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導(dǎo)讀：

智慧交通是在整個(gè)交通運(yùn)輸領(lǐng)域充分利用5G、物聯(lián)網(wǎng)、空間感知、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和BIM等新第一代通信和信息技術(shù)，綜合應(yīng)用交通工程、通信、計(jì)算機(jī)、社會(huì)學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科，以建立全面感知、深度融合、科學(xué)決策和主動(dòng)服務(wù)等目標(biāo)，通過(guò)實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)信息感知、交通基礎(chǔ)設(shè)施建模、綜合交通信息數(shù)據(jù)融合、大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析等決策體系服務(wù)體系，形成問(wèn)題發(fā)現(xiàn)、問(wèn)題分析和問(wèn)題決策模型，面向交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與養(yǎng)維、交通巡檢、交通管控、交通管理和交通出行等場(chǎng)景提供行業(yè)資源配置優(yōu)化能力、公共決策能力、行業(yè)管理能力、公眾服務(wù)等能力，推動(dòng)交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與養(yǎng)維智能化、交通管理智慧化、交通運(yùn)輸便捷化、順暢化、安全化和環(huán)保化，帶動(dòng)交通運(yùn)輸相關(guān)行業(yè)轉(zhuǎn)型與升級(jí)。

5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱，是具有高速率、低時(shí)延和大連接特點(diǎn)的新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)智慧交通中的“車、路、人、環(huán)境”等交通要素互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。相比以往的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)以一種靈活部署的架構(gòu)提供10Gbps以上的帶寬、毫秒級(jí)時(shí)延、100萬(wàn)/km2超高密度連接的性能，面向智慧交通行業(yè)需求實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能的賦能。

5G網(wǎng)絡(luò)在智慧交通領(lǐng)域賦能的主要關(guān)鍵技術(shù)包括高性能無(wú)線接入技術(shù)、多接入邊緣計(jì)算和端到端網(wǎng)絡(luò)切片3個(gè)方面。其中無(wú)線接入技術(shù)的提升作為5G網(wǎng)絡(luò)能力的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)，基于空口的靈活配置與大規(guī)模天線的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)ITUeMBB、ITUuRLLC場(chǎng)景在交通領(lǐng)域的實(shí)踐；網(wǎng)絡(luò)切片保障業(yè)務(wù)的通信性能，多接入邊緣計(jì)算使能邊緣感知與計(jì)算體系，以5G網(wǎng)絡(luò)為橋梁搭建感知計(jì)算體系。

1.高性能無(wú)線接入

5G網(wǎng)絡(luò)通過(guò)大規(guī)模天線技術(shù)大幅提高天線效率，增強(qiáng)上下行的覆蓋能力并利用空分復(fù)用的方式提高系統(tǒng)容量。無(wú)限空口采用靈活的幀結(jié)構(gòu)配置，滿足大帶寬、低時(shí)延業(yè)務(wù)的需求，例如要求超短時(shí)延的業(yè)務(wù)，可以通過(guò)配置大子載波間隔，結(jié)合超短時(shí)隙，可以達(dá)到符號(hào)級(jí)的資源調(diào)度，降低時(shí)延。

對(duì)比4G（第四代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)），峰值速率從1Gbit/s提升到20Gbit/s，用戶可以體驗(yàn)到的帶寬從100Mbps提升到10Gbps，頻譜利用效率提升3倍，可以支持500km/h的移動(dòng)通信，網(wǎng)絡(luò)延遲從30-50ms降低到1ms，連接設(shè)備數(shù)每平方公里從1萬(wàn)個(gè)提升到100萬(wàn)個(gè)，通信設(shè)備能量利用率提升了100倍，每秒每平方米數(shù)據(jù)吞吐量提升了100倍，各項(xiàng)指標(biāo)有了大幅度的提升。

無(wú)線網(wǎng)功能與設(shè)備形態(tài)重構(gòu)，分離PDCP層（分組數(shù)據(jù)會(huì)聚協(xié)議子層）以上和以下的協(xié)議棧功能和無(wú)線協(xié)議功能處理，以DU單元（分布單元）承載時(shí)延敏感的業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線側(cè)的網(wǎng)絡(luò)切片。通過(guò)多端口空時(shí)編碼技術(shù)，形成多個(gè)波束賦形，引入空間維度，實(shí)現(xiàn)空間復(fù)用，降低了鄰區(qū)的干擾。在水平和垂直方向上選擇合適波束追蹤用戶，有效擴(kuò)大基站覆蓋范圍，解決基站塔下黑、高層信號(hào)弱和信號(hào)污染等問(wèn)題，通過(guò)多個(gè)不同波束同時(shí)為不同用戶服務(wù)的方式，提升系統(tǒng)容量。波束賦形波瓣更窄、能量更集中，有效減少對(duì)鄰區(qū)干擾。

