2021年第01期
组培容器
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车联网中的应用分析
刘 荣
中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230041
摘要：5G 通信技术具有时延低、传输效率高、流量密度大等优势，车联网是5G 移动通信的典型应用场景，可实现智能化发展。为实现车联网的功能，使其尽快投入使用，文章提出在5G 通信技术中应用多接入边缘计算的车联网应用方案。以某园区为例，进行基于边缘计算的5G 通信技术应用实验，探究方案的可行性。关键词：边缘计算；5G 通信技术；车联网中图分类号：TN929.5 0 引言
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目前，车联网已经渗透到世界上的各个行业中，成为信息时代不可分割的一部分，得到了各界的高度关注。车联网作为“超高可靠超低时延”场景的代表，是5G 连接最为核心的应用场景之一。为了提高车辆驾驶、管理的智能化水平，优化驾驶人的体验，提高车辆驾驶安全性，以及运行效率，文章将以基于边缘计算的5G 通信技术为基础，再将通信技术应用于车联网的研发中。1 基于边缘计算的5G 通信技术在车联网中
的应用方案
边缘计算以移动云计算服务器为基础，用移动网络边缘完成相关任务，为无线网络接入提供技术支持，是5G 通信技术转型升级的关键技术。在车联网中，移动云计算服务器的应用，可调整传统5G 网络的应用层，使其移动至边缘位置，实现边缘计算，具有避免数据拥堵、降低网络负荷等优势，可显著提高车联网智能化水平［1］。通过该原理，基于边缘计算的5G 通信技术在车联网中的应用方案包括以下两部分。
（1）行人防撞方案。在边缘计算支持下，技术人员利用V2P 技术，连接各个主体，由车辆进行周边行人的监测，获取行人的相关信息，在可能出现碰撞危险时，立即通过手机报警，提醒驾驶人。在该过程中，驾驶人利用手机安装App，定位车辆信息；虚拟机负责道路信息、行人信息的整合；边缘计算服务器负责接收各类信息，并将指令传输给手机RSU，
由RSU 负责危险分析与广播预警。事先预警交通，保障行人与车辆安全。
（2）编队行驶方案。利用高准定位、V2V 等技术，结合行驶规则与交通秩序，对两辆及以上的车辆实施形式编队，通过车队中车辆行驶速度的统一管控，避免车辆出现碰撞，创造安全、稳定驾驶环境。在车辆控制过程中，由移动云计算服务器进行车队各类信息的采集与分析，如车辆行驶速度、车队运行路线的路况、车队运行路线的行人信息等。细化来说，车队车辆均安装通信模块，负责与、RSU 通信，ITS 网和移动蜂窝网均设置专属通信频段，为车辆与RSU、通信提供便利。同时，相关技术人员在边缘计算云服务器上构建编队行驶平台系统，可以有效获取各类信息，进而为车队规划驾驶路线。另外，技术人员通过该系统可以下达车队的速度变化、自动与延时转弯等操作指令，促使所有车辆与排头车辆保持相同的驾驶状态。在发生突发性交通事故时，排头车辆可立即实施应急方案，并告知后排车辆，避免交通意外事故的出现［2］。
2 基于边缘计算的5G 通信技术在车联网中
的应用实践
为探究上述方案的可行性，本文以拥有自动无人驾驶开放性交通道路的某园区为例，以该园区智能网联汽车系统测试应用场景为基础，利用基于边缘计算的5G 通信技术，进行5G 车联网组网，通过网络架构设计、无线设计与无线规划仿真，实施行人防撞、编队驾驶方案，测试行人防撞、编队驾驶
时5G
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车联网的性能，探究这两项方案的可行性，为车联网的建设提供理论与实践帮助。
2.1 移动通信网络组网
在进行车联网测试前，首先进行5G 实验网的组网，工作要点如下：
（1）无线网组网，选择AAU、BBU5900和客户终端等设备作为组网硬件，选用SA 核心技术组网，该网络的峰值最高为8.5 Gbit/s。
（2）承载网组网，遵循5G 接口10GE、环上10GE 等要求，进行接入环、汇聚网络环及骨干OTN 环的设置，选用L3 VPN 到边缘接入核心技术组网。
（3）核心网组网，在边缘云服务器上部署全部虚拟机，利用10GE 光口连接各项业务，通过VNF 实
现通信，利用EOR 实现流量转发，选用虚拟化和云化关键技术。
在实验网组网完成后，进行核心SA 组网，本实验应用Optinon2 SA 组网方案，传统机房设备作为硬件设备，实现AMF、SMF 等5GC 的构建，利用UDM 平台进行5G 开户，将UPF 作为用户界面，利用PTN 二层和无线空中接口连接，利用旁挂防火墙进入公网，与行人防撞、编队驾驶仿真场景的远程控制中心连接，为5G 车联网下的自动驾驶测试提供技术支持。在组网完成后，5G 负责与EPC+连接，与当地的无线操作维护中心直接连接，无须通过现网实现网管，可规避现网对车联网通信的影响。同时，在园区布设49个宏站和9个微站，规划30个RSU，确保5G 通信软硬件设备在园区的全面覆盖，保障实验的有序进行。
2.2 车联网测试
在5G 组网完成后，根据本文提出的基于边缘计算的5G 通信技术在车联网中的应用方案，将边缘计算云服务器部署于核心机房，与5G 通信技术协同完成车联网的行人防撞、编队驾驶业务。车联网测试内
运动水袋容包括以下3项：（1）园区覆盖状况，由信号接收功率表示；（2）峰值速率，在侧实施灌包测试，测定极好点下载峰值速率，在终端侧实施UDP 灌包测试，测定上传峰值速率；（3）端到端时延，计算通信过程中传输路径、设备及接口等环节的时延，相加后即为端到端时延。根据测试参数评
估行人防撞、编队驾驶等业务实施时的5G 通信效果，判断方案的可行性。
基于以上测试内容，可以得知，一是在园区覆盖状况测试中，园区布设5G 通信网的范围内，平均信号接收功率为-77 dBm，基本覆盖整个网络布设范围，园区覆盖状况良好。二是在峰值速率测试中，下载峰值速率平均值为890 Mbit/s，上传峰值速率平均值为100 Mbit/s，属于较高水平，说明车联网通信效率较高。三是在端到端时延测试中，CPE 终端和核心网间的端到端时延平均值为14 ms；CPE 端和CPE 端间的端到端时延平均值为26 ms，端到端时延属于较低水平。
综合上述，文章通过测试结果，可以判断基于边缘计算的5G 通信技术在车联网中的应用，可保障车辆的安全稳定运行，实现车辆驾驶的远程控制，值得推广应用。
3 结语
综上所述，在车联网中，基于边缘计算的5G 通信技术优势显著，应用方案包括行人防撞方案、编队行驶方案两部分。在某园区实践测试中，基于边缘计算的5G 通信技术在车联网中的应用，可具备行人防撞、编队驾驶功能，保障车辆安全运行，拓展5G 通信技术在车联网的应用广度与深度。
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参考文献
［1］周宪.5G 多接入边缘计算车联网拓扑优化研究［D ］.大连：
大连海事大学，2020.
［2］周杰.集成毫米波通信的5G 车联网通信与计算协同技术研
究［D ］.成都：电子科技大学，2020.
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