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技術(shù)演進(jìn)路線明確，C-V2X能否成為DSRC替代技術(shù)？

2018-09-13 09:55:02 來(lái)源： 中國(guó)電子報(bào) 熱度:
在重慶首屆智博會(huì)期間舉辦的2018i-VISTA自動(dòng)駕駛汽車挑戰(zhàn)賽上，參賽車隊(duì)囊括了全球500強(qiáng)的整車企業(yè)，國(guó)內(nèi)頂尖的高等學(xué)府以及在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域表現(xiàn)卓越的新銳先鋒。
 
此次自動(dòng)駕駛挑戰(zhàn)賽是國(guó)內(nèi)首次引入具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的LTE-V2X技術(shù)應(yīng)用的大賽。作為L(zhǎng)TE-V概念的提出者，大唐電信集團(tuán)獨(dú)家為此次挑戰(zhàn)賽提供了LTE-V2X相關(guān)設(shè)備和技術(shù)支持。
 
大唐為參賽車輛上安裝了大唐的LTE-V2X車載終端，并在封閉道路以及公開道路上部署了相關(guān)路側(cè)終端，使得參賽車輛可通過(guò)車載終端和路側(cè)終端之間的通信，在路側(cè)設(shè)備覆蓋范圍內(nèi)及時(shí)準(zhǔn)確獲取紅綠燈信息。當(dāng)然，LTE-V2X對(duì)自動(dòng)駕駛的輔助作用遠(yuǎn)不止這些。加裝了LTE-V2X的車輛，對(duì)周邊其他車輛狀態(tài)和行駛意圖的實(shí)時(shí)感知能力，對(duì)周邊道路變化信息的實(shí)時(shí)獲取能力，以及對(duì)無(wú)信控的交叉口穿行和有遮擋情況下的前車緊急制動(dòng)的及時(shí)反應(yīng)能力都可以得到很大的提升。
 
挑戰(zhàn)賽裁判委員會(huì)執(zhí)行總裁判長(zhǎng)、同濟(jì)大學(xué)教授朱西產(chǎn)認(rèn)為，對(duì)于人工駕駛來(lái)說(shuō)，闖紅燈可能是由于注意力不集中，而在自動(dòng)駕駛比賽中，車輛識(shí)別不了紅綠燈，就有可能是沒有使用V2X。同樣，如果沒有V2X，在過(guò)急彎時(shí)，自動(dòng)駕駛車輛也會(huì)遇到困難?？梢哉f(shuō)，LTE-V2X的使用，極大地提升了自動(dòng)駕駛車輛對(duì)周邊的感知能力，提升了自動(dòng)駕駛安全。目前大唐已經(jīng)實(shí)現(xiàn)LTE-V2X通信模組的小批量供應(yīng)。
 
在C-V2X上，大唐和華為是走得比較快的兩家企業(yè)。
 
大唐于2011年成立車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)，積極開展車聯(lián)網(wǎng)需求分析、性能指標(biāo)制定、關(guān)鍵技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)工作。大唐于2014年就研制出了全球首款LTE-V2X原理樣機(jī)，并且在2015年其第二代產(chǎn)品的測(cè)試樣機(jī)已經(jīng)上路測(cè)試并聯(lián)合整車企業(yè)支持行業(yè)內(nèi)相關(guān)展會(huì)和演示。2016年大唐又率先推出業(yè)界首款車載預(yù)商用終端和路側(cè)預(yù)商用終端，并于2017年在業(yè)內(nèi)率先支持3GPP R14標(biāo)準(zhǔn)。2017年11月，大唐又率先發(fā)布了全球首款LTE-V2X通信模組，并于2018年6月份已完成小批量供應(yīng)。
 
