基于5G的平行增强交通世界 汇报单位： 联合参与单位 项目背景：智能网联新时代 通过连接人、车、路等交通关键要素，构建高效、安全、绿色的智能网联交通环境，满足智能交通领域的多样化业务需求 交通效率类 业 务 需 求 交通路口红绿灯控制（V2I） • 自适应巡航（V2V） • 编队行驶（V2V、V2I、V2N） • 碰撞预警（V2V） • 路况提示（V2I） • 自动驾驶 （V2V、V2I、V2N） • 高精度地图智能导航（V2N） • 远程驾驶（V2N） • 车载AR/VR（V2N） • 车况远程诊断（V2N） 安全类 信息服务类 4G核心网 4G 网 络 演 进 • 自动驾驶 网联 V2V/V2I RSU MEC 5G 车联网 车联网业务平台 业务平台 4G基站 5G基站 5G服务器 项目目标：构建新型智能交通体系框架 “车、路、人、云” 的一体化协同 + 智能驾驶交通工具 + 云平台镜像管控 = 平行增强交通世界（EPM） 新型智能交通体系框架 建设数字化 智能交通基 础设施 交通基础设施数字化 交通工具智能化 交通管控系统一体化 全方位数字化镜像映射 动态实时性能监测 自动驾驶系统 智能物流系统 全局动态的智能管控 海量数据汇聚与共享 示范应用共 享化智能运 载工具 打造全局动态的 交通管控系统 交通网、信息网、能源网，三网合一实现一体化智能交通服务 车联网完成智慧道路组网、车路云协同，实现全局动态的智能交通管控 物联网完成传感信息采集、回传，实现海量交通数据的分析与共享 项目方案：车、路、云三重平行系统 基于5G的EPM系统由云端、路侧和车端三个层面的平行系统共同组成，由5G通信网络构成3个平行系统之间的数据连接 云端平行系统：基于车端和路侧上行的 系统的三个部分之间通过5G进行信息交互， 云端平 行系统 5G的短时延和高带宽特性能够完全满足EPM 数据，通过融合算法与模型构建，利用 远程驾驶信息 AR技术和模拟驾驶技术，构建一套增强 下行数据控制 的云端平行驾驶和交通管理系统 系统的大量传感器、视频以及指令数据的传递 交通管控信息 驾驶模拟器 交通管理监控 用户 云端逻辑 控制平台 驾驶辅助模块 主车视角 自由视角 AR显示模块 环境重构模块 上行接入控制 车辆实时运行状态 5G EPM 智能驾驶汽车端平行系统：基于自动驾驶的智 虚拟交通环境模型 车端视频 路端视频 能交通运载工具，由感知子系统、交互子系统 智能驾 驶汽车 以及驾驶子系统构成 远程驾驶 算法模块 自动驾驶 执行机构 驾驶辅助信息 车辆实时运行状态信息 路侧边 缘计算 云端交互模块 V2I算法模块 虚拟交通环境 虚拟交通环境 远程驾驶指令 协作式驾驶 安全辅助系统 云端交互模块 车端感知系统 视频流 摄像头 视频流 驾驶辅助信息 虚拟交通环境 重构模块 视频流 5G-V2X交互模块 雷达分析单元 视频分析单元 交通设施 数据采集单元 5G 雷达 摄像头 交通设施 路侧边缘计算节点，依靠5G-V2X信息交互以及雷 基本安全信息 V2X信息 视频分析单元 路侧边缘计算平行系统：基于5G通信基站搭建的 5G-V2X交互模块 5G 达、视觉等多源感知系统，共同构建路端的平行 交通系统 项目创新点：构建真实 →虚拟交通世界的数字镜像系统 依托5G网络将人、车、路、云实时联网，将信息数据搜集整合形成一个虚拟交通世界，与现实的交通世界“平行存在” 智能交通分层架构设计 • 多层架构设计：业务应用层、平台层、 网络层、无线接入层。每一层都发挥 其独特优势为终端用户提供安全可信、 多样化、连续性的智能交通服务。 智慧交通产品研发 • 智慧交通通信设备及产品研发，包括 5G基站、路侧单元（RSU）、车载终 端、边缘计算、高精度定位等设备。 A B 多接入多业务场景的网络部署方案 • 多接入网络部署：LTE-V2X、5G、V2V、 V2I，为用户提供多种网络接入方式 • 5G助力车联网业务：5G的低时延、大带 宽和高可靠性可以为车联网提供更加丰富 的服务，例如自动驾驶、远程驾驶、编队 行驶等。 一体化云平台 C D • 云平台将融合服务资源、平台能力和运营 体系为一体，实现多方共享共用，降低全 生命周期成本，分摊风险，共创收益。 创新点A：分层架构设计 A 分层架构体系助力实现真实/虚拟交通世界数字镜像 交通安全管控 交通效率管理 大数据分析 数 字 中 枢 数字基础设施体系 • 虚拟交通世界：依托5G网络构建的三重平行系统，将人、车、路、云实时 联网，将信息数据搜集整合形成一个虚拟交通世界，与现实的交通世界 信息娱乐服务 “平行存在”。 • 镜像管控：基于云平台实现对道路、车辆、信息的全方位镜像管控，真正 实现安全、高效、使用的交通运输模式。 • 业务应用层：保留已有的Telematics业务，同时5G-V2X可以实现自动驾驶、编队行 驶、高清视频传输等业务 • 云平台层：打造一体化车联网平台，实现网络管理能力和网络能力开放等 • 网络层：以基于5G的C-V2X为主，引入边缘云，降低网络传输时延；通过网络切片保 证不同的业务流服务能力 • 无线接入层：通过对RSU进行快速、灵活部署以及蜂窝网的广覆盖，可提供车联网的 无缝连接，保证业务的多样性 业务应用层 事故诊断 辅助驾驶 自动驾驶 高清视频 云平台 连接管理 业务管理 大数据分析 网络能力开放 网络层 边缘云 网络切片 鉴权与认证 无线接入层 路侧单元RSU 5G/4G/3G/C-V2X 无缝覆盖 基础设施层 • 基础设施层：交通设施信息化，通过物联网完成全方位道路感知，实现动态实时监控 全方位道路感知 基础设施信息化 动态实时监测 创新点B：智能组网“多接入+边缘云+网络切片” B 基于5G网络的多接入多业务场景网络部署方案 多接入的混合组网方案 ➢ 面向Telematics业务的3G/4G网络 3G/LTE LTE-V2X TDD LTE Priority 2 FDD LTE （Resident） Priority 1 ➢ 面向辅助驾驶车路协同的LTE-V2X网络 ➢ 面向自动驾驶、远程驾驶、高清视频的5G网络 3G F2/F3 ➢ MEC为车联网业务提供本地化数据处理能力， 降低网络时延 ➢ 网络切片为车联网打造专属网络资源，保证车 联网的业务流能力需求 ➢ 大带宽为车联网大数据量业务提供可行性和流 畅性 ➢ 大连接为车联网提供大连接数的业务保障 eNB V2N (1.8GHz) 3G F1 V2P (5.9GHz) 自动驾驶 MEC 远程监控 边 缘 车载AR/VR 云 核 心 云 网 络 切 片 V2V (5.9GHz) GSM 900/1800 多网融合提供高质量信息服务 5G网络助力超高可靠低时延业务 ITS platform V2I (5.9GHz) Priority 2 高清视频 4G Cellular Network RSU V2X-Direct V2X-Cellular Priority 4 5G + C-V2X 车路协同实现主动安全 5G网络提供自动驾驶多样化业务 创新点B（续）：智能组网“安全管控+5G高精度定位” B 基于5G网络的多接入多业务场景网络部署方案 端 管 • 云 • 芯片防护 • 分域管理 • 身份认证 • 硬件加密 • 访问控制 • 业务隔离 • 应用加密 • 流量监测 • 数据加密 • 安全启动 • ... ... • 通信加密 • ... ... • 信息共享 • ... ... ➢ 终端加密芯片模组研发 ➢ 通信管道信息加密与业务安全隔离措施 ➢ 云端用户身份认证与鉴权 • A-GPS Ant 3 d3 d1 GPS Statoin LTE d2 Ant 1 Estimated location 端管云全面安全管控：多技术全面保障端、管、云端信息安全 算法与惯性导航、地图相结合，获取高精度 地图 定位信息，助力自动驾驶、编队行驶等车联 网业务 惯导 Ant 2 Location Unit 车载传感+指纹 5G高精度定位助力车联网业务：将蜂窝定位 创新点C：新型智能交通通信设备研发 C 智慧交通产品研发 高精度定位设备 终端设备 C-V2X芯片 车载设备 路侧设备 定位微基站 网络侧定位系统 车载显示设备 Balong V2X 2018Q1 发布 • 单芯片支持 PC5 and Uu • Uu 接口高达 1.2Gbps 速率 • 支持 Mode3 和 Mode4 室内定位单元 5G基站 MEC服务器 创新点D：一体化云平台设计与研发 D 一体化云平台 自动/辅助驾驶 生态服务 智能交通 面向智能网联驾驶的协同 编排一体化云平台 任务1：协同创新服务服务场景设计以及业务仿真实现 智能交通服务场景设计以 及业务编排算法实现 自动驾驶服务场景设计以 及业务编排算法实现 汽车应用服务链编排场景 设计及流程实现 任务2：协同创新服务平台分层架构及关键技术研究 人机交互设备 蜂窝通 信设备 智能化人机 交互关键技 术研究 统一认证和 智能连接管 理技术 多源数据采 集以及分析 挖掘技术 基于场景感 知的实时决 策技术 协同服务能 力开放与编 排技术 云平台安全 可信的服务 管控技术 任务3：协同创新服务标准体系以及数据接口制定 车与车 CAN通 信设备 集成式车载智 能终端 车与路 网络管理能力：包括业务管理和连接管理 • 网络能力开放：例如进行大数据分析拓展新的业务渠道；向第三方开展 网络接入功能，允许第三方企业进行业务定制 云与网 云与应用 云与人 任务4：基于面向智能网联的多网协同以及云网系统控制 V2X 测试与典型场景研发 • 车与云 云网协同控制接口开放与互联研发 边缘计算与雾计算在智能网联驾驶中应用研究 车载网关的安全 通信技术研究 任务5：面向智能网联驾驶的协同创新场景实现以及应用示范 内场研发孵化环 境 外场研发测试环 境 智能网联示范基地 智能交通示范基地 市场及应用分析 EPM系统利用5G网络实现汽车、城市交通设施、人、云平台的信息高效合理的采集、处理和交互，扩展众多新功能 信息资源在交通系统中合理