2023年C-V2X车联网标识体系研究报告

车联网标识体系工作组2023年6月 前言 本报告主要对车联网系统使用标识的需求进行研究，梳理现有标准中对车载终端、路侧终端、网络、平台等的各类标识的定义，对可能缺失的标识提出设计建议，完善车联网标识体系。 本报告起草单位（排名不分先后） 中国移动通信有限公司研究院郑银香郄雅坤付瑶李源 中国信息通信研究院林琳李凤 中兴通讯股份有限公司许玲董昊 中国信息通信科技集团有限公司梁承志关云涛房家奕周巍王精丰 中信科智联科技有限公司邓辉 中国联合网络通信有限公司智网创新中心邱佳慧林晓伯 斯润天朗（无锡）科技有限公司刘志杰、陈天宇、谢豪 博泰车联网科技（上海）股份有限公司周建交 郑州信大捷安信息技术股份有限公司刘为华康亮 长沙智能驾驶研究院有限公司张长隆瞿仕波 一汽-大众汽车有限公司陈子韬柴腾飞程卫 零束科技有限公司侍兴华 北京百度智行科技有限公司王淼路宏 湖南湘江智芯云途科技有限公司周声兆杨桓 国汽（北京）智能网联汽车研究院有限公司刘建行吴志明 宁波均联智行科技股份有限公司杨鹏郑洪江詹正涛 上海机动车检测认证技术研究中心有限公司马凌峰 高新兴科技集团股份有限公司刘晓青曾少旭 中汽数据（天津）有限公司李岩张旺张开颜 小米汽车科技有限公司郭登海李璇 东软集团股份有限公司彭雪娜 伟创力管理（上海）有限公司王飞 1.范围 本报告主要研究C-V2X车联网系统的标识需求，梳理现有车联网标准体系内已定义的标识，包括设备标识、通信标识、应用标识等，并对可能缺失的标识提出设计建议，完善C-V2X车联网标识体系。 2.参考文献 [1]YD/T4008-2022基于LTE的车联网无线通信技术应用标识分配及映射 3.术语定义和缩略语 3.1.缩略语 下列缩略语适用于本报告。 3.2.术语定义 下列术语和定义适用于本报告。 C-V2X技术 C-V2X（Cellular-VehicletoEverything）技术是基于蜂窝网络的车用无线通信技术，包含了两种通信接口：一种是直接通信接口（PC5），另一种是终端和基站之间的通信接口（Uu），支持V2N（车与网络/云）、V2V（车与车）、V2I（车与道路基础设施）和V2P（车与行人）之间的通信，为汽车赋能通信能力。 证书授权中心Certification Authority（CA） 被信任的证书颁发机构，负责创建公钥证书和提供数字签名。 车联网消息 中国汽车工程学会CSAE《合作式智能运输系统车用通信系统应用层及应用数据交互标准（第一阶段）》定义了BSM（车辆基本安全消息）、MAP（地图消息）、RSI（路侧交通事件及交通标志信息）、RSM（路侧安全消息）、SPAT（信号灯消息）共5个车联网消息。 雷视一体机 雷视一体机是专门针对车路协同所设计的智能传感器，是将摄像头、毫米波雷达和高性能处理器结为一体的交通传感器。 智能分布式标识系统Intelligent Distributed Identifier System 面向工业互联网更为复杂的技术和应用场景研发的高性能工业互联网标识注册和解析功能的核心软件系统，该软件系统支持异构标识解析兼容互通，并能为异构标识应用提供自适应的、统一注册解析服务。 4.概述 C-V2X车联网是指通过基于蜂窝网络的车用无线通信技术，实现车-车、车-人、车-路、车-云之间的信息交互，使得人-车-路-云之间智能协同与配合，可提供智能交通管理控制、车辆智能化控制和智能动态信息服务。车联网涉及的联网设施和信息多样，整个系统包含了多类物理和逻辑实体，如车辆、车载设备、交通设施、行人设备、服务器、传感器等，不同的设备之间需要进行信息的互联互通，实现丰富的车联网应用和服务。车联网物理实体或逻辑实体在进行信息交互时，需要在一定范围内唯一识别交互的实体。只有在识别车联网系统中不同实体后，才能对相关数据进行正确的路由和定位，并对不同实体的信息进行整合和共享，才能对不同实体进行管理和控制，保证实体之间是可信互认的。