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多接入边缘计算与C-V2X车联网融合的11个场景详述!

发布时间:2019-04-08

近日,IMT-2020(5G)推进组C-V2X工作组发布了《MEC与C-V2X融合应用场景》白皮书。

白皮书里面详细描述了MEC与C-V2X融合的11个应用场景,请针对每个场景中的MEC能力需求进行了归纳总结。

MEC与C-V2X融合场景视图

这11个场景被归为4类,今天小编就带大家来看看这些应用场景到底是怎样的。

单车与MEC交互场景

在C-V2X应用中,本地信息分发、动态高精度地图、车载信息增强、车辆在线诊断等功能通过单车与MEC进行交互即可实现。

单车与MEC交互场景示意图

1、本地信息分发

MEC作为内容分发的边缘节点,实现在线分发和流量卸载的功能。可为车辆提供音视频等多媒体休闲娱乐信息服务、区域性商旅餐饮等信息服务,或提供软件/固件升级等服务。 

在此类场景中,MEC的部署位置可根据接入用户数和服务流量灵活选择,通常可选择部署在 RSU或基站的汇聚节点后,为相对较大的范围提 供服务。

车辆无需装配智能传感器等设备,在网络部署了MEC及相应的功能服务后,具备对应通信模组的车辆可以直接使用此类服务。

2、动态高精度地图

MEC可以存储动态高精度地图车辆分发高精度地图信息,减少时延并降低对核心网传输带宽的压力。

在应用中,车辆向MEC发送自身具体位置以及目标地理区域信息,部署在MEC的地图服务提取相应区域的高精度地图信息发送给车辆。

当车辆传感器检测到现实路况与高精度地图存在偏差时,可将自身传感信息上传至MEC用于对地图进行更新,随后MEC的地图服务可选择将更新后的 高精度地图回传至中心云平台。 

在此类场景中,MEC提供存储高精度地图能力、用于动态地图更新的计算能力,同时提供与中心云的交互能力。

在网络部署了MEC及相应的功能服务后,车辆可利用对应的通信模组使用此类应用服务,在车辆具备智能传感器时,可以通过上传自身传感信息对地图进行更新。

3、车载信息增强

MEC提供车载信息增强功能,车辆可将车载传感设备感知的视频/雷达信号等上传至MEC, MEC通过车载信息增强功能提供的视频分析、感知融合、AR合成等多种应用实现信息增强,并将结果下发至车辆进行直观显示。 

在此类场景中,MEC提供用于视频分析、感知融合、AR合成等多个应用的计算能力,同时提供低时延、大带宽的通信能力。

在网络部署了 MEC及相应的功能服务后,车辆需装配智能传感器及显示设备,并利用对应的通信模组实现数据上传和下载。

4、车辆在线诊断

MEC可支持自动驾驶在线诊断功能。

当车辆处于自动驾驶状态时,可将其状态、决策等信息上传至MEC,利用在线诊断功能对实时数据样本进行监控分析,用于试验、测试、评估或应对紧急情况处理。同时MEC可定期将样本及诊断结果汇总压缩后回传中心云平台。 

在此场景中,MEC提供支持实时处理大量 数据的计算能力、数据存储能力和低时延的通信 能力,同时提供与中心云的交互能力。

在网络部署了MEC及相应的功能服务后,车辆需将自身传感、决策、控制信息通过对应的通信模组上传至MEC。

单车与MEC交互场景对MEC的能力要求

注:

带宽:★代表10Mbps以下,★★代表 10~100Mbps,★★★代表100Mbps以上; 

时延:★代表100ms以上,★★代表20~100ms,★★★代表20ms以下; 

计算:★代表支持信号控制级计算能力, ★★代表支持图像处理级计算能力,★★★代表 需要支持智能决策、视频编解码、大数据分析类计算能力; 

存储:★代表TB级存储或支持内存数据库, ★★代表PB级或支持结构性、关系型数据库, ★★★代表EB级或支持海量非结构性数据库;

边-云协同/用户位置/用户ID/网络状态:从零星至★★★分别代表了统计意义上对该要求的需求程度,零星表示完全不需要,★★★表示完全必需。

单车与MEC及路侧智能设施交互场景

在C-V2X应用中,危险驾驶提醒、车辆违章提醒等功能可通过单车、路侧智能设施及MEC进行交互实现。

单车与MEC及路侧智能设施交互场景示意图

5、危险驾驶提醒

MEC部署了危险驾驶提醒功能后,可结合路侧智能设施,通过车牌识别等功能分析车辆进入高速的时间,定期为车辆提供疲劳驾驶提醒;或在夜间通过视频分析,提醒车辆正确使用灯光;或在感知到突发车辆事故时,提醒附近车辆谨慎驾驶;或在天气传感器感知到高温“镜面效应”、 雨雪大雾等恶劣天气时,提醒车辆安全驾驶。

此外,MEC可阶段性地将危险驾驶信息汇总后上传中心云平台。 

在此场景中,路侧的各类传感设施实时将感知信息上传至MEC,MEC主要提供用于视频分析、感知融合、事件与消息整合等计算能力,保证传感信息传输的通信带宽,以及与中心云平台进行交互的能力,同时也应提供对跨基站、跨MEC业务连续性的必要支持。