華為在今年6月份的MWC上海峰會(huì)上，發(fā)布了其面向商用的路邊單元，也是全球首個(gè)支持UU和PC5的商用設(shè)備。
 
通信業(yè)規(guī)模效益可移植網(wǎng)聯(lián)汽車
 
物聯(lián)網(wǎng)正在重新定義汽車，一部好的汽車會(huì)有上百個(gè)傳感器。有預(yù)測(cè)認(rèn)為2020年全球車聯(lián)網(wǎng)有望突破1000億歐元的規(guī)模，中國(guó)將占1/3。C-V2X是基于蜂窩技術(shù)將汽車與萬(wàn)物相連接的網(wǎng)絡(luò)。
 
Qualcomm技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高級(jí)總監(jiān)李儼在接受記者采訪時(shí)將之形象地比喻為“汽車的微信”，加入微信之后可以體驗(yàn)各種功能。
 
C-V2X中包括幾種模式，大致可分為V2N(車對(duì)網(wǎng)絡(luò))、V2V(車對(duì)車)、V2P(車對(duì)人)、V2I(車對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施)和V2X(車對(duì)萬(wàn)物)。車對(duì)網(wǎng)絡(luò)(V2N)的模式可以將網(wǎng)絡(luò)看作是“公眾號(hào)”，可以從網(wǎng)絡(luò)下載地圖、交通狀況等信息，甚至可以獲得信息娛樂。目前已經(jīng)有很多車輛具備這一通信方式，實(shí)時(shí)下載地圖、實(shí)時(shí)在導(dǎo)航系統(tǒng)中看交通狀況，甚至很多汽車已經(jīng)提供可以聽音樂的網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)。V2N目前主要基于車上的4G(LTE)模塊實(shí)現(xiàn)，大唐在上述比賽中為汽車提供的就是此類模塊，在5G網(wǎng)中能力會(huì)被增強(qiáng)。
 
通過(guò)C-V2X技術(shù)的發(fā)展，可以賦予汽車臨時(shí)“建群”的能力，建群后可以分享更多有用的信息。李儼說(shuō)：“如果群里有交通信號(hào)燈，這個(gè)信號(hào)燈就能將當(dāng)前信號(hào)燈變化情況在群里廣播，告訴每一輛汽車。比如，你現(xiàn)在在我的路口附近，還有一兩分鐘到達(dá)我的路口，我所在的路口在50秒后會(huì)從紅燈變綠燈。如果你以20~30km/h的速度行駛，到達(dá)路口時(shí)可以在綠燈下順利通過(guò)。”這是車和基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息溝通，也稱為V2I。這些基礎(chǔ)設(shè)施是指路邊的基礎(chǔ)設(shè)施，包括紅綠燈，包括車輛通過(guò)的高速公路上的路牌信息，都可以收到提示。
 
同樣，在群里也可以實(shí)現(xiàn)V2V的應(yīng)用，即使后面的車輛看不見剎車燈，也可以在群里“聽”到，了解到前方有一輛車正做出緊急剎車。信息的充分共享可以幫助在附近行駛的車輛更主動(dòng)地規(guī)劃駕駛行為及路徑，避免事故的發(fā)生，這是ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))中非常重要的功能。V2P的應(yīng)用也放入臨時(shí)的對(duì)話群里，如果行人橫穿馬路，可以給車輛發(fā)送提示，起到預(yù)警作用。C-V2X將對(duì)汽車行業(yè)中的ADAS功能進(jìn)行非常有效的擴(kuò)展。“我們預(yù)計(jì)，2019年底至2020年初之間，搭載C-V2X技術(shù)、具備增強(qiáng)的ADAS功能的車輛將上市。”李儼說(shuō)。
 
應(yīng)該說(shuō)，目前V2N已經(jīng)相對(duì)成熟，而V2I、V2P、V2V等正處于技術(shù)進(jìn)一步成熟過(guò)程中，是在3GPP R14版本里重點(diǎn)解決的直接通信的問(wèn)題。
 
