康嘉林
隨著5G網(wǎng)絡的厚積薄發(fā),在打造智能互聯(lián)的未來的愿景中,汽車、人、物之間的相互影響成為萬物互聯(lián)體系中尤為重要的一環(huán)。一切表明,全球汽車領域正經(jīng)歷深刻變革,自動駕駛不可阻擋地代表著汽車領域的未來。
應用落地,標準先行?;诜涓C技術(shù)的網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)C-V2X(蜂窩車聯(lián)網(wǎng))成為時下備受矚目的規(guī)范之一,自2017年完成以后,這項技術(shù)在全球特別是在中國取得了積極進展。2018年6月,工信部、國家標準化管理委員會印發(fā)了《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南》,工信部也對車聯(lián)網(wǎng)直接通信所使用的頻段向社會公示征求意見,這些舉措意味著中國在C-V2X的政策和產(chǎn)業(yè)方面不斷向前積極邁進。
C-V2X,了解一下
C-V2X主要包括四大類場景,分別為汽車與汽車(V2V)、汽車與網(wǎng)絡(V2N)、汽車與基礎設施(V2I)以及汽車與行人(V2P)等多種應用場景。其中只有V2N場景會主要使用移動網(wǎng)絡環(huán)境通信,其他的主要場景都是基于C-V2X設備本身之間的通信。
高通技術(shù)標準高級總監(jiān)李儼博士認為,C-V2X如同朋友圈,將自己的行車信息完全分享出去,只是這個朋友圈有距離限制,只有在某個范圍之內(nèi)的用戶才能接收到。當然,使用這個“朋友圈”的設備,不單會分享自己的行車意向,同時也能夠接收到其他車輛、行人、交通設備所共享的信息。通過將這些信息進行整合,即可規(guī)劃出最安全、最具效率的出行方式。
實際上,當駕駛員在駕駛車輛上,各種傳感器只是他們視線的補充,范圍外的視野同樣無法觸及,而C-V2X可以對所有這些傳感器進行補充,提供360°非視距傳感,將感知能力擴展到視距以外。這是眾多設備商和車企爭先布局C-V2X的原因所在。
十個事實
巨頭競爭的背后,車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)標準呈現(xiàn)技術(shù)流派之爭。一是IEEE 802.11P通信技術(shù),也就是DSRC,由IEEE在2010年完成標準制定;二是我國企業(yè)主導推動的C-V2X技術(shù),2017年3月該技術(shù)在3GPP完成標準化工作。李儼博士通過10個角度,進行了詳細解析,為何C-V2X更有優(yōu)勢、更具前景。
C-V2X專為低延遲直接通信設計,無需依賴于網(wǎng)絡的援助,更無需簽約蜂窩網(wǎng)絡。
運行于面向安全應用的智能交通系統(tǒng)(ITS)5.9GHz統(tǒng)一頻譜。5.9GHz頻段對智能交通、車聯(lián)網(wǎng)整個行業(yè)開放使用,頻段使用沒有排他性。所有的車輛都可以在這個頻段使用。
支持高速汽車場景,達500公里/h的相對速度。面向高速移動場景是蜂窩與生俱來的優(yōu)勢,C-V2X支持最高可達500公里/h的相對速度。相比而言,DSRC在這方面存在局限性,當車輛速度達到200公里/小時,DSRC信號的衰減就會加快,因此不適用于高速場景。
遵循3GPP定義的嚴格最小性能要求,因此技術(shù)安全更高且性能可預期。C-V2X的優(yōu)勢在于,它延續(xù)了高通在蜂窩方面的認證體系架構(gòu),所有相關的最小性能標準將于今年9月份在3GPP完成,接下來高通將會啟動最小性能的認證。當最小性能認證得到保障,所有汽車廠商都能滿足最小性能要求,產(chǎn)品上路就可以實現(xiàn)互聯(lián)互通,生態(tài)系統(tǒng)就得以建立。
先進技術(shù)支持出色的無線性能,在任何密度的部署場景中都可提供更佳覆蓋范圍及更可靠通信。經(jīng)過驗證,即使與802.11P的最佳表現(xiàn)相比,C-V2X的性能表現(xiàn)依然更優(yōu)。C-V2X滿足了3GPP定義的嚴格的最小性能要求,而802.11P性能卻要因廠商而異。
即使在缺乏衛(wèi)星/全球?qū)Ш叫l(wèi)星系(GNSS)的情況下,C-V2X仍可穩(wěn)健同步。任何V2X技術(shù)都需要GNSS定位,對于V2X應用而言,所有車輛都必須從GNSS獲得定位,C-V2X時間精度穩(wěn)定性更好,而且支持亞米級定位精度。
