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MEC與C-V2X融合應(yīng)用場(chǎng)景

2019-02-22 21:23:52·  來(lái)源：佐思汽車(chē)研究  
　
縮略語(yǔ)3GPP第三代合作伙伴項(xiàng)目(the 3rd Generation Partnership Project)AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality)C-V2X蜂窩車(chē)用無(wú)線通信技術(shù)(Cellular Vehicle to Everyth
縮略語(yǔ)

3GPP
第三代合作伙伴項(xiàng)目
(the 3rd Generation Partnership Project)

AR
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)
(Augmented Reality)

C-V2X
蜂窩車(chē)用無(wú)線通信技術(shù)
(Cellular Vehicle to Everything)

MEC
多接入邊緣計(jì)算
(Multi-access Edge Computing)

RSU
路側(cè)單元
(Road Side Unit)

MEC與C-V2X融合的內(nèi)涵
 
多接入邊緣計(jì)算（Mult i - a c c e s s Ed g e Computing，MEC） 概念最初于2013年出現(xiàn)，起初被稱(chēng)為移動(dòng)邊緣計(jì)算（Mobile Edge Computing），將云計(jì)算平臺(tái)從移動(dòng)核心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部遷移到移動(dòng)接入網(wǎng)邊緣。2016年后，MEC內(nèi)涵正式擴(kuò)展為多接入邊緣計(jì)算，將應(yīng)用場(chǎng)景從移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步延伸至其他接入網(wǎng)絡(luò)。
 
C-V2X是基于蜂窩（Cellular）通信演進(jìn)形成的車(chē)用無(wú)線通信技術(shù)（Vehicle to Everything,V2X）技術(shù)，可提供Uu接口（蜂窩通信接口）和PC5接口（直連通信接口）1 。MEC與C-V2X融合的理念是將C-V2X業(yè)務(wù)部署在MEC平臺(tái)上，借助Uu接口或PC5接口支持實(shí)現(xiàn)“人-車(chē)-路-云”協(xié)同交互，可以降低端到端數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延，緩解終端或路側(cè)智能設(shè)施的計(jì)算與存儲(chǔ)壓力，減少海量數(shù)據(jù)回傳造成的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，提供具備本地特色的高質(zhì)量服務(wù)。MEC與C-V2X融合的場(chǎng)景視圖如圖1所示。
圖1 MEC與C-V2X融合場(chǎng)景視圖
 
MEC與C-V2X融合的特性
 
不同的C-V2X應(yīng)用場(chǎng)景從時(shí)延、帶寬和計(jì)算能力等方面對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提出了各類(lèi)不同要求。例如，在3GPP對(duì)eV2X（增強(qiáng)型V2X）場(chǎng)景的需求分析中（TR38.913），時(shí)延要求最嚴(yán)格的自動(dòng)駕駛和傳感器共享場(chǎng)景，對(duì)時(shí)延的要求最低達(dá)到了3ms；帶寬需求最大的傳感器共享場(chǎng)景，對(duì)帶寬的要求最高達(dá)到了1Gbps；全局路況分析場(chǎng)景對(duì)服務(wù)平臺(tái)的計(jì)算能力提出要求，要能快速對(duì)視頻、雷達(dá)信號(hào)等感知內(nèi)容進(jìn)行精準(zhǔn)分析和處理。
 
MEC與C-V2X融合可以對(duì)C-V2X端到端通信能力提供增強(qiáng)，也可以對(duì)C-V2X應(yīng)用場(chǎng)景提供輔助計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等支持。MEC與C-V2X融合具有網(wǎng)絡(luò)信息開(kāi)放、低時(shí)延高性能、本地服務(wù)等特性。不同的C-V2X場(chǎng)景可能需要其中某一個(gè)或數(shù)個(gè)方面的能力；同一個(gè)C-V2X場(chǎng)景也可能通過(guò)MEC與不同通信技術(shù)的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
 
