IMT-2020(5G)推进组 MEC与C-V2X融合白皮书 目录 缩略语 P1 MEC与C-V2X融合的内涵 P2 MEC与C-V2X融合的特性 P3 MEC与C-V2X融合的场景分类 P4 单车与MEC交互场景 P5 单车与MEC及路侧智能设施交互场景 P8 多车与MEC协同交互场景 P10 多车与MEC及路侧智能设施协同交互场景 P12 未来工作 P15 主要贡献单位 P16 IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立，组织架 构基于原IMT-Advanced推进组，成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。推进组是聚合中国产学研用力 量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。 IMT-2020(5G)推进组 MEC与C-V2X融合白皮书 缩略语 3GPP MEC 第三代合作伙伴项目 多接入边缘计算 (the 3rd Generation Partnership Project) (Multi-access Edge Computing) AR RSU 增强现实 路侧单元 (Augmented Reality) (Road Side Unit) C-V2X 蜂窝车用无线通信技术 (Cellular Vehicle to Everything) 1 IMT-2020(5G)推进组 MEC与C-V2X融合白皮书 MEC与C-V2X融合的内涵 多接入边缘计算（Multi-access Edge Computing，MEC）概念最初于2013年出 V2X）技术，可提供Uu接口（蜂窝通信接口）和 PC5接口（直连通信接口）1 。 现，起初被称为移动边缘计算（Mobile Edge MEC与C-V2X融合的理念是将C-V2X业务部 Computing），将云计算平台从移动核心网络内 署在MEC平台上，借助Uu接口或PC5接口支持实 部迁移到移动接入网边缘。2016年后，MEC内涵 现“人-车-路-云”协同交互，可以降低端到端数据 正式扩展为多接入边缘计算，将应用场景从移动 传输时延，缓解终端或路侧智能设施的计算与存 蜂窝网络进一步延伸至其他接入网络。 储压力，减少海量数据回传造成的网络负荷，提 C-V2X是基于蜂窝（Cellular）通信演进形 成的车用无线通信技术（Vehicle to Everything, 供具备本地特色的高质量服务。MEC与C-V2X融 合的场景视图如图1所示。 图1 MEC与C-V2X融合场景视图 1 更多有关C-V2X概念、技术与产业发展的情况见IMT-2020(5G) 推进组《C-V2X白皮书》 2 IMT-2020(5G)推进组 MEC与C-V2X融合白皮书 MEC与C-V2X融合的特性 不同的C-V2X应用场景从时延、带宽和计算 开放的无线网络信息也可以对TCP传输的控制方 能力等方面对网络环境提出了各类不同要求。例 法进行优化，有效规避高清视频等多媒体数据传 如，在3GPP对eV2X（增强型V2X）场景的需求 输过程中发生的网络拥塞。 分析中（TR38.913），时延要求最严格的自动 低时延高性能：MEC运行在靠近用户终端的 驾驶和传感器共享场景，对时延的要求最低达到 网络边缘位置，能够显著降低C-V2X业务的传输 了3ms；带宽需求最大的传感器共享场景，对带 时延、提供强大的计算与存储能力、改善用户体 宽的要求最高达到了1Gbps；全局路况分析场景 验。例如，驾驶安全类C-V2X业务对通信时延提 对服务平台的计算能力提出要求，要能快速对视 出了苛刻的要求，将此类业务部署在MEC上，相 频、雷达信号等感知内容进行精准分析和处理。 比部署在中心云上可以显著降低业务响应时间。 MEC与C-V2X融合可以对C-V2X端到端通 信能力提供增强，也可以对C-V2X应用场景提供 另外，MEC也可以为车载/路侧/行人终端提供在 线辅助计算功能，实现快速的任务处理与反馈。 辅助计算、数据存储等支持。MEC与C-V2X融合 本地服务：MEC具备本地属性，可以提供区 具有网络信息开放、低时延高性能、本地服务等 域化、个性化的本地服务，同时降低回传网络负 特性。不同的C-V2X场景可能需要其中某一个或 载压力；也可以将接入MEC的本地资源与网络其 数个方面的能力；同一个C-V2X场景也可能通过 它部分隔离，将敏感信息或隐私数据控制在区域 MEC与不同通信技术的组合来实现。 内部。例如，在智慧交叉路口场景中，MEC可以 网络信息开放：在网络管理允许的情况下， 融合和分析多个路侧及车载传感器采集的数据， MEC能够承载网络信息开放功能，通过标准化接 并对大量数据提供实时、精确和可靠的本地计算 口开放边缘网络的实时状态信息，包括无线网络 与分析。 信息、位置信息、用户信息等。例如，在C-V2X 的应用中，对高精度定位的需求较大，利用MEC 的位置信息开放可以辅助车载终端实现快速定 位，有效提高定位效率和精度。