充分利用針對ITS-G5/DSRC上層協(xié)議的投入。C-V2X重用汽車行業(yè)定義的上層協(xié)議,重用已有的DSRC/C-ITS服務和應用層。同時,重用現(xiàn)有的安全和傳輸層,這是由國際標準化組織(ISO)、歐洲電信標準協(xié)會(ETSI)和美國電氣電信工程學會(IEEE)1609系列定義的。
有望于2020年在量產(chǎn)車輛中實現(xiàn)商用部署。雖然C-V2X標準于2017年6月份才全部完成,但在過去一年,C-V2X產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大變化。高通和主機廠商、部件廠商的合作伙伴在全球內(nèi)做了大量的測試和驗證。高通預計2019年底、2020年初將會有支持C-V2X量產(chǎn)車的上市。
比其他V2X技術(shù)相比更具成本優(yōu)勢。在網(wǎng)絡部署方面,C-V2X與蜂窩網(wǎng)絡的協(xié)同效應可降低部署成本,同時還與路側(cè)單元和4G/5G基礎設施及其回傳鏈路相結(jié)合,不需要單獨建站部署。
最后,C-V2X是唯一一項具有清晰的5G演進路徑并與5G前向兼容的V2X技術(shù),它不僅僅停留在2017年發(fā)布的Rel-14版本,而且在Rel-16的范圍內(nèi),將可以繼續(xù)研究在5G的框架下如何支持V2X演進到5G新空口C-V2X。
由此可見,正如《車聯(lián)網(wǎng)白皮書》指出,與IEEE 802.11P相比,C-V2X具有技術(shù)后發(fā)優(yōu)勢,例如覆蓋距離遠、傳輸可靠性高、時延短、系統(tǒng)容量高等特點,又可以利用廣泛的蜂窩網(wǎng)絡覆蓋、芯片和終端的成熟產(chǎn)業(yè)基礎。
向5G-V2X演進
隨著C-V2X的落地,具備聯(lián)網(wǎng)功能的汽車已經(jīng)實現(xiàn)定位導航、遠程通信、智能交通、車載娛樂、車輛診斷遠程控制、車隊管理和緊急救援等功能。但這只是自動駕駛的初中級階段,要實現(xiàn)真正的高級自動駕駛(L5),需要5G支撐。
5G網(wǎng)絡的更低延遲性與更高可靠性,可實現(xiàn)車對車、車對基礎設施等更為豐富的通信應用,從而能夠?qū)崿F(xiàn)在任何情況下由系統(tǒng)對汽車做出實時響應,真正實現(xiàn)無人駕駛。根據(jù)ABI Research預測,到2025年5G連接的汽車將達到5030萬輛。汽車的典型換代周期是7到10年,因此聯(lián)網(wǎng)汽車將在2025-2030年之間大幅增長。
因此,自動駕駛以及車聯(lián)網(wǎng)也被認為是5G最有前景的應用。目前,基于Rel-15 5G新空口標準已經(jīng)確定,5G新空口的整體框架已經(jīng)完成,現(xiàn)在考慮在5G框架下如何對C-V2X車聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)做增強,因此今年6月份3GPP通過5G新空口框架下開啟了C-V2X的一個工作項目,希望通過C-V2X不斷增加車輛的感知能力,對路徑規(guī)劃做增強,以更好地支持自動駕駛。
Rel-16 5G新空口是在更高帶寬、更低時延下做V2X,它不是對Rel-14的替代,而是增強。因此,車企并不需要等待Rel-16的到來,他們現(xiàn)在就可以部署Rel-14,而且在做自動駕駛的時候仍然需要Rel-14的功能。
作為產(chǎn)業(yè)鏈上重要的發(fā)起人,高通一直積極引領C-V2X技術(shù)的發(fā)展,目前,高通已經(jīng)發(fā)布C-V2X車聯(lián)網(wǎng)解決方案——高通9150 C-V2X芯片組。該芯片組基于3GPP Release 14規(guī)范、面向PC5直接通信,支持汽車道路安全并為未來自動駕駛鋪平道路,預計將于2018年下半年商用。
李儼博士對《通信產(chǎn)業(yè)報》(網(wǎng))記者表示,預計在2020年前后就會有量產(chǎn)的車型上市。5G新空口會進一步增強移動通信能力,在5G新空口的框架下,C-V2X會實現(xiàn)非常好的演進,進一步支持自動駕駛。
如今,AI、大數(shù)據(jù)、云計算已經(jīng)實現(xiàn)長足進步,5G也將迎來規(guī)模商用的那一天。那么,真正的無人駕駛汽車離我們將不再遙遠。