蜂窩車聯網（C-V2X）（第二版）
陳山枝 胡金玲 等
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商品描述
車聯網是跨信息通信、汽車、交通等領域的交叉新興技術。蜂窩車聯網（C-V2X）技術是能保證低時延和高可靠性的車聯網專用無線通信技術。本書以車聯網的發展背景、車聯網賦能智能網聯汽車與智能交通的能力分析、國內外發展態勢為基礎，以車聯網基本應用和增強應用的性能需求為出發點，分析了車聯網的系統架構和技術標準體系，重點介紹了C-V2X的兩個技術演進版本——LTE-V2X和NR-V2X的網絡架構和關鍵技術，以及C-V2X車路雲協同關鍵技術、安 全技術、頻譜規劃、產業發展與應用，並展望了C-V2X的應用及技術發展趨勢。
本書的讀者對象主要為從事車聯網工作的信息通信、交通、汽車、因特網等行業的技術研究、標準研究、產品開發、產業研究、政策研究、應用開發、業務運營等人員，以及高等院校相關專業的教師和學生，本書也可作為高等院校相關專業的教材。
作者簡介
陳山枝
北京郵電大學博士研究生畢業。教授級高 級工程師，博士生導師，國家傑出青年科學基金獲得者，IEEE Fellow。現任中國信息通信科技集團有限公司（CICT）副總經理、總工程師、科技委主任，無線移動通信全 國重點實驗室主任，移動通信及車聯網國家工程研究中心主任，負責移動通信技術與標準研究及產業化工作。曾獲國家科學技術進步獎特等獎、一等獎、二等獎，國家技術發明獎二等獎，何梁何利基金科學與技術創新獎，光華工程科技獎等。目前主要研究方向為6G、車聯網、衛星因特網等。
目錄大綱
第 1章 概述 1
1.1 車聯網的發展背景 2
1.1.1 信息通信技術在汽車行業的應用與演進 3
1.1.2 信息通信技術在交通行業的應用與演進 6
1.2 車聯網與蜂窩車聯網（C-V2X） 8
1.2.1 車聯網 8
1.2.2 蜂窩車聯網（C-V2X） 10
1.2.3 車路雲協同系統 13
1.3 車聯網與智能網聯汽車 15
1.3.1 自動駕駛分級 16
1.3.2 車載感知技術 19
1.3.3 自動駕駛中自行車智能面臨的挑戰 21
1.3.4 車聯網賦能智能網聯汽車 22
1.3.5 智能網聯汽車分級 26
1.4 車聯網與智慧交通 28
1.4.1 車聯網賦能智慧交通 28
1.4.2 智能網聯道路分級 30
1.5 車聯網與智慧城市 32
1.6 全球發展態勢：政策、標準化 34
1.6.1 全球主要國家和地區的政策 34
1.6.2 國際標準化組織 35
1.7 我國發展現狀：政策、標準化 39
1.7.1 政策及規劃 40
1.7.2 標準制定 41
1.8 本書章節安排 43
思考題 45
參考文獻 45
第 2章 車聯網應用需求 53
2.1 車聯網的基本應用需求 54
2.1.1 行駛安全類應用 54
2.1.2 交通效率類應用 59
2.1.3 交通服務類應用 61
2.1.4 信息服務類應用 63
2.2 車聯網的增強應用需求 63
2.3 國內外車聯網應用的標準進展 67
2.3.1 SAE International 67
2.3.2 ETSI 69
2.3.3 3GPP 70
2.3.4 中國汽車工程學會 71
2.3.5 5GAA 74
2.3.6 IMT-2020（5G）推進組C-V2X工作組 74
思考題 75
參考文獻 75
第3章 車聯網系統架構與技術標準體系 79
3.1 車聯網的技術挑戰 80
3.2 車聯網系統架構 80
3.2.1 通信和應用視角下的車聯網系統架構 80
3.2.2 車路雲協同視角下的車聯網系統架構 82
3.3 車聯網技術標準體系 84
3.4 DSRC（IEEE 802.11p）技術與標準 85
3.4.1 DSRC（IEEE 802.11p）技術 85
3.4.2 DSRC（IEEE 802.11p）標準進展及演進 88
3.5 C-V2X技術與標準 89
3.5.1 C-V2X的設計思想 89
3.5.2 C-V2X關鍵技術演進 92
