5G与车联网:基于移动通信的车联网技术与智能网联汽车 电子工业出版社 在线下载 pdf mobi 2025 epub 电子版

本书介绍了车联网技术的背景、现状、演进和架构，重点对基于5G移动通信的关键技术进行了详细的分析和介绍，包括eCall（紧急呼叫）和下一代（Next Generation）eCall、DSRC（专用短程通信）和C-V2X（蜂窝车联网），以及支持车联网通信的高层消息等。本书还介绍了车联网安全、频谱需求及划分、测试和产业推动等重要问题。本书不仅适合移动通信、车联网和智能网联汽车领域的专业技术人员阅读和参考，还适合高等院校通信、信号处理等专业的师生阅读和参考。

目 录

章 车联网技术的背景、发展和各国/地区的现状 / 1

1.1 车联网技术的背景和发展 / 1

1.1.1 车联网技术的背景 / 1

1.1.2 车联网的商业模式及发展 / 11

1.2 欧美地区现状、法规介绍 / 12

1.2.1 美国 / 12

1.2.2 欧洲 / 13

1.3 车联网、智能交通与智能网联汽车 / 17

1.3.1 智能网联汽车 / 17

1.3.2 智能交通 / 19

参考文献 / 21

第2章 通信技术（3G/4G）演进对车联网的影响 / 23

第3章 车联网技术架构 / 27

3.1 车联网架构 / 27

3.2 车联网标准体系 / 28

3.2.1 美国 / 29

3.2.2 欧洲 / 32

3.2.3 ISO / 33

3.2.4 中国 / 36

3.2.5 车联网无线接入技术标准体系 / 45

参考文献 / 46

第4章 eCall/NG-eCall / 47

4.1 车辆紧急呼叫的关键要求 / 47

4.2 In-band Modem eCall方案 / 48

4.3 NG-eCall方案 / 51

4.4 其他方案 / 54

4.5 三种方案的比较 / 55

4.6 车载紧急呼叫和救援业务的商业模式 / 56

参考文献 / 57

第5章 车联网专用短程通信技术 / 59

5.1 专用短程通信 / 59

5.2 WAVE 协议体系 / 60

5.3 WAVE 的物理层 / 61

5.4 WAVE MAC层 / 63

5.4.1 Out of BSS 模式 / 64

5.4.2 增强分布式信道接入（EDCA） / 64

5.4.3 WAVE多信道操作 / 67

5.5 WAVE逻辑链路层 / 68

5.6 WAVE短消息协议 / 69

5.7 欧洲智能交通接入技术ITS-G5 / 70

5.8 中国ETC专用短程通信 / 71

参考文献 / 73

第6章 Cellular V2X技术 / 75

6.1 LTE-V2X / 75

6.1.1 需求与应用场景 / 75

6.1.2 LTE V2X工作场景和工作模式 / 76

6.1.3 物理层技术 / 80

6.1.4 资源分配方式 / 85

6.2 5G V2X / 89

6.2.1 eV2X需求与应用场景 / 89

6.2.2 研究计划 / 90

6.3 DSRC与C-V2X技术比较 / 91

参考文献 / 95

第7章 V2X高层协议 / 96

7.1 美国SAE J2735消息字典 / 96

7.2 ETSI CAM/DENM / 99

7.2.1 CAM / 99

7.2.2 DENM / 101

7.3 中国汽车工程学会（SAE-China）应用层及数据交互 / 104

7.4 三种消息的比较 / 106

参考文献 / 106

第8章 车联网安全 / 108

8.1 车联网通信安全 / 109

8.1.1 V2X通信安全 / 110

8.1.2 车内网通信安全 / 116

8.1.3 车网/车云通信安全 / 116

8.2 网联汽车安全 / 117

8.3 车联网信息服务平台安全 / 118

8.4 车联网数据安全和个人隐私保护 / 119

参考文献 / 120

第9章 中国的车联网频谱研究 / 122

9.1 国际ITS 频谱和法规现状 / 123

9.1.1 美国 / 123

9.1.2 欧洲 / 124

9.1.3 日本 / 126

9.1.4 新加坡 / 126

9.1.5 其他国家 / 128

9.1.6 结论和建议 / 128