因此车联网标识体系是打破车联网不同系统之间的信息壁垒、实现数据互通的关键技术之一，也是开发、部署和运行大规模车联网应用和服务的先决条件。 C-V2X车联网标识的作用主要如下： (1)解决不同实体之间的互信互认及互联互通；(2)解决不同层级信息传输过程中的信息追踪问题；(3)满足制造方、运营方对设备、数据、信息、应用管理需求。 C-V2X车联网标识的基本要求： (1)唯一性，在一定范围内标识需满足唯一性需求，用于区分不同实体；(2)能区分不同的实体类型，如通过标识可以明确所代表的实体是物理实体还是逻辑实体等；(3)在特定情况下满足匿名性需求，为满足信息安全需求，在某些情况下要保障实体的不可追溯，需要标识有一定匿名性；(4)便捷的识别性，方便在使用场合进行识别、使用。 5.C-V2X车联网标识需求分析 C-V2X网络体系的连接对象已经延伸到全系统、全产业链、全价值链，这些连接对象在系统中都需要赋予标识，以解决数据互认、互操作的问题，构建统一管理、高效、安全可靠、互联互通的车联网。 5.1.车联网应用场景标识需求分析 C-V2X技术，是基于蜂窝网通信技术演进形成的车用无线通信技术，具有直连通信和蜂窝通信两种方式，是3GPP组织制定的全球标准，从演进上看，包含LTE-V2X和NR-V2X。从实际应用上来说，蜂窝通信主要用于车-云（V2N）之间以及车-路（V2I）之间的信息交互。直连通信，则多应用于车-车（V2V）之间以及车-路（V2I）之间的信息交互。 在《合作式智能运输系统车用通信系统应用层及应用数据交互标准》中定义的第一阶段应用场景和第二阶段应用场景的信息汇总如下： 综上，可以从以下几个方面来分析标识的需求。 (1)设备管理需求 设备层的物理设备主要包含具备联网功能的车辆（轿车、货车、特种车等）、各种车载设备（OBU、传感器等）、路侧设施（RSU、摄像头、雷视一体机、信号灯等）、弱势交通参与者（行人手持终端、电动车终端等）、交通标志牌（警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、辅助标志）、道路交通信息传感器等。这些设备在不同阶段有不同的标识需求： 1）设备生产管理中的标识需求：车辆和设备的生产制造、运输管理等属于工业互联网+先进制造的典型场景，车联网标识解析体系作为汽车行业二级节点的一个重要板块，还需要和国家顶级节点IDIS系统进行良好的数据交互，因此需要提供完备的接口服务。涉及到的链条如下图5-1所示。 设备的标识信息主要存于RFID、IC、条形码等主动和被动标识载体中，通过获取生产信息，主要是指车辆及车联网终端等出厂制造信息，包括VIN码、智能网联产品信息、制造设备信息、信息系统等，对资源进行有效的调配，以降低人员操作过程中的错误率，提升生产效率，并实现零部件溯源。 各厂家虽然已经采用产品序列号（SN）来管理产品，但远远不能满足信息化的需要。除了产品或设备需要采用对象标识码，企业、第三方平台、行业/管理机构和国家节点需要相应的标识码，算法、工序等虚拟资源也需要身份标识。产品序列号、算法、工序 可以厂家自定义，可以配以内部编码实现内部管理，需保证内部唯一。OBU/RSU模组/设备，需要唯一标识（如制造商id+批次+SN）用于入网认证、供应链管理,安全管理等；RSU与中心管理平台之间的接口，需要平台标识，以及RSU设备标识；I2N底层承载如果使用Uu，则重用现有Uu相关的标识（如IMEI/IMSI/MS-ISDN/LAC/TAC等）；OBU与远程业务平台之间的接口，需要平台标识，以及OBU设备标识等，V2N底层承载如果使用Uu，则重用现有Uu相关的标识。 有相应的机构对企业、第三方平台、行业/管理机构进行统一标识分配，这样标识解析能够根据标识编码查询目标对象网络位置或者相关信息的系统装置，对机器和物品进行唯一性的定位和信息查询，是实现全球供应链系统和企业生产系统的精准对接、产品全生命周期管理和智能化服务的前提和基础。 