淺析C-V2X車聯(lián)網(wǎng)會(huì)如何發(fā)展

       V2X（vehicle-to-everything），并非一般意義上的汽車聯(lián)網(wǎng)，而是通過車上的GPS定位，RFID識(shí)別，傳感器、攝像頭和圖像處理等電子組件，按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行無(wú)線車訊和交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。以此來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛與一切可能影響車輛的實(shí)體實(shí)現(xiàn)信息交互，目的是減少事故發(fā)生，減緩交通擁堵，降低環(huán)境污染以及提供其他信息服務(wù)。

       V2X主要包含V2V、V2I、V2N以及V2P

       V2V（Vehicle-To-Vehicle，車-車）可以用做車輛間信息交互和提醒，最典型的應(yīng)用是用于車輛間防碰撞安全系統(tǒng)。

       V2I（Vehicle-To-Infrastructure，車-基礎(chǔ)設(shè)施），車輛可以與道路甚至其他基礎(chǔ)設(shè)施，例如交通燈、路障等通信，獲取交通燈信號(hào)時(shí)序等道路管理信息。

       V2N（Vehicle-To-Network，車-互聯(lián)網(wǎng)）是目前應(yīng)用最廣泛的車聯(lián)網(wǎng)形式，其主要功能是使車輛通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，連接到云服務(wù)器，使用云服務(wù)器提供的導(dǎo)航、娛樂、防盜等應(yīng)用功能。

       V2P（Vehicle-To-Pedestrian，車-行人）則是用做給道路上行人或非機(jī)動(dòng)車安全警告。

       V2X產(chǎn)業(yè)的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)陣營(yíng)DSRC、C-V2X

       V2X早期主要是基于DSRC，專用短距離通信技術(shù)。DSRC在美國(guó)已經(jīng)經(jīng)過多年開發(fā)測(cè)試，后期隨著蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展才出現(xiàn)了C-V2X（Cellular V2X，即以蜂窩通信技術(shù)為基礎(chǔ)的V2X）技術(shù)。

       DSRC專用短程無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，以IEEE802.11p為基礎(chǔ)，V2V為其主要的應(yīng)用方式，經(jīng)過十多年的發(fā)展歷史，形成以NXP/ST/瑞薩/車企等傳統(tǒng)汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈。

       C-V2X，是基于LTE-R14技術(shù)為基礎(chǔ)，通過LTE-V-D和LTE-V-Cell兩大技術(shù)支持包括V2I、V2V、V2P等各種應(yīng)用，目前正處于標(biāo)準(zhǔn)制定的關(guān)鍵階段，并在2017年9月制定了第一版的標(biāo)準(zhǔn)，形成以華為、高通等通信產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)、電信運(yùn)營(yíng)商和汽車企業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)陣營(yíng)。 

       C-V2X技術(shù)正持續(xù)獲得廣泛的生態(tài)系統(tǒng)支持，并有望成為汽車安全與未來(lái)自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的重要技術(shù)。繼福特、奧迪、PSA集團(tuán)、上汽集團(tuán)宣布支持Qualcomm第一個(gè)C-V2X商業(yè)解決方案——Qualcomm 9150C-V2X芯片組及參考平臺(tái)后，越來(lái)越多的一級(jí)供應(yīng)將C-V2X解決方案用于測(cè)試并作為下一步商業(yè)實(shí)施計(jì)劃的基礎(chǔ)。為什么C-V2X能不斷得到大型汽車制造商的青睞呢？

       C-V2X的十大優(yōu)勢(shì)

       1. 預(yù)測(cè)到2020年，C-V2X在車內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化部署的技術(shù)將會(huì)成熟：C-V2X正在得到廣泛的生態(tài)系統(tǒng)支持。 3GPP于2017年3月完成了C-V2X Rel-14技術(shù)狀態(tài)，5GAA通過匯集來(lái)自不同行業(yè)的不同參與者，幫助定義和測(cè)試C-V2X技術(shù)的協(xié)議和技術(shù)規(guī)范。C-V2X的工程制造和現(xiàn)場(chǎng)操作測(cè)試正由世界各地的汽車制造商進(jìn)行開展：除了上述Qualcomm與福特在美國(guó)進(jìn)行的性能測(cè)試之外，還有與奧迪合作的歐盟ConVeX外場(chǎng)測(cè)試，以及與標(biāo)志雪鐵龍集團(tuán)在法國(guó)合作進(jìn)行的“Towards 5G”試驗(yàn)。