2.端到端網(wǎng)絡(luò)切片

核心網(wǎng)側(cè)通過(guò)5G網(wǎng)元的靈活部署，針對(duì)智慧交通不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求配置網(wǎng)元架構(gòu)，可以靈活地支持網(wǎng)絡(luò)功能定制化、切片定制、網(wǎng)絡(luò)資源分配。每個(gè)切片網(wǎng)絡(luò)都包含邏輯上隔離的接入網(wǎng)，傳輸網(wǎng)和核心網(wǎng)，保障不同服務(wù)需求的時(shí)延、帶寬、安全性和可靠性等網(wǎng)絡(luò)性能，以靈活地應(yīng)對(duì)不同的智慧交通應(yīng)用場(chǎng)景。在高保障場(chǎng)景，定制化切片的通信可靠性達(dá)99.999%，并提供QoS高優(yōu)先保障。

根據(jù)智慧交通業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求自動(dòng)化編排網(wǎng)絡(luò)切片并隨需求動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行綜合化管理。針對(duì)同一應(yīng)用場(chǎng)景可在同一網(wǎng)絡(luò)接入下提供不同的業(yè)務(wù)保障。5G網(wǎng)絡(luò)切片是信息通信行業(yè)與交通行業(yè)相連結(jié)的利器，具有可定制、可測(cè)量、可交付、可計(jì)費(fèi)的特性。而對(duì)于行業(yè)用戶來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)與運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)合作，在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部署自己的切片網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需建設(shè)專網(wǎng)即可更方便、快捷地使用5G網(wǎng)絡(luò)，快速實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

3.多接入邊緣計(jì)算

邊緣計(jì)算是指靠近現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)源頭的一種超低時(shí)延的計(jì)算模式，通過(guò)計(jì)算力下沉的方式減少承載網(wǎng)傳輸與核心網(wǎng)元轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)延。多接入邊緣計(jì)算（MEC）作為云計(jì)算的演進(jìn)，將應(yīng)用程序托管從集中式數(shù)據(jù)中心下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣，更接近消費(fèi)者和應(yīng)用程序生成的數(shù)據(jù)。5G網(wǎng)絡(luò)接入與邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)融合，提供一體化計(jì)算服務(wù)，可快速滿足用戶對(duì)邊緣節(jié)點(diǎn)及云上基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺(tái)能力即服務(wù)和應(yīng)用即服務(wù)層不同能力的需求，滿足智慧交通行業(yè)應(yīng)用如危險(xiǎn)場(chǎng)景預(yù)警、連續(xù)信號(hào)燈下的綠波通行、路側(cè)智能融合感知、高精度地圖下載、視頻直播、車輛遠(yuǎn)程控制等功能的應(yīng)用需求。

MEC是實(shí)現(xiàn)5G低延遲和帶寬效率等的關(guān)鍵技術(shù)之一，同時(shí)MEC為應(yīng)用程序和服務(wù)打開(kāi)了網(wǎng)絡(luò)邊緣，來(lái)自第三方的應(yīng)用程序和服務(wù)，例如交警、交委、市政、路橋等的數(shù)據(jù)平臺(tái)，使得通信網(wǎng)絡(luò)可以轉(zhuǎn)變成為其它行業(yè)和特定客戶群的多功能服務(wù)平臺(tái)。交通行業(yè)應(yīng)用中的MEC更多的與業(yè)務(wù)服務(wù)單元整合部署，通過(guò)專線的方式與運(yùn)營(yíng)商的UPF（用戶面功能）網(wǎng)元對(duì)接，通過(guò)UPF本地卸載交通應(yīng)用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至MEC計(jì)算處理，最終通過(guò)業(yè)務(wù)服務(wù)單元完成交通行業(yè)應(yīng)用。

互聯(lián)互通社區(qū)

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當(dāng)前名稱：賦能智慧交通的5G關(guān)鍵技術(shù)-創(chuàng)新互聯(lián)
轉(zhuǎn)載來(lái)源：http://www.ekvhdxd.cn/article44/djoeee.html

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