2）设备在车联网应用中的标识需求：车联网系统中分为车内网和车外网，车内网主要通过CAN总线、车载以太网连接，车外网通过C-V2X网络（Uu和PC5）实现V2N、V2I、V2V、V2P，车外网框架如下图5-2所示： 不同的应用对应用数据要求不尽相同，但对设备管理的标识需求主要为：通过标识识别合法的设备，实现对车辆和设备的数据采集、诊断和控制，提供安全便捷的服务；通过标识关联企业提供的车联网服务与注册用户信息，是各种设备标识的注册信息以及标识查询入口等；通过标识，实现信息的的共享，打破信息“孤岛”。 在应用网络中实体设备与设备网络、服务进行映射、关联时，需要采用相应系统中的注册标识。在各自的应用场景中，需要保证标识唯一性，与场景相对应的安全等级，标识和数据在服务之间的互通性等。 由于不同系统中的应用不尽相同，所以不同系统的标识是逻辑标识，逻辑标识一般基于物理实体标识生成。同样也需要对不同的应用中的虚拟资源分配不同的标识，便于数据管理。 (2)数据来源追溯 除了V2N中的数据外，C-V2X网络中数据来源主要是V2X消息：BSM、MAP、SPAT、RSI、RSM、CLPMM、PSM、RSC、SSM、VIR等。数据来源追溯需要结合各种标识，对接收到的数 据来源进行标定，方便后续的辨别和处理。需结合的标识主要是在应用、通讯、服务及机构等方面，只是在C-V2X网络中，与生产网络的表现有所不同。 发送BSM、RSI等消息的车辆、路侧设备追溯； 消息中信息来源，如RSM消息中周边交通参与者实时动态信息、RSI消息中交通事件信息及交通标志牌信息的来源追溯（路侧检测、交通参与者自行上报，其他参与者采集等）； 消息转发标识，指在转发消息时对消息的实际产生者进行标识，例如RSU转发平台的消息，需要在此消息对该平台ID进行标识，可能为平台的设备ID也可以为应用ID。具体涉及到消息可包括SPAT、MAP、RSM消息等可能需要经过平台处理生成的消息。 (3)通信需求 如前所述，C-V2X中的通信需求我们从蜂窝通信（Uu）和直连通信（PC5）两个方面来分析。 蜂窝通信标识需求 Uu通讯中需要进行标识机构主要有运营商、区域、基站、小区、终端等，目前已经有全球统一编码；应用和网络方面遵循3gppLTE/5G的协议；终端在核心网侧的标识有终端标识、用户标识、移动台漫游号码MSRN（用户手机号）、国际移动用户识别码IMSI（SIM标识）、临时移动用户识别码TMSI（SIM卡临时标识）、P-TMSI、G-UT等。 当LTE-V2X设备通过LTE网络的Uu口与其他V2X通信实体通信时，其在LTE网络中由国际移动用户识别码（International MobileSubscriberIdentity，IMSI）唯一标识。标识在Uu接口中发挥着重要作用；网络对移动蜂窝网络中终端和设备单元的标识定义非常重要，这是因为终端设备通常会连接到网络并直接进行身份验证；而身份验证过程是设备通过将其IMSI/SUPI发送到网络来请求访问开始。 直连通信标识需求 PC5通讯中需要进行标识的机构与Uu通讯中的类似，主要是运营商、区域、道路、基础设施、终端等，目前这方面还缺乏相应的机构进行管理，尤其是运营商和终端方面。由于C-V2X网络中，有很多设备是同时具备UU和PC5两种接口的，所以在标识上沿用了Uu接口的标识定义。当V2X设备不具备Uu接口，通过PC5口与其他V2X通信实体通信时，则需要另一个承载唯一标识的实体来以及相对应的身份验证功能。在应用和通讯方面，直连通信对标识的需求与蜂窝通信有较大的区别。 由于V2X消息中的id主要通过设备id来生成，因此设备id需具备唯一性。 V2X消息层中的id主要用于标识自身以及通信对端，其中可能关联车辆轨迹等车辆隐私信息的id，取值需具有临时性，如BSM，RSM中的ptcIdid等；V2X消息中MAP、SPAT等消息不含设备的身份标识。 采用广播