3.5.3 C-V2X標準進展及演進 93
3.6 DSRC（IEEE 802.11p）與C-V2X技術對比 95
3.7 DSRC（IEEE 802.11p）和LTE-V2X模擬與實測比較 97
3.7.1 NGMN V2X工作組的模擬結果 98
3.7.2 實際道路測試結果 98
3.8 DRSC（IEEE 802.11p）與C-V2X頻譜 100
思考題 100
參考文獻 101
第4章 LTE-V2X技術 105
4.1 研究背景與技術思路 106
4.2 技術需求 107
4.2.1 LTE-V2X業務需求 107
4.2.2 LTE-V2X的技術挑戰 108
4.3 LTE-V2X通信方式和網絡架構 110
4.3.1 LTE-V2X通信方式 110
4.3.2 LTE-V2X網絡架構 113
4.4 無線接口協議棧 116
4.5 物理層關鍵技術 118
4.5.1 傳輸波形、時頻資源的定義 119
4.5.2 物理通道和物理信號 120
4.5.3 資源池配置 122
4.6 無線通道接入控制與資源分配 125
4.6.1 概述 125
4.6.2 分佈式無線通道接入控制與自主資源選擇（模式4） 126
4.6.3 集中式無線通道接入控制與資源分配方法（模式3） 135
4.7 同步機制 136
4.8 服務質量管理與擁塞控制 139
4.8.1 服務質量管理 139
4.8.2 擁塞控制 139
4.9 LTE-V2X對Uu接口的增強技術 141
4.10 LTE-V2X直通鏈路增強技術 142
思考題 144
參考文獻 144
第5章 NR-V2X技術 147
5.1 背景介紹 148
5.2 NR-V2X部署場景 149
5.3 NR-V2X總體架構 151
5.3.1 NR-V2X網絡架構 151
5.3.2 NR-V2X PC5協議棧和通道映射關系 153
5.4 NR-V2X PC5單播、多播和廣播通信模式 155
5.4.1 NR-V2X PC5廣播 156
5.4.2 NR-V2X PC5多播 156
5.4.3 NR-V2X PC5單播 157
5.5 NR-V2X業務的服務質量管理機制 159
5.6 NR-V2X直通鏈路物理層技術 160
5.6.1 傳輸波形、參數集、帶寬部分和時頻資源的定義 160
5.6.2 物理通道結構 163
5.6.3 NR-V2X直通鏈路控制信令 166
5.6.4 NR-V2X資源池配置 167
5.7 NR-V2X直通鏈路的HARQ反饋機制 169
5.7.1 NR-V2X單播的HARQ反饋機制 170
5.7.2 NR-V2X多播的HARQ反饋機制 170
5.7.3 PSFCH資源確定方法 173
5.8 NR-V2X直通鏈路無線 通道接入控制與資源分配 175
5.8.1 NR-V2X集中式無線通道接入控制與資源分配方法（模式1） 175
5.8.2 NR-V2X分佈式無線通道接入控制與資源分配方法（模式2） 177
5.8.3 終端間協調的資源選擇方法 182
5.9 NR-V2X直通鏈路的同步機制 185
5.10 NR-V2X直通鏈路的功率控制技術 187
5.11 NR-V2X直通鏈路通道狀態信息（CSI）的測量和反饋 188
5.12 跨無線接入技術調度機制 189
5.13 NR-V2X與LTE-V2X設備內共存 191
5.14 NR-V2X直通鏈路的終端節電技術 192
5.14.1 直通鏈路的部分感知機制 192
5.14.2 直通鏈路的非連續接收機制 194
思考題 195
參考文獻 195
第6章 C-V2X車路雲協同關鍵技術 197
6.1 C-V2X車路雲協同 198
6.２ C-V2X與移動邊緣計算 199
6.2.1 移動邊緣計算概述 199
6.2.2 C-V2X與移動邊緣計算融合應用場景 202
6.2.3 C-V2X與移動邊緣計算融合架構 204
6.３ C-V2X與5G網絡切片 207
6.3.1 5G網絡切片概述 207
6.3.2 5G網絡切片支持車聯網應用 209
6.４ 高精度地圖 211
