面向V2x应用，802.11p已做好部署准备

3.2.面向安全相关用例的蜂窝技术：V2V

在I2V和V2I通信中，面向非安全相关用例的蜂窝技术面临的技术挑战不如安全相关问题和V2V通信面临的挑战严峻。

蜂窝网络（若有）可用于V2V通信。汽车产生消息，网络接收消息，然后再把消息转发给所有其他汽车。假设蜂窝网络完全覆盖所有道路沿线（情况并非如此），蜂窝服务需要提供超高数据带宽并实现超低延迟。但现实情况是，当今的蜂窝网络并不能提供这一性能水平。

有些V2V用例要求在车辆之间连续进行信息交换（0.1至20 Hz），其产生的数据太多，单播LTE网络根本无法处理，详见附录中的表三。据美国交通部ITS联合项目办公室，如果以欧盟标准广播V2V协同感知消息(CAM)，或以美国标准广播基本安全消息(BSM)，仅一辆汽车一个月就会产生约0.5 Gb的数据，峰值速率达2.5 Kb/s。这相当于每条消息256字节，每秒要发5条消息，每天行驶4小时。在接收器端，假设目标区域有30辆汽车（或者最多300辆），则基础设施每个月需要处理约16 GB数据（峰值为750 KB/s）[4]。

一直以来，蜂窝网络都需要大量带宽，每个3GPP版本都会提高带宽要求。另外，更多的数据也意味着更多的商机，因为移动网络运营商是基于资源用量收费的($/b/s/Hz)。理论上，应该免费支持V2V流量，这意味着，移动网络运营商需要开发替代业务模式，以证明为增量V2x流量进行投资的合理性。运用eMBMS协议（已经是第8版的部分内容）虽能缓解问题，但正如前面讨论的那样，这类协议并未得到广泛部署。

有些V2V用例并不要求高带宽，其中包括基于事件广播分散化环境通知消息(DENM)。虽然蜂窝网络能支持这些用例，但问题在于，这些消息要求超低延迟。如果未提前将资源分配给V2x服务，蜂窝系统虽然支持低延迟，但并非所有条件下均能如此，比如跨越多个移动运营商、跨境，甚至跨基站时。最关键的用例——碰撞前警告消息，其延迟要求为50毫秒——尤为如此。

利用蜂窝技术支持V2V用例的另一种方式是在蜂窝系统的基础上开发直接通信技术。事实上，这正是3GPP V2x研究小组的重点工作。他们提出的方法以设备对设备(D2D)通信协议为基础，该协议是第12版的一部分，但并不适合V2V用例。D2D协议依赖于已将必要资源分配给用户的蜂窝网络。例如，如果附近的两个用户想共享一个文件，网络就会告知终端，可以使用哪些时间频率资源进行直接通信（图4）。网络初始化通信，并管理本地D2D传输产生的干扰。这种方法不适用于在网络未覆盖时也要满足要求的V2V用例。

图4 蜂窝设备到设备通信技术与IEEE 802.11p在V2V中的应用比较。在采用蜂窝技术时，网络全权控制直接通信，确保了对网络干扰的有效管理。在采用IEEE 802.11p技术时，通过随机访问协议广播消息，可以确保快速实施传输，但是会降低无线资源的效率。