李儼說(shuō)，C-V2X一個(gè)很重要的優(yōu)勢(shì)就是成本效益。這反映在幾個(gè)方面：一是在網(wǎng)絡(luò)部署方面，要讓系統(tǒng)穩(wěn)定地工作，在整個(gè)“朋友圈”里面需要有基礎(chǔ)設(shè)施，這個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施是在蜂窩技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的，因此它有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榭梢园阉稍诂F(xiàn)在的蜂窩基站中?，F(xiàn)在中國(guó)三大電信基礎(chǔ)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)擁有上百萬(wàn)的基站，由于5G使用頻率更高，基站密度更大，基站總數(shù)量還會(huì)增加。在基站上改造，把LTE C-V2X基礎(chǔ)設(shè)施加進(jìn)來(lái)，不用單獨(dú)建站，部署成本最優(yōu)。
 
另一方面，在終端側(cè)，可以沿用LTE和5G的生態(tài)系統(tǒng)，甚至可以把C-V2X芯片集成在LTE的芯片里，在一個(gè)通信Tbox形成一個(gè)統(tǒng)一的連接性的解決方案，這也是成本最優(yōu)的。
 
C-V2X有望成為DSRC替代技術(shù)
 
DSRC是北美稱呼，它利用WiFi技術(shù)實(shí)現(xiàn)車與車的連接，在IEEE中由802.11P標(biāo)準(zhǔn)定義。李儼說(shuō)，很長(zhǎng)一段時(shí)間DSRC的性能不太穩(wěn)定，所以一直處于測(cè)試階段。美國(guó)多次組織大規(guī)模DSRC的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，花了三年驗(yàn)證這個(gè)技術(shù)放到車上是否能夠改善交通、避免交通事故的發(fā)生。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果令人振奮，DSRC確實(shí)可以把事故尤其是致死事故率降低到原來(lái)的1/7。但通過(guò)測(cè)試也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，基于Wi-Fi改進(jìn)的DSRC技術(shù)太陳舊，在高速場(chǎng)景、高密度場(chǎng)景下可靠性差，時(shí)延抖動(dòng)較大。
 
相較而言，電信行業(yè)陣營(yíng)推動(dòng)的C-V2X，雖然比DSRC起步晚，但對(duì)智能交通和車聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展支撐會(huì)更好。李儼認(rèn)為這主要表現(xiàn)在以下方面：
 
一是在頻段上，C-V2X也將獲得與DSRC相同的用于在交通中直接通信的頻段;二是在C-V2X支持高速移動(dòng)場(chǎng)景，相對(duì)速度達(dá)到500公里的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的通信、可靠的信息傳遞、進(jìn)行可靠的預(yù)警;三是C-V2X安全性能更高、更一致，這得益于通信行業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)規(guī)模上做得好;四是C-V2X在高密度、快速移動(dòng)的使用場(chǎng)景下，通信有效距離可以達(dá)到DSRC的兩倍以上;五是C-V2X的網(wǎng)絡(luò)是精準(zhǔn)同步的，而DSRC是異步的，這與Wi-Fi一樣是不需要同步的，C-V2X同步技術(shù)使汽車在進(jìn)入隧道等丟失GPS、北斗信號(hào)時(shí)，以慣性導(dǎo)航的設(shè)備可以保持一部分的定位精度，導(dǎo)航依舊可以工作。六是上文中已經(jīng)提到的成本優(yōu)勢(shì);七是C-V2X有非常明確的技術(shù)演進(jìn)路線;八是自動(dòng)駕駛給整個(gè)通信提出了很多新的要求，比如需要更大的帶寬、更低的時(shí)延等，而5G新空口對(duì)C-V2X實(shí)現(xiàn)了前向兼容的演進(jìn)。
 
“C-V2X并不是要徹底把之前的工作推翻，相反所有車企在之前的投入都可以保持不變。我們要做的是在底層通信這部分把DSRC拿掉，把C-V2X對(duì)標(biāo)地放進(jìn)來(lái)去替代DSRC，實(shí)現(xiàn)兩倍以上的性能增益。”李儼說(shuō)，“有了更好的性能增益之后，可以反過(guò)來(lái)促進(jìn)車企開發(fā)更可靠的應(yīng)用和案例。所以對(duì)車企來(lái)說(shuō)，這并不是一種革命，而是一種技術(shù)的演進(jìn)。”

責(zé)任編輯：董佳豪