網(wǎng)絡(luò)信息開(kāi)放：在網(wǎng)絡(luò)管理允許的情況下，MEC能夠承載網(wǎng)絡(luò)信息開(kāi)放功能，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化接口開(kāi)放邊緣網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信息、位置信息、用戶(hù)信息等。例如，在C-V2X的應(yīng)用中，對(duì)高精度定位的需求較大，利用MEC的位置信息開(kāi)放可以輔助車(chē)載終端實(shí)現(xiàn)快速定位，有效提高定位效率和精度。另外，利用MEC開(kāi)放的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信息也可以對(duì)TCP傳輸?shù)目刂品椒ㄟM(jìn)行優(yōu)化，有效規(guī)避高清視頻等多媒體數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)擁塞。
 
低時(shí)延高性能：MEC運(yùn)行在靠近用戶(hù)終端的網(wǎng)絡(luò)邊緣位置，能夠顯著降低C-V2X業(yè)務(wù)的傳輸時(shí)延、提供強(qiáng)大的計(jì)算與存儲(chǔ)能力、改善用戶(hù)體驗(yàn)。例如，駕駛安全類(lèi)C-V2X業(yè)務(wù)對(duì)通信時(shí)延提出了苛刻的要求，將此類(lèi)業(yè)務(wù)部署在MEC上，相比部署在中心云上可以顯著降低業(yè)務(wù)響應(yīng)時(shí)間。另外，MEC也可以為車(chē)載/路側(cè)/行人終端提供在線輔助計(jì)算功能，實(shí)現(xiàn)快速的任務(wù)處理與反饋。
 
本地服務(wù)：MEC具備本地屬性，可以提供區(qū)域化、個(gè)性化的本地服務(wù)，同時(shí)降低回傳網(wǎng)絡(luò)負(fù)載壓力；也可以將接入MEC的本地資源與網(wǎng)絡(luò)其它部分隔離，將敏感信息或隱私數(shù)據(jù)控制在區(qū)域內(nèi)部。例如，在智慧交叉路口場(chǎng)景中，MEC可以融合和分析多個(gè)路側(cè)及車(chē)載傳感器采集的數(shù)據(jù)， 并對(duì)大量數(shù)據(jù)提供實(shí)時(shí)、精確和可靠的本地計(jì)算 與分析。
 
MEC與C-V2X融合的場(chǎng)景分類(lèi)
 
MEC與C-V2X融合場(chǎng)景，可按照“路側(cè)協(xié)同”與“車(chē)輛協(xié)同”的程度進(jìn)行分類(lèi)。無(wú)需路側(cè)協(xié)同的C-V2X應(yīng)用可以直接通過(guò)MEC平臺(tái)為車(chē)輛或行人提供低時(shí)延、高性能服務(wù)；當(dāng)路側(cè)部署了能接入MEC平臺(tái)的路側(cè)雷達(dá)、攝像頭、智能紅綠燈、智能化標(biāo)志標(biāo)識(shí)等智能設(shè)施時(shí)，相應(yīng)的C-V2X應(yīng)用可以借助路側(cè)感知或采集的數(shù)據(jù)為車(chē)輛或行人提供更全面的信息服務(wù)。在沒(méi)有車(chē)輛協(xié)同時(shí)，單個(gè)車(chē)輛可以直接從MEC平臺(tái)上部署的相應(yīng)C-V2X應(yīng)用獲取服務(wù)；在多個(gè)車(chē)輛同時(shí)接入MEC平臺(tái)時(shí)，相應(yīng)的C-V2X應(yīng)用可以基于多個(gè)車(chē)輛的狀態(tài)信息，提供智能協(xié)同的信息服務(wù)。
 
在本白皮書(shū)的后文中，依據(jù)是否需要路側(cè)協(xié)同以及車(chē)輛協(xié)同，將MEC與C-V2X融合場(chǎng)景分為“單車(chē)與MEC交互”“單車(chē)與MEC及路側(cè)智能設(shè)施交互”“多車(chē)與MEC協(xié)同交互”“多車(chē)與MEC及路側(cè)智能設(shè)施協(xié)同交互”四大類(lèi)，如圖2所示。對(duì)于 每一大類(lèi)場(chǎng)景，本白皮書(shū)會(huì)對(duì)其中的具體應(yīng)用場(chǎng) 景進(jìn)行描述，并在場(chǎng)景小結(jié)中對(duì)各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景中MEC的能力需求進(jìn)行歸納總結(jié)。
圖2 MEC與C-V2X融合場(chǎng)景分類(lèi)
 
單車(chē)與MEC交互場(chǎng)景
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