9.2 国内频谱分配 / 129

9.3 5.9 GHz C-V2X和其他系统共存研究 / 130

9.3.1 C-V2X对固定卫星业务（地对空）干扰分析 / 132

9.3.2 C-V2X和RLAN业务共存研究 / 135

9.4 C-V2X频谱需求研究 / 140

9.4.1 关键参数和假设 / 141

9.4.2 频谱需求评估方法 / 146

9.4.3 研究结果示例 / 148

9.4.4 自动驾驶场景下的频谱需求研究 / 150

参考文献 / 154

0章 智能网联汽车的场景及测试 / 155

10.1 应用示例 / 157

10.2 网联能力评测及认证 / 159

10.2.1 国际网联连接能力认证 / 159

10.2.2 评测方法论 / 165

参考文献 / 174

1章 C-V2X的产业推动 / 176

11.1 5GAA / 176

11.2 中国示范项目 / 179

11.2.1 浙江 / 179

11.2.2 上海 / 179

11.2.3 重庆 / 182

11.2.4 北京/河北 / 185

11.2.5 吉林 / 186

11.2.6 武汉 / 187

2章 未来与展望 / 188

缩略语 / 191

李俨__eol__1998年毕业于东南大学移动通信国家重点实验室，并获得通信与信息系统博士学位，现任Qualcomm Technologies Inc.技术标准不错总监，负责Qualcomm Technologies Inc.在中国的标准事务。他现代表Qualcomm Technologies Inc.出任未来移动通信论坛理事，并担任车载信息产业联盟-未来移动通信论坛车联网联合工作组主席。他的研究领域包括CDMA移动通信系统、调制和编码、同步技术、安全和移动应用等方面。他在靠前靠前核心期刊上发表论文10余篇，拥有14项已授权的美国，并在靠前申请了多项。__eol____eol__曹一卿__eol__毕业于北京邮电大学通信与信息系统专业并获得博士学位,现任Qualcomm Technologies Inc.不错资深工程师。他的研究方向包括蜂窝车联网通信技术、无线通信系统信道编码、自适应通信技术、干扰分析与消除技术和系统射频性能分析等。在工作期间，申请包括PCT在内的数十项，已获得授权十项，曾获得“中国很好奖”。__eol____eol__陈书平__eol__2010年毕业于北京邮电大学，获信号与信息处理博士学位，现任Qualcomm Technologies Inc.不错资深工程师。他的研究领域包括资源管理与优化、多天线、车联网等方面。他在靠前靠前核心期刊上发表论文数十篇，拥有数项已授权的美国，并在靠前申请了多项。__eol____eol__杜志敏__eol__2001年毕业于北京邮电大学，获信号与信息处理博士学位，同年加入Qualcomm Technologies Inc.从事标准化工作，现为技术标准总监。他主要从事多天线和自适应信号处理、无线通信新技术、安全和新业务应用等的研究和标准化，负责公司在CCSA、TC260等组织中的标准化工作，已在靠前靠前核心期刊上发表论文数十篇，拥有8项已授权的美国，并在靠前申请了多项。__eol____eol__邱虹__eol__2004年毕业于北京邮电大学，并获得通信与信息系统硕士学位。现任Qualcomm Technologies Inc.不错资深工程师，从事技术标准化工作，研究方向为物联网和无线局域网，曾合著出版了《CDMA无线网络规划与优化》。__eol____eol__高路__eol__2002年毕业于北京邮电大学并获博士学位，研究方向为无线通信中的信号与信息处理，现任Qualcomm Technologies Inc.技术标准总监。她长期负责频谱工程、法规以及认证等相关标准化工作，研究领域包括频率需求、共存干扰分析和相关射频指标研究、车联网、毫米波、频谱共享和MIMO空时编码等方面，已在靠前靠前会议、期刊上发表论文10余篇，拥有数项已授权的美国。__eol____eol__韩斌__eol__2013年毕业于北京邮电大学，并获得通信与信息系统博士学位，现任Qualcomm Technologies Inc.资深工程师。他的研究领域包括无线资源管理与优化、多天线技术、OTA测试、射频性能分析等方面，已在靠前会议、期刊发表论文20余篇，申请10余项。__eol__