       2. C－V2X是唯一種具有清晰5G演化路徑的V2X技術(shù)，能夠前向／后向兼容：C-V2XRel-14向5G NR－based C-V2X有了強(qiáng)大的演進(jìn)，在保持向后兼容性的同時(shí)，還將增加相兼容的Rel-14以及其他新功能。C-V2X的發(fā)展將結(jié)合5G NR功能，具有高吞吐量，寬帶載波支持，超低延遲和高可靠性等特點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛和其他高級(jí)功能運(yùn)用，如高吞吐量傳感器共享，意向共享和3D高清地圖更新等。從Rel-14到5G NR－based的C-V2X技術(shù)發(fā)展，C-V2X的技術(shù)平臺(tái)比上一代技術(shù)更安全，更強(qiáng)大，更可靠。此外，它可以提供更豐富、差異化的體驗(yàn)。這些各種優(yōu)越特性，讓我們將迎來(lái)5G車輛應(yīng)用和自主駕駛的新世界。

       3. C-V2X的設(shè)計(jì)能于ITS頻譜上運(yùn)作，旨在拯救生命：C-V2X定義了兩種互補(bǔ)的通信模式，共同作用，可以運(yùn)用到廣泛的實(shí)例中。就主動(dòng)安全應(yīng)用來(lái)說，C-V2X直接通信功能，使用統(tǒng)一的專用ITS頻譜，實(shí)現(xiàn)車輛間（車輛到車輛或V2V），車輛與行人（車輛到行人或V2P），車輛到道路基礎(chǔ)設(shè)施（車輛到基礎(chǔ)設(shè)施或V2I）間直接相互通信。在對(duì)于信息娛樂和延遲容忍的信息安全使用案例中（例如事發(fā)前一公里的道路），C-V2X還允許車輛通過蜂窩頻譜上的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（車對(duì)網(wǎng)或V2N）與云端進(jìn)行通信。安全信息（如道路危險(xiǎn)警告）可在全球統(tǒng)一的5.9 GHz ITS頻段內(nèi)，使用低延遲傳輸直接通信發(fā)送，而不受在商業(yè)蜂窩頻段上為遠(yuǎn)程信息處理和信息娛樂應(yīng)用發(fā)送的V2N通信的影響。

       4. C-V2X是一項(xiàng)具有卓越無(wú)線電性能的現(xiàn)代技術(shù)：其他V2X技術(shù)是十年前開發(fā)的。在LTE技術(shù)的推動(dòng)下，調(diào)制、編碼及接收器等技術(shù)領(lǐng)域得到整體性發(fā)展。在這些技術(shù)發(fā)展的支持下，C-V2X可以實(shí)現(xiàn)更大范圍的通訊(~2X)，更高的可靠性（更低的數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤率），更高的容量，更好的非視距（NLOS）性能以及更好的擁塞控制。這些都要優(yōu)于基于DSRC和ITS-G5所使用的IEEE 802.11p無(wú)線電技術(shù)。改進(jìn)的C-V2X對(duì)于當(dāng)下的關(guān)鍵安全駕駛實(shí)例以及未來(lái)的自動(dòng)駕駛技術(shù)有著非凡的意義。  

