1 什么是LTE網絡
用戶對網絡服務(如語音服務、網頁瀏覽、視頻電話和視頻服務等)日益增長的需求,以及對延遲和帶寬要求的限制,LTE網絡應運而生。LTE接入網主要使用正交頻分多址(Division
Multiple Access,OFDMA),對于無線資源管理(Radio Resource Management,
RRM),利用資源共享、信道質量指標(Channel Quality Indicator,CQI)報告等,實現鏈路自適應,并通過混合自動重傳請求(Hybrid
Automatic Retransmission
Request,HARQ)等方式,提供高數據速率、低延遲以及更高的頻譜效率,并能夠支持高移動性的多媒體及互聯網業務,LTE系統中的服務架構演進結構框架能夠滿足移動無縫性,同時能夠保證數據的高速傳輸。
2 LTE網絡的結構組成
LTE的結構包括CN及RAN兩部分。其中,CN部分具體為演進分組核心(Evolved Packet
Core),RAN部分具體為演進通用地面無線接入網(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access
Network,E-UTRAN)。演進分組核心的組成部分有:移動管理實體(Mobility Management Entity,
MME)、服務網關(Serving Gateway,SGW)及分組數據網絡網關(Packet Data Network
Gateway,PGW)。其中,MME負責用戶的移動性、網絡內部切換、以及后續建立連接對UE跟蹤尋呼。SGW能夠在節點間對用戶數據包進行路由轉發,并負責LTE以及其他的技術間切換。PGW能夠提供網絡與世界各國的互聯,為UE提供與外部數據網絡的連接。

LTE接入網中只存在兩種節點:UE節點和演進型Node B(Evolved Node B, eNB)節點。與其他蜂窩網絡結構不同,eNB在LTE中是負責在無線接口上執行無線電資源管理及控制程序的唯一設備。eNB節點之間彼此直接連接,并且與MME網關相連,能夠顯著加快信號傳輸速率。
無線承載建立在UE和eNB之間,是負責管理E-UTRAN接口QoS供應的邏輯信道,分為默認承載與專用承載。默認承載在UE加入網絡時創建,提供基本連接及控制消息交換的功能,并存在于連接的整個生命周期內。而專用承載則在每次發布新的特定服務時才會生成。按照QoS要求可進一步將承載分為保證比特率(Guaranteed
bit-rate,GBR)或非保證比特率(non-GBR)承載
3 LTE-V2X系統架構
基于LTE網絡的V2X通信技術是V2X現階段主要解決方案,在社會各界受到廣泛關注,國內外政府、汽車、芯片、電子設備及網絡設備、交通管理、電信運營、業務服務以及學術界等開始重視LTE-V2X的發展,也得到了全球運營商、汽車廠商的普遍支持。LTE一V2X車聯網系統包含云、管、端幾大方面。
(1)網絡通信:包括蜂窩通信接口和直接通信接口,蜂窩通信接口場景下,LTE-V2X車聯網系統繼承了傳統LTE網絡系統面臨的安全風險,主要有假冒終端、偽基站、信令/數據竊聽、信令/數據篡改/重放等。
(2)LTE-V2X業務應用:包括基于云平臺的業務應用以及基于PC5/V5接口的直連通信業務應用。
(3)車載終端:承載了大量功能,除了傳統的導航能力,近年來更是集成了移動辦公、車輛控制、輔助駕駛等功能。
(4)路側設備:LTE-V2X車聯網系統的核心單元,它的安全關系到車輛、行人和道路交通的整體安全。

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