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编辑推荐

《5G与车联网》由美国高通公司资深专家主笔，全面分析介绍车联网基于5G移动通信的关键技术，以及车联网的安全、频谱需求及划分、测试和产业推动等重要问题，本书不仅适合移动通信、车联网和智能网联汽车领域的专业技术人员阅读和参考，还适合高等院校通信、信号处理等专业的师生阅读和参考。

前言

"前 言

2015年，《麻省理工科技评论》将“Vehicle to Vehicle Communication”评为年度10大突破技术之一。该评论认为“V2V技术比无人驾驶汽车更容易实现，后者更容易受到恶劣天气、意外障碍、环境和复杂的城市路况影响。而简单的汽车间无线网络很可能提供更加高效的公路安全。”美国每年发生超过500万起交通事故，其中超过3万起是致命事故。美国高速公路管理局（NHTSA）通过在密歇根安娜堡的实验，认为V2V技术可以将美国每年的交通事故减少50万起，并避免超过1000起死亡事故。

本书作者并不认为基于通信的V2V/V2X技术将接近取代目前汽车中已经大量装备的各种传感器、毫米波和激光雷达，而是提供一种“超视距”的感知方式，以帮助进一步提高自动驾驶等级和改善智能交通体验。

本书首先从车联网技术的架构和标准体系的角度力求给读者一个全貌，帮助读者更好地理解车联网系统的设计思想。

在以通信为手段的车联网技术中，本书着重介绍了通信对于安全和驾驶体验提升的三个系统——eCall（紧急呼叫）和下一代（Next Generation）eCall、DSRC（专用短程通信）和C-V2X（蜂窝车联网）。在这三个系统中，eCall主要提供事故后的紧急呼叫，以帮助救助更多的生命；DSRC用于改善汽车驾驶的主动安全体验；C-V2X除提升主动安全体验外，还通过5G V2X提供部分自动驾驶功能。DSRC和C-V2X都是IP层以下的传输技术，而应用层等高层消息是由各个地区的标准组织定义的，比较有名的包括国际自动机工程师学会（SAE Inter national）定义的BSM消息和欧洲ITS-G5定义的CAM/DENM消息。本书在第7章中介绍了这些消息。同时，对于车联网安全这一热点话题，在本书第8章中也给予了介绍。

此外，本书还介绍了车联网产业化的三个重点问题：频谱需求及划分、测试和产业推动。在本书即将付梓之时，我们很欣喜地看到我国已经正式发布车联网频谱划分管理规定。2018年11月，通信模组、通信终端和整车企业在上海进行了全球少有“跨通信模组、跨终端、跨整车”的互联互通演示。“三跨”演示标志着各个产业环节已经被打通，C-V2X产品进一步走向了商用。

囿于作者学识，本书有诸多不足之处，还请各位热心读者指正。

谢谢！

著者

2019年1月"

• 作者：小楠 发布时间：2020-05-30 21:27:42

  很快看完了，内容并不是深入浅出行的科普，部分章节甚至流于公式的演算与推导，对小白来说太深，对相关从业者来说又太散，东一榔头西一棒槌，看完也没有帮助读者构建一个系统的对车联网的认知，挺一般的吧，可看可不看。

• 作者：小王子的 发布时间：2019-08-13 14:55:24

  研究是看不懂了 但看看背景国内外现状趋势也是好的

• 作者：刀子 发布时间：2019-10-13 14:31:54

  大多是在讲协议内容

• 作者：鱼加菲 发布时间：2020-05-26 23:27:06

  主要想了解车联网的应用场景、未来趋势等，结果发现全书基本通篇在讲通信协议，系统行地介绍车联网的篇幅却很少，感觉像是一本蹭车联网热度的通信书籍。

• 作者：早起的虫儿 发布时间：2023-07-13 17:33:58

  非技术人员读者有点吃力

• 作者：某某某的树洞 发布时间：2023-11-28 17:53:24

  原来19年就标过想读了

• 从洛克菲勒那里学到的

  作者：一瓢之饮 发布时间：2012-05-23 14:40:27

  很久以前，当时刚刚参加完江苏省中学生物理竞赛，我的很多同学因为这个比赛保送到清华北大。而我有个好朋友没有入围复赛（我也没有），他非常失落，当时在南京逛书店，我把这本书推荐给他。