6.4.1 高精度地圖數據 212
6.4.2 高精度地圖生產 213
6.4.3 高精度地圖更新 214
6.５ 車路協同融合感知 215
6.5.1 感知技術原理 215
6.5.2 路側感知技術 217
6.5.3 車路協同融合感知技術 220
6.６ C-V2X高精度定位 221
6.6.1 C-V2X高精度定位需求 221
6.6.2 基於RTK的GNSS高精度定位系統架構 222
6.6.3 基於RTK的GNSS高精度定位的關鍵技術 223
6.6.4 高精度定位的發展趨勢 226
6.７ C-V2X雲協同平臺 228
思考題 230
參考文獻 230
第7章 C-V2X安全技術 233
7.1 概述 234
7.2 C-V2X安全系統架構 236
7.3 C-V2X通信層安全技術 238
7.3.1 C-V2X通信層安全技術概述 238
7.3.2 LTE-V2X通信層安全技術 239
7.3.3 NR-V2X通信層安全技術 239
7.4 C-V2X應用層安全技術 241
7.4.1 C-V2X應用層安全技術概述 241
7.4.2 C-V2X安全管理證書 242
7.4.3 C-V2X應用層安全機制 244
7.4.4 C-V2X安全管理系統部署模式 251
7.5 C-V2X設備的認證授權技術 254
7.5.1 C-V2X設備的認證授權技術概述 254
7.5.2 基於VIM的C-V2X設備的認證授權過程 255
7.5.3 基於GBA的C-V2X設備的認證授權過程 258
7.6 C-V2X數據安全和隱私保護 259
思考題 262
參考文獻 262
第8章 C-V2X頻譜需求與規劃 263
8.1 C-V2X頻譜需求研究 264
8.1.1 車聯網典型的行駛安全應用 264
8.1.2 車聯網行駛安全應用頻譜需求分析 265
8.2 國際C-V2X頻譜規劃 271
8.2.1 美國 271
8.2.2 歐盟 273
8.2.3 日本 274
8.2.4 韓國 275
8.2.5 新加坡 275
8.2.6 頻率資源分配小結 276
8.3 我國C-V2X頻譜規劃 276
8.4 NR-V2X頻譜需求及規劃展望 278
思考題 279
參考文獻 279
第9章 C-V2X產業發展與應用 281
9.1 C-V2X產業鏈構建 282
9.2 C-V2X產業聯盟 283
9.3 C-V2X互聯互通測試 284
9.3.1 V2X“三跨”互聯互通應用 284
9.3.2 C-V2X“四跨”互聯互通應用 286
9.3.3 C-V2X“新四跨”互聯互通應用 288
9.3.4 2021 C-V2X“四跨”（滬蘇錫）先導應用 289
9.3.5 國外與C-V2X相關的互聯互通測試 289
9.4 我國的C-V2X示範區及雙智城市建設 291
9.5 我國的C-V2X測試評估體系 294
9.5.1 構建C-V2X測試評估體系的背景 294
9.5.2 構建C-V2X測試評估體系的方法及測試能力建設 295
9.6 C-NCAP主動安全評測應用C-V2X技術 299
9.7 C-V2X典型應用案例 302
思考題 305
參考文獻 305
第 10章 C-V2X應用展望與新技術發展趨勢 307
10.1 基於C-V2X的車路雲協同應用與展望 308
10.2 C-V2X新技術趨勢及研究方向 309
10.2.1 車聯網無線傳播環境通道建模 309
10.2.2 基於5G和B5G的高精度定位 312
10.2.3 雷達與通信融合在車聯網中的應用 314
10.2.4 AI賦能的車聯網通信關鍵技術 316
10.2.5 基於區塊鏈的車聯網安全技術 320
10.2.6 衛星通信在車聯網中的應用 322
10.2.7 C-V2X在低空智聯網中的應用 324
思考題 326
參考文獻 326
附錄A 縮略語 335
附錄B 國內C-V2X相關部分標準列表及進展 349
附錄C C-V2X發展大事記 353
附錄D 車聯網（智能網聯汽車）直連通信使用5905-5925MHz頻段管理規定（暫行） 357
