[发明专利]一种实现车联网业务的方法及本地化网络架构

说明书

技术领域

本发明涉及但不限于现代车辆技术，尤指一种实现车联网业务的方法及本地化网络架构。

背景技术

随着经济社会的高速发展，中国汽车保有量迅速增长，道路交通事故频繁发生，已成为近年来影响我国公众安全感的重要因素之一，道路交通安全问题已经成为影响社会和谐和改善民生的基本问题之一。中国迫切需要从技术、政策、教育等各方面改善交通安全，其中提升车辆安全设计是其中的重要组成部分。提升车辆安全的技术主要分为被动安全技术和主动安全技术。其中，被动安全技术用于在事故发生后，对车内、车外人员及物品的保护；主动安全技术则用于防止和减少车辆发生事故，避免人员受到伤害。主动安全技术是现代车辆安全技术发展的重点和趋势。

基于通信的碰撞预警系统已成为当前各国试图解决道路交通安全问题的一种新的思路。基于通信的碰撞预警系统通过利用先进的无线通信技术和新一代信息处理技术，实现车与车、车与路侧基础设施间的实时信息交互，告知彼此目前的状态(包括车辆的位置、速度、加速度、行驶路径等)及获知的道路环境信息，协作感知道路危险状况，以便及时提供多种碰撞预警信息，从而防止道路交通安全事故的发生。

车联网通信(V2X，Vehicle-to-Everything Communications)是指通过装载在车辆上的传感器、车载终端及电子标签提供车辆信息，采用各种通信技术实现车与车通信(V2V，Vehicle-to-Vehicle Communication)、车与人通信(V2P，Vehicle-to-Pedestrian Communications)、车与网络基础设施通信(V2I，Vehicle-to-Infrastructure Communications)，车与网络(V2N，Vehicle-to-Network Communications)通信，并在信息网络平台上对信息进行提取、共享等有效利用，对车辆进行有效的管控和提供综合服务。

目前，3GPP正在讨论基于长期演进(LTE)的V2X。根据当前3GPP的定义，V2X业务是一种使用V2V应用的发送或接收用户设备(UE)参与的通过3GPP传输的通信业务。基于参与通信的另一方，V2X业务可以进一步分为V2V业务、V2I业务、V2P业务和V2N业务。其中，

V2P业务是指UE之间使用V2P应用通信的业务。V2N业务是指UE和服务实体使用V2N应用通过LTE网络实体进行相互通信的业务。

V2I业务是指UE和路边单元(RSU，Road Side Unit)使用V2I应用进行交互的业务。RSU是支持V2I业务的实体，可以发送V2I业务到使用V2I应用的UE，也可以从使用V2I业务的UE接收V2I业务。RSU可以通过基站(eNB)或者静止的UE实现。如果RSU是通过基站实现的即称为eNB type RSU，如果RSU是通过UE实现的即称为UE type RSU。

V2V业务是指UE之间使用V2V应用通信的业务。V2V包括UE之间直接交互V2V相关应用信息，或者由于V2V直接通信范围的限制，UE之间通过支持V2X业务的基础设施如RSU，应用服务器等，进行V2V相关应用信息交互。

此外，3GPP还讨论了V2V的三种场景，如图1(a)所示的场景1，支持仅仅基于PC5接口的V2V通信。UE通过PC5接口发送V2X消息给局部区域的多个UE；如图1(b)所示的场景2，支持仅仅基于Uu口的V2V通信：UE通过上行链路(UL)上行传输V2X消息到E-UTRAN，E-UTRAN再将该V2X消息通过下行链路(DL)下行广播给局部区域的多个UE。场景3支持使用Uu和PC5接口的V2V通信：如图1(c)所示，UE通过PC5接口发送V2X消息给其他UE，UE type RSU从PC5接口接收到V2X消息后将该V2X消息上行传输给进化型的统一陆地接入网(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)，E-UTRAN将从UE type RSU处接收到的V2X消息下行广播给局部区域的多个UE；或者，如图1(d)所示，UE上行传输V2X消息到E-UTRAN，E-UTRAN从Uu口接收到V2X消息后将该V2X消息传输到一个或者多个UE type RSU，UE type RSU将从E-UTRAN处接收到的V2X消息通过PC5接口发送给局部区域的多个UE。