  我不知道他究竟读了没有，几周后他又把书给我，说好像很无聊。

  后来我自己读了，并把它放在桌旁，时常会翻一翻。我觉得这是高中时对我影响很深远的一本书。

  福特、摩根、洛克菲勒、迪士尼、贾尼尼、休斯等等作为整整一代美国梦的代表，他们的人生中有很多值得我们去汲取的东西。

  像洛克菲勒这种大财阀，料想他也做过多少不光彩的事情。可是就这本书而言，他写给自己儿子的话，作为对子女的一种教育，我觉得非常真挚。

  大学之后我曾见过许多人抱怨找不到好工作，老板怎么不好，工作怎么无聊，福利怎么不好，地位怎么卑微，而那谁谁谁又通过关系得到了什么，谁又不愁吃喝买房买车。俨然一副“为什么我不是富二代，人生不公平”的样子。。。

  我并不知道原来有这么多人会抱怨这些。我一直都觉得，工作学习、艰苦创业，这个过程应该是人生中最浪漫的事情。

  我想这就是我从洛克菲勒那里学到的最宝贵的东西。

  ========================================================

  November9，1897

  　　

  　　亲爱的约翰：

  　　

  　　有一则寓言很有意味，也让我感触良多。那则寓言说：

  　　

  　　在古老的欧洲，有一个人在他死的时候，发现自己来到一个美妙而又能享受一切的地方。他刚踏进那片乐土，就有个看似侍者模样的人走过来问他：“先生，您有什么需要吗？在这里您可以拥有一切您想要的：所有美味佳肴，所有可能的娱乐以及各式各样的消遣，其中不乏妙龄美女，都可以让您尽情享用。”

  　　

  　　这个人听了以后，感到有些惊奇，但非常高兴，他暗自窃喜：这不正是我在人世间的梦想嘛！一整天他都在品尝所有的佳肴美食，同时尽享美色的滋味。然而，有一天，他却对这一切感到索然无味了，于是他就对侍者说：“我对这一切感到很厌烦，我需要做一些事情。你可以给我找一份工作做吗？

  　　

  　　他没想到，他所得到的回答却是摇头：“很抱歉，我的先生，这是我们这里惟一不能为您做的。这里没有工作可以给您。”

  　　

  　　这个人非常沮丧，愤怒地挥动着手说：“这真是太糟糕了！那我干脆就留在地狱好了！”

  　　

  　　“您以为，您在什么地方呢？”那位侍者温和地说。

  　　

  　　约翰，这则很富幽默感的寓言，似乎告诉我：失去工作就等于失去快乐。但是令人遗憾的是，有些人却要在失业之后，才能体会到这一点，这真不幸！

  　　

  　　我可以很自豪的说，我从未尝过失业的滋味，这并非我运气，而在于我从不把工作视为毫无乐趣的苦役，却能从工作中找到无限的快乐。

  　　

  　　我认为，工作是一项特权，它带来比维持生活更多的事物。工作是所有生意的基础，所有繁荣的来源，也是天才的塑造者。工作使年轻人奋发有为，比他的父母做得更多，不管他们多么有钱。工作以最卑微的储蓄表示出来，并奠定幸福的基础。工作是增添生命味道的食盐。但人们必须先爱它，工作才能给予最大的恩惠、获致最大的结果。

  　　

  　　我初进商界时，时常听说，一个人想爬到高峰需要很多牺牲。然而，岁月流逝，我开始了解到很多正爬向高峰的人，并不是在“付出代价”。他们努力工作是因为他们真正地喜爱工作。任何行业中往上爬的人都是完全投入正在做的事情，且专心致志。衷心喜爱从事的工作，自然也就成功了。