另外，利用MEC 3 IMT-2020(5G)推进组 MEC与C-V2X融合白皮书 MEC与C-V2X融合的场景分类 MEC与C-V2X融合场景，可按照“路侧协同” 与“车辆协同”的程度进行分类。无需路侧协同的 相应的C-V2X应用可以基于多个车辆的状态信 息，提供智能协同的信息服务。 C-V2X应用可以直接通过MEC平台为车辆或行人 在本白皮书的后文中，依据是否需要路侧协 提供低时延、高性能服务；当路侧部署了能接入 同以及车辆协同，将MEC与C-V2X融合场景分 MEC平台的路侧雷达、摄像头、智能红绿灯、智 为“单车与MEC交互”“单车与MEC及路侧智能设 能化标志标识等智能设施时，相应的C-V2X应用 施交互”“多车与MEC协同交互”“多车与MEC及路 可以借助路侧感知或采集的数据为车辆或行人提 侧智能设施协同交互”四大类，如图2所示。对于 供更全面的信息服务。在没有车辆协同时，单个 每一大类场景，本白皮书会对其中的具体应用场 车辆可以直接从MEC平台上部署的相应C-V2X应 景进行描述，并在场景小结中对各个应用场景中 用获取服务；在多个车辆同时接入MEC平台时， MEC的能力需求进行归纳总结。 图2 MEC与C-V2X融合场景分类 4 IMT-2020(5G)推进组 MEC与C-V2X融合白皮书 单车与MEC交互场景 1 场景概述 过单车与MEC进行交互即可实现。应用场景如 在C-V2X应用中，本地信息分发、动态高精 图3所示： 度地图、车载信息增强、车辆在线诊断等功能通 图3 单车与MEC交互场景示意图 2 本地信息分发 在此类场景中，MEC的部署位置可根据接入 MEC作为内容分发的边缘节点，实现在线分 用户数和服务流量灵活选择，通常可选择部署在 发和流量卸载的功能。可为车辆提供音视频等多 RSU或基站的汇聚节点后，为相对较大的范围提 媒体休闲娱乐信息服务、区域性商旅餐饮等信息 供服务。车辆无需装配智能传感器等设备，在网 服务，或提供软件/固件升级等服务。 络部署了MEC及相应的功能服务后，具备对应通 5 IMT-2020(5G)推进组 MEC与C-V2X融合白皮书 信模组的车辆可以直接使用此类服务。 MEC及相应的功能服务后，车辆需装配智能传感 3 动态高精度地图 器及显示设备，并利用对应的通信模组实现数据 MEC可以存储动态高精度地图车辆分发高精 上传和下载。 度地图信息，减少时延并降低对核心网传输带宽的 5 车辆在线诊断 压力。在应用中，车辆向MEC发送自身具体位置 MEC可支持自动驾驶在线诊断功能。当车辆 以及目标地理区域信息，部署在MEC的地图服务 处于自动驾驶状态时，可将其状态、决策等信息 提取相应区域的高精度地图信息发送给车辆。当车 上传至MEC，利用在线诊断功能对实时数据样本 辆传感器检测到现实路况与高精度地图存在偏差 进行监控分析，用于试验、测试、评估或应对紧 时，可将自身传感信息上传至MEC用于对地图进 急情况处理。同时MEC可定期将样本及诊断结果 行更新，随后MEC的地图服务可选择将更新后的 汇总压缩后回传中心云平台。 高精度地图回传至中心云平台。 在此场景中，MEC提供支持实时处理大量 在此类场景中，MEC提供存储高精度地图能 数据的计算能力、数据存储能力和低时延的通信 力、用于动态地图更新的计算能力，同时提供与 能力，同时提供与中心云的交互能力。在网络部 中心云的交互能力。在网络部署了MEC及相应的 署了MEC及相应的功能服务后，车辆需将自身传 功能服务后，车辆可利用对应的通信模组使用此 感、决策、控制信息通过对应的通信模组上传至 类应用服务，在车辆具备智能传感器时，可以通 MEC。 过上传自身传感信息对地图进行更新。 4 车载信息增强 6 场景小结 本白皮书对每一大类场景中具体应用场景对 MEC提供车载信息增强功能，车辆可将车载 MEC的能力要求按照“带宽”、“时延”、“计算”、 传感设备感知的视频/雷达信号等上传至MEC， “存储”、“边-云协同”、“用户位置”、“用户ID”、 MEC通过车载信息增强功能提供的视频分析、感 “网络状态”等8个子项进行了分类统计。统计结果 知融合、AR合成等多种应用实现信息增强，并将 定性的以星级进行描述，★代表1星，☆代表半 结果下发至车辆进行直观显示。 星，每个要求子项的定义为： 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 6 ● 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 IMT-2020(5G)推进组 MEC与C-V2X融合白皮书 20~100ms，★★★代表20ms以下； ● 边-云协同/用户位置/用户ID/网络状态：从 计算：★代表支持信号控制级计算能力， 零星至★★★分别代表了统计意义上对该要求的 ★★代表支持图像处理级计算能力，★★★代表 需求程度，零星表示完全不需要，★★★表示完 需要支持智能决策、视频编解码、大数据分析类 全必需。 ● 计算能力； 在单车与MEC交互场景中，车辆与部署在 存储：★代表TB级存储或支持内存数据库， MEC上的服务