这些5G的特点。
5G车联网能干什么？要满足哪些需求？
3GPP的SA1工作组针对先进车联网服务定义了25个使用场景，可以归纳为四大类：
车队编队行驶多辆车动态组成车队，由头车周期性地向车队中所有车辆发送消息进行管理。这样可以让车辆之间的距离缩小，提高道路利用率。
先进驾驶包括半自动和全自动驾驶。每辆车通过传感器把行驶数据分享给附近的车，大家一起协同管理行驶轨迹，预测行驶方向，提高安全性和交通效率。
扩展传感器车辆通过传感器和附近的车、行人、路边设备交换位置和动向信息，让车辆拥有360度无死角的视野，避免碰撞。
远程驾驶乘客不会开车，或者车辆处于危险环境时，可以远程操控。还可以用在公交系统这种路线固定、环境变化小的场景，通过云端计算远程控制车辆。这种场景对可靠性和延迟的要求特别高。
看看这四类场景的性能要求就知道有多严格了：
端到端延迟：3-100毫秒不等，远程驾驶只允许5毫秒
可靠性：90%-99.999%
数据速率：10-1000 Mbps
通信范围：50-1000米
其中远程驾驶要求99.999%的可靠性，这意味着十万次通信只能失败一次，要求非常苛刻。
5G车联网面临哪些技术挑战？
要达到超低延迟和超高可靠性，光靠无线接入技术是不够的，核心网络也得跟上。只有从核心网到无线接入的端到端都做到超低延迟和超高可靠性，5G车联网才能真正落地。
无线接入技术方面的创新
Uu链路传输增强Uu链路就是车辆到基站的连接。包括单播和组播两种方式。通过单播和组播的智能切换、多天线技术、MIMO、波束成形、干扰协调等技术，可以降低延迟、提高频谱效率和可靠性。另外，通过增强车辆到网络的中继功能，可以扩大网络覆盖范围，改善小区边缘的性能。
Sidelink链路传输增强Sidelink就是车与车之间的直接通信，包括单播、组播和广播。通过灵活调整子载波间隔和传输时间间隔、增强同步流程和功率控制，可以降低延迟、减少系统开销。同时利用多天线、MIMO、波束成形等技术，加上基于Sidelink的无线资源分配优化和协作定位技术，可以进一步提升频谱效率和可靠性。
Uu和Sidelink链路控制机制增强包括QoS（服务质量）测量和管控、连接优先级和多连接机制、拥塞控制、移动性管理等技术，都是为了降低延迟、提高可靠性。
LTE-V2X和NR-V2X共存机制LTE车联网负责基本的行车通信，5G车联网负责先进的自动驾驶、信息交换和远程控制。两者特点不同，可以互补。而且可以使用不同频段，避免相互干扰。共存机制的设计要让两者既能有效整合发挥互补优势，又能独立运作互不干扰，特别是不能让5G车联网影响到原有LTE车联网的性能。
核心网技术方面的创新
网络切片技术网络切片的好处是通过软件定义的计算和存储，提高灵活性、可扩展性和运营效率。这对车联网这种动态变化的网络环境特别有用，可以根据不同应用的资源需求，提供VR、AR、多视角视频流等各种服务。
本地数据网络（LADN）为了在特定区域提供更精细化的服务，LADN的概念被提出来了。对5G车联网来说，可以在不同区域针对不同的道路使用者提供不同的服务。比如在高速公路上的车辆，可以通过5G网络使用多视角视频流服务，减少事故发生。
未来5G发展不只是移动通信，还会涉及整个智能交通系统（ITS）产业。通过高度的网络灵活性让基础设施紧密整合，创造5G对人类生活的新价值。
写在最后
随着车联网应用需求不断增长，5G车联网在交通管理、自动驾驶、远程控制等场景中的需求越来越迫切。Uu链路增强、Sidelink链路增强、控制机制优化、LTE和5G共存、网络切片、本地数据网络，这些都是5G车联网需要攻克的技术难题。相信随着技术演进和标准化工作的推进，车联网服务会成为5G中最重要的电信服务之一。