  　　

  　　热爱工作是一种信念。怀着这个信念，我们能把绝望的大山凿成一块希望的磐石。一位伟大的画家说得好，“痛苦终将过去，但是美丽永存”。

  　　

  　　但有些人显然不够聪明，他们有野心，却对工作过分挑剔，一直在寻找“完美的”雇主或工作。事实是，雇主需要准时工作、诚实而努力的雇员，他只将加薪与升迁机会留给那些格外努力、格外忠心、格外热心、花更多的时间做事的雇员，因为他在经营生意，而不是在做慈善事业，他需要的是那些更有价值的人。

  　　

  　　不管一个人的野心有多么大，他至少要先起步，才能到达高峰。一旦起步，继续前进就不太困难了。工作越是困难或不愉快，越要立刻去做。如果他等的时间越久，就变得越困难、可怕，这有点像打枪一样，你瞄的时间越长，射击的机会就越渺茫。

  　　

  　　我永远也忘不了做我第一份工作——簿记员的经历，那时我虽然每天天刚蒙蒙亮就得去上班，而办公室里点着的鲸油灯又很昏暗，但那份工作从未让我感到枯燥乏味，反而很令我着迷和喜悦，连办公室里的一切繁文缛节都不能让我对它失去热心。而结果是雇主不断地为我加薪。

  　　

  　　收入只是你工作的副产品，做好你该做的事，出色完成你该完成的工作，理想的薪金必然会来。而更为重要的是，我们劳苦的最高报酬，不在于我们所获得的，而在于我们会因此成为什么。那些头脑活跃的人拼命劳作决不是只为了赚钱，使他们工作热情得以持续下去的东西要比只知敛财的欲望更为高尚——他们是在从事一项迷人的事业。

  　　

  　　老实说我是一个野心家，从小我就想成为巨富。对我来说，我受雇的休伊特-塔特尔公司是一个锻炼我的能力、让我一试身手的好地方。它代理各种商品销售，拥有一座铁矿，还经营着两项让它赖以生存的技术，那就是给美国经济带来革命性变化的铁路与电报。它把我带进了妙趣横生、广阔绚烂的商业世界，让我学会了尊重数字与事实，让我看到了运输业的威力，更培养了我作为商人应具备的能力与素养。所有的这些都在我以后的经商中发挥了极大效能。我可以说，没有在休伊特-塔特尔公司的历练，在事业上我或许要走很多弯路。

  　　

  　　现在，每当想起休伊特和塔特尔两位先生时，我的内心就不禁涌起感恩之情，那段工作生涯是我一生奋斗的开端，为我打下了奋起的基础，我永远对那三年半的经历感激不尽。

  　　

  　　所以，我从未像有些人那样抱怨他的雇主，说：“我们只不过是奴隶，我们被雇主压在尘土上，他们却高高在上，在他们美丽的别墅里享乐；他们的保险柜里装满了黄金，他们所拥有的每一块钱，都是压榨我们这些诚实的工人得来的。”我不知道这些抱怨的人是否想不定期：是谁给了你就业的机会？是谁给了你建设家庭的可能？是谁让你得到了发展自己的可能？如果你已经意识到了别人对你的压榨，那你为什么不结束压榨，一走了之？

  　　

  　　工作台是一种态度，它决定了我们快乐与否。同样都是石匠，同样在雕塑石像，如果你问他们：“你在这做什么？”他们中的一个人可能就会说：“你看到了嘛，我正在凿石头，凿完这块我就可以回家了。”这种人永远视工作为惩罚，在他嘴里最常吐出的一个字就是“累”。

  　　

  　　另一个人可能会说：“你看到了嘛，我正在做雕像。这是一份很辛苦的工作，但是酬劳很高。毕竟我有太太和四个孩子，他们需要温饱。”这钟人永远视工作为负担，在他嘴里经常吐出来的一句话就是“养家糊口”。

  　　