       5. 即使在沒有GNSS的情況下，C-V2X也具有強(qiáng)大的同步功能：C－V2X具有超強(qiáng)的機(jī)制，即使在沒有全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）的情況下，也能夠從不同的數(shù)據(jù)源實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效的同步功能。事實(shí)上，所有的V2X技術(shù)都依靠GNSS來(lái)獲取位置信息，這對(duì)于ITS安全應(yīng)用的運(yùn)行是非常必要的。獲得微秒級(jí)timing比從GNSS獲得定位信息更可靠，因?yàn)閠iming對(duì)于多路徑錯(cuò)誤是更穩(wěn)定的。另外，timing能被單一衛(wèi)星跟蹤。這使得timing能在隧道，地下停車場(chǎng)等第接受（許多隧道已有充足的GNSS覆蓋范圍以實(shí)現(xiàn)定位功能）。在沒有GNSS的情況下，3GPP已經(jīng)為車輛定義了詳細(xì)的協(xié)議，以使用不同的同步源，包括其他汽車，eNodeB和RSU timing。當(dāng)今數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的LTE設(shè)備證明了蜂窩技術(shù)能以經(jīng)濟(jì)高效的方式滿足同步需求。

       6. C-V2X專為低延遲直接通信設(shè)計(jì)，不需依賴于網(wǎng)絡(luò)的援助：C-V2X可以為V2V，V2I和V2P實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)安全消息交換，而不需要簽約任何種類的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，直接通信提供增強(qiáng)的范圍和可靠性。

       7. C-V2X比其他V2X技術(shù)更具成本效益：大多數(shù)新車將在2021年具有嵌入式蜂窩連接功能，并且一些汽車制造商將在不久的將來(lái)在其幾乎所有的車輛產(chǎn)品上安裝蜂窩調(diào)制解調(diào)器。利用移動(dòng)調(diào)制解調(diào)器技術(shù)， C-V2X技術(shù)有望在車內(nèi)實(shí)現(xiàn)。汽車制造商規(guī)模經(jīng)濟(jì)中獲益——系統(tǒng)復(fù)雜性的降低， C-V2X的應(yīng)用更具有成本效益。此外，通過利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施（V2N），C-V2X可以結(jié)合路邊單元（RSU）和蜂窩網(wǎng)絡(luò)的功能來(lái)幫助提高安全性和自主性（例如，提供本地或廣域路況信息和實(shí)時(shí)地圖更新）。結(jié)合RSU和蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施可以降低部署成本，從而帶來(lái)重要的經(jīng)濟(jì)效益。蜂窩運(yùn)營(yíng)商在部署，管理和維護(hù)復(fù)雜的通信系統(tǒng)方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，不僅可以節(jié)省成本，還可以返現(xiàn)新的業(yè)務(wù)模式和服務(wù)產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)。

       8. C-V2X專為高速車輛使用而設(shè)計(jì)：從最初的應(yīng)用開始，蜂窩技術(shù)就是為了支持高速而而設(shè)的?；?5年的遠(yuǎn)程信息處理標(biāo)準(zhǔn)化和部署，3GPPC-V2X R-14針對(duì)高速車輛使用案例（如增強(qiáng)信號(hào)設(shè)計(jì)）做了進(jìn)一步的改進(jìn)，以支持在各種路況下相對(duì)速度高達(dá)500km / h的車輛使用案例。

       9. C－V2X設(shè)計(jì)注重安全性：安全通訊對(duì)于任何V2X應(yīng)用都很重要。C－V2X受益于已經(jīng)建成的安全系統(tǒng)，傳輸層及由包括由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO），歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）和電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE 1609工作組）等汽車標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)所定義的應(yīng)用協(xié)議。

       10. C-V2X是一項(xiàng)具有可預(yù)測(cè)性能的安全技術(shù)：3GPP定義了嚴(yán)格的最低性能規(guī)范，確保了可預(yù)測(cè)的，統(tǒng)一的和有保證的現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)，使應(yīng)用程序像道路安全一樣重要。例如，為保證在不同信道條件下的可靠通信，3GPP定義了信息組差錯(cuò)率（BLER）的最低要求，速度可達(dá)500km/ h。與基于IEEE802.11p的技術(shù)不同的是，每個(gè)C-V2X收發(fā)器/芯片組供應(yīng)商都必須遵守這些規(guī)范，從而在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)的統(tǒng)一性能。

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