车辆无需装配智能传感器等设备,在网络部署了MEC及相应的功能服务后,具备对应通信模组的车辆可以直接使用此类服务。

6、车辆违章预警

MEC部署了车辆违章预警功能后,可结合路侧智能设施,通过视频识别、雷达信号分析等应用实现车牌识别,并对超速、逆行、长期占据应急车道等违章行为判定,并将违章预警信息下发对应车辆,提醒车辆遵守交通规则行驶。

此外,MEC可阶段性将违章信息汇总后上传中心云平台。

在此场景中,路侧的摄像头、雷达等智能设 施实时将感知信息上传至MEC,MEC主要提供支 持视频分析、信号处理、违章判定功能等计算能 力,保证传感信息传输的通信带宽,以及与中心云平台进行交互的能力。

在网络部署了MEC及相应的功能服务后,具备对应通信模组的车辆可以 直接使用此类服务。

单车与MEC及路侧智能设施交互场景对MEC能力要求

多车与MEC协同交互场景

在C-V2X应用中,V2V信息转发、车辆感知共享等功能可通过多车与MEC协同交互实现。

多车与MEC协同交互场景示意图

7、V2V信息转发

MEC部署了V2X信息转发功能后,可作为桥接节点,以V2N2V的方式实现车与车之间的通信,实时交流车辆位置、速度、方向及刹车、开启双闪等车辆状态信息,提升道路安全。

在此场景中,车辆无需装备PC5通信模组, 可通过Uu接口将车辆状态信息发送至MEC,并接收MEC下发的其他车辆信息。MEC应提供超低时 延的信息传输功能。

8、车辆感知共享

MEC部署车辆感知共享功能,可将具备环 境感知车辆的感知结果转发至周围其他车辆,用于扩展其他车辆的感知范围。

也可以用于Seethrough场景,及当前车遮挡后车视野时,前车对前方路况进行视频监控并将视频实时传输至MEC,MEC的车辆感知共享功能对收到的视频进行实时转发至后方车辆,便于后方车辆利用视频扩展视,有效解决汽车行驶中的盲区问题,提高车辆的驾驶安全。

在此场景中,MEC提供传感信息、视频流等信息的转发功能,需要保证低时延、大带宽的通信能力。

在See-Through 应用场景中,需要对跨基站、跨MEC的业务连续性提供必要支持。

配置了车载传感器/摄像头和C-V2X通信模组的车辆可向其他车辆共享自身传感信息,仅配置通信模组的车辆可接收其他车辆共享的传感信息。

多车与MEC协同交互场景对MEC能力要求

多车与MEC及路侧智能设施协同交互场景

在C-V2X应用中,匝道合流辅助、智慧交叉路口、大范围协同调度等功能可通过多车、路侧智能设施及MEC进行协同交互实现。

多车与MEC及路侧智能设施协同交互场景示意图

9、匝道合流辅助

MEC部署匝道合流辅助功能,在匝道合流汇入点部署监测装置(如摄像头)对主路车辆和匝道车辆同时进行监测,并将监测信息实时传输到 MEC,同时相关车辆也可以将车辆状态信息发送至MEC,MEC的匝道合流辅助功能利用视频分析、信息综合、路况预测等应用功能对车、人、障碍物等的位置、速度、方向角等进行分析和预测,并将合流点动态环境分析结果实时发送相关车辆,提升车辆对于周边环境的感知能力,减少交通事故,提升交通效率。

在此场景中,MEC提供用于监测信息分析及环境动态预测的计算能力,以及低时延、大带宽的通信能力。车辆可通过Uu通信模式与MEC 直接交互,或通过PC5通信模式经RSU与MEC进 行交互。

10、智慧交叉路口

MEC部署智慧交叉路口功能,交叉路口处的路侧智能传感器(如摄像头、雷达等)将路口处探测的信息发送至MEC,同时相关车辆也可以将 车辆状态信息发送至MEC。

MEC的智慧交叉路口 功能通过信号处理、视频识别、信息综合等应用 功能对交叉路口周边内的车辆、行人等位置、速度和方向角等进行分析和预测,并将分析结果实时发送至相关车辆,综合提升车辆通过交叉路口的安全性和舒适性;同时MEC的可以通过收集和分析相关信息,对交通信号灯各相位配时参数进行优化,提高交叉路口的通行效率。

在此场景中,MEC提供用于路侧感知信息 分析及路况动态预测的计算能力,以及低时延、大带宽的通信能力。

车辆可通过Uu通信模式与 MEC直接交互,或通过PC5通信模式经RSU与MEC进行交互。 

11、大范围协同调度

MEC部署大范围协同调度功能,可在重点路段、大型收费口处借助视频传感信息,通过MEC进行路况分析和统一调度,实现一定范围内大规模车辆协同、车辆编队行驶等功能。

或在城市级导航场景中,MEC根据区域车辆密度、道路拥堵严重程度、拥堵节点位置以及车辆目标位置等信息,利用路径优化的算法对车辆开展导航调度,避免拥堵进一步恶化。

在此场景中,MEC收集多种传感信息及大量车辆状态信息,提供海量数据处理、综合路径规划等计算能力,提供各类综合信息的存储能力, 并提供与中心云平台进行交互的能力。

此外,在大范围导航规划应用中,MEC还应提供对跨基站、跨MEC业务连续性的必要支持。MEC的部署位置可根据接入用户数和服务范围灵活选择。

在网络部署了MEC及相应的功能服务后,具备对应通信模组的车辆可以直接使用此类服务。

多车与MEC及路侧智能设施协同交互场景对MEC能力要求

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