  　　第三个人可能会放下锤子，骄傲地指着石雕说：“你看到了嘛，我正在做一件艺术品。”这种人永远以工作为荣，工作为乐，在他嘴里最常吐出的一句话是“这个工作很有意义”。

  　　

  　　天堂也地狱都有由自己建造。如果你赋予工作意义，不论工作大小，你都会感到快乐，自我设定的成绩不论高低，都会使人对工作产生乐趣。如果你不喜欢做的话，任何简单的事都会变得困难、无趣，当你叫喊着这个工作很累人时，即使你不卖力气，你也会感到精疲力竭，反之就大不相同。事情就是这样。

  　　

  　　约翰，如果你视工作为一种乐趣，人生就是天堂；如果你视工作为一种义务，人生就是地狱。检视一下你的工作态度，那会让我们都感觉愉快。

  　　

  爱你的父亲

  ========================================================

• c-v2x与dsrc的技术与产业化演进趋势浅见

  作者：pansin 发布时间：2019-09-18 08:50:52

  继续深入研读车联网领域的书，在读完以介绍dsrc为主的《车用安全通信》再读这本，有些疑惑顿解，有些dsrc感觉车到山前疑无路，看到c-v2x颇有点柳岸花名明又一村的感觉。

  基于公共移动通信技术的车联网通信技术，从3gppv14版本开始针对车联网应用成立its工作组，对车联网的应用场景进行研究，并完善了相关规范，在通信的物理层，逻辑控制层，进行了针对性的规范化，在速率，时延，密度容量方面相对wave的dsrc标准有质的提高。在路基rsu的uu无线接口通信的基础上，通过pc5接口支持无运营商依赖的v2v通信。在5gaa联盟的推动下，不断演进在今年发布的v16版本中逐渐完善，为了保持兼容性，所在的5.9g频段，以及上层应用协议，包括ieee1609.2安全的定义，bsm与dsrc保持一致，实现了车联网通信技术的兼容和延伸。

  当然，c-v2x也并非花团锦簇一路顺风，仍有绕不过去的坎，首先是5g的落地问题，商业化规模化运营扔仍需要时间，尤其是3gppv16版本的全面实现需要时间，另外，关于5g网络运营商和车联网企业与管理部门的利益分配问题，也未必能达成共识，dsrc由美国交通部门主导，在国内公安，交通，工信等不同部门在利益分配和管辖权上想必也未必一帆风顺。是不是会有相应的专网出现或者独立的运营商存在，都是大部之间利益博弈不容小觑的点。技术的概念测试和验证以及产业化部署同样如隔天堑，dsrc经过近20年的历练，成熟度和产业化也是得到了验证，c-v2x仍需待以时日。另外，不要低估概念普及以及产业演进的力量，历史证明，笑到最后的技术往往并不一定先进，只不过是简单和产业化普及率比较高而已，比如tcp/ip的互联网。

  不过对于紧急救援的ecall，在2g时代已经在欧美开始产业化应用，在中国竟然仅靠民间组织推动，感觉有点不可思议，特别ng-ecall出现后，本该强制性的落实，或者经济驱动的商业化运作，人命关天的重要事宜，竟然无动于衷百思不得其解。最起码保险公司可以商业化运营这块业务，相比也是不错的商业模式。

  从信息安全的角度出发来掌握基础的领域信息，这本书给出的启发，协议层的安全分析是关注与c-v2x自身的安全要求，需要在3gppv16itswg2去找寻相应的分析和方案，至于上层需要关注ieee1609.2的相关安全技术。从安全和隐私的角度，《车用安全通信》谈的相对比较多，虽然c-v2x沿用了ieee1609.2但感觉这个方面的演进路线和技术应用并没有发挥5g的优势，例如crl是不是有升级为oscp的可行性，甚至借鉴区块链分布式密钥管理与应用机制，解决安全与隐私问题，都值得进一步探索。

  这本书写的并不深，而且对国内外车联网参与的组织，工作的目标和进展，推动的规范化立项，落地，实践情况概括比较全面，虽然车联网的整体仍以借鉴欧美体系为主，但国内相关方的演进路线图相对比较完善，值得反复揣摩理解和跟进。