超稳态5G网络赋能高阶自动驾驶

        随着城市道路上智能驾驶车辆的增多，以及无人车配送、无人车清扫等城市应用的出现，自动驾驶正逐渐从概念变为现实。自2020年开始，新基建逐渐成为政策风口，各地纷纷开启投资热潮。交通行业作为经济发展的重要支柱，也积极响应国家政策，打造融合互联网、大数据、人工智能等技术的新型智慧交通基础设施，促进自动驾驶从单一汽车的网联化向整个城市的智慧交通和智慧管理拓展。

        高阶自动驾驶是指由机器完成大部分驾驶任务的自动驾驶模式，真正解放驾驶员的手、眼、脚，带来极大的生活便利，但同时高阶自动驾驶也对技术和精度提出了更高要求。

        单车智能自动驾驶技术由于缺少其他侧人工智能的协同，面临发展瓶颈。首先，高级别的自动驾驶车辆要求车身配备大量的车载激光摄像头、雷达以及高性能芯片等，成本昂贵；在安全性方面，车载传感器的视角受限，容易产生感应盲区，感知距离也有限；此外，单车决策无法获取全局信息，面对复杂场景会导致错误预判，也无法做到车与路之间的高效协同。因此，单车智能长期停留在L2级别，升级困难。

        随着5G技术的发展，业界开始寄望于以5G网络为载体，为自动驾驶解决方案“提质增效”，实现“聪明的车+智慧的路+灵活的网”，推动自动驾驶及智慧交通持续跃升。5G车路协同不仅可以通过路侧实现超视距感知，提升自动驾驶安全性，还能基于5G网络实现车、路、云一体化高效协同，促进产业融合，催生更多城市应用。

        为了推动5G车路协同自动驾驶的应用和落地，中兴通讯推出了业界首个超稳态5G网络保障方案（见图1），致力于为自动驾驶中的车辆提供高速稳定的网络连接，保障信息传递的及时性可靠性。

        该方案主要包含三大技术亮点：超稳态平行链路、超稳态算网协同以及超稳态网业协同。

        - 超稳态平行链路

        首先，车辆上的5G双模组终端采用双发选收技术，通过两条链路发送V2X信息，从而在接收端减少丢包次数，有效避免因单链路信息损毁而传递不及时，影响自动驾驶的行驶安全性和行驶效率。

        此外，方案采用虚拟双频专网技术，也就是在公网覆盖下，基于单载波资源，创建双频层自动驾驶专网。一方面限制公网用户接入车联网专网，另一方面对专网数据进行切片资源保障，减少公网下的突发干扰对车联网业务时延产生影响，提升链路可靠性。同时，网络侧通过一系列智能调度机制，实现1次授权，多次使用，降低调度信令所带来的时延，从而在公网下实现媲美专网的低时延高可靠。

        - 超稳态算网协同

        超稳态算网协同基于一块NodeEngine算力单板，实现算力+网络的深度融合，并通过实时业务下沉、数据智能卸载，支撑低时延边缘计算和本地精准推送。NodeEngine算力单板不仅即插即用、实时性高、容量大，还能够灵活进行跨站算力共享协同，提升站点算力利用效率。该算力资源还可支撑在基站侧灵活部署车联网应用软件，包括融合感知分析、多路口协同控制优化等功能，实现对路侧摄像头感知数据的分析处理，生成结构化V2X信息，再由虚拟路侧单元vRSU（virtual road side unit）分发至车端，为自动驾驶提供更低成本更高效率的解决方案。

        - 超稳态网业协同

        超稳态网业协同为自动驾驶车辆的路径规划提供了有力支撑，能够协同网络质量和路况信息，实现网络能力和业务需求的最佳适配。通过将5G网络覆盖栅格化，系统能够得到实时的网络栅格负载，并根据道路拥堵状态及行驶目的地信息，网随业动地进行路径规划，提升自动驾驶车辆的通行效率，在车流量高峰时期大大减少网络卡顿的几率，实现路不塞、网不堵。

        以上三大亮点构成了中兴通讯的超稳态5G自动驾驶网络保障方案。以该方案为基石，配合全息化高精度路侧感知和开放性的道路数字孪生云平台，自动驾驶车辆将获得全面可靠的V2X信息以及系统化管理。即使是L2级别的自动驾驶车辆，在此道路系统中也能够实现L4级别的高阶自动驾驶，为自动驾驶规模化商用降低门槛。数字孪生平台汇聚城市实时道路信息，具有极强的适应性以及生态开放能力，可供政府交管部门进行城市交通智慧管理；产业链上游的自动驾驶车辆运营商也能够通过该平台实现更精准的车辆管理。

        当前超稳态5G自动驾驶示范区已经铺设了51km的全息智能道路，超稳态网络保障方案也完成了一阶段业务验证。通过部署空口性能增强特性，叠加双模组终端双发选收，方案实现在城市道路场景下空口时延降低60%，达到20ms@99.9%的可靠性，保障60km/h的高速自动驾驶业务。

        未来，随着智能道路规模的不断扩大，更多的上层商业应用也将应运而生，如无人车末端配送、景区接驳、自动驾驶出租车等，让人们体验到更加智慧的生活和出行服务。示范区将持续打造自身的核心竞争力，并以点带面推动全国各城市的智慧交通基础设施建设，为交通强国战略目标的实现提供有力支撑。