前言：隨著 5G應(yīng)用的進(jìn)一步深入，智能網(wǎng)聯(lián)汽車將成為最大的移動(dòng)終端，V2X 是實(shí)現(xiàn)智能駕駛至關(guān)重要的一環(huán)。近日，中國信息通信研究院發(fā)布《車聯(lián)網(wǎng)白皮書》（C-V2X 分冊(cè)）。
C-V2X 技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展蜂窩車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)即 C-V2X（CellularV2X），主要是基于移動(dòng)通信蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而發(fā)展出來的車聯(lián)網(wǎng)解決方案，包括 LTE-V2X 及其演進(jìn)的 NR-V2X。
C-V2X 包括直接通信和基于網(wǎng)絡(luò)的通信，但在本文中，我們完全專注于支持車對(duì)車（V2V）、車對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施（V2I）和車對(duì)人（V2P），雖然汽車到網(wǎng)絡(luò)（V2N）的價(jià)值和重要性非常重要。因?yàn)橐褟淖畛醯幕具h(yuǎn)程訊息處理服務(wù)、連接訊息娛樂，到現(xiàn)在旨在支持無人駕駛車遠(yuǎn)程操作的汽車應(yīng)用。
終端和終端之間進(jìn)行通信需要經(jīng)過基站，兩輛車之間的通信也是如此。但與道路相關(guān)的應(yīng)用對(duì)可靠性和時(shí)延的要求極高，如果車輛之間能夠直接通信，或者通過路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施來實(shí)現(xiàn)直接通信的話，就可以進(jìn)一步提升可靠性、降低時(shí)延，從而保障道路安全。簡而言之，就是增加終端與終端之間的直通性。
在 C-V2X“四跨”互聯(lián)互通應(yīng)用展示中，除了 V2I 和 V2V 兩種經(jīng)典演示場景，還增加了安全機(jī)制驗(yàn)證場景，比如偽造限速預(yù)警防御、偽造紅綠燈信息防御、偽造緊急車輛防御、偽造前向碰撞預(yù)警防御等。
目前國內(nèi) LTE-V2X 和 C-V2X 的發(fā)展已經(jīng)形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈：模組 - 車載設(shè)備 - 路側(cè)設(shè)備 - 測試與驗(yàn)證 - 應(yīng)用與平臺(tái) - 車企。NR-V2X 的標(biāo)準(zhǔn)制定也在持續(xù)推進(jìn)，當(dāng)前典型的應(yīng)用場景為車輛編隊(duì)、傳感共享、高級(jí)自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程駕駛，這些場景對(duì)通信指標(biāo)的要求都進(jìn)一步提升。
在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，2017 年到 2020 年，主要是 LTE-V2X 進(jìn)行技術(shù)實(shí)驗(yàn)、規(guī)模實(shí)驗(yàn)，以及先導(dǎo)試驗(yàn)；NR-V2X 標(biāo)準(zhǔn)研究和制定。
2020 年到 2023 年，LTE-V2X 實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用，起步發(fā)展；NR-V2X 概念驗(yàn)證，并且進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)。
2023 年到 2025 年，LTE-V2X 在商業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)上成為主流應(yīng)用技術(shù)；NR-V2X 則進(jìn)行互通試驗(yàn)和規(guī)模試驗(yàn)。
基于蜂巢式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的 C-V2X 是一項(xiàng)極為先進(jìn)的無線連接技術(shù)，以符合潮流的安全駕駛以及自動(dòng)化駕駛解決方案，具備未來升級(jí) 5G 的延展性。
C-V2X 的優(yōu)勢在于基于高速移動(dòng)應(yīng)用的技術(shù)，并針對(duì)汽車使用案例進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)，基于 802.11p 在多年研究，觀察到無線通信的基礎(chǔ)性發(fā)展以及需要支持安全和自動(dòng)駕駛的增強(qiáng)一系列新的汽車應(yīng)用。
預(yù)計(jì)去年稍早 C-V2X 就已準(zhǔn)備好使用高通 9150C-V2X 芯片組投入生產(chǎn)的產(chǎn)品，邁入競爭生態(tài)系統(tǒng)的解決方案。
3GPPRelease14PC5 已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，支持汽車制造商、一級(jí)供貨商、二級(jí)模塊制造商、汽車軟件開發(fā)商、移動(dòng)營運(yùn)商、全球半導(dǎo)體公司、測試設(shè)備供貨商、電信供貨商、交通信號(hào)供貨商和道路營運(yùn)商。
從 5G 汽車協(xié)會(huì)（5GAA）80 多個(gè)全球成員，其中包括來自主要地區(qū)的汽車制造商，透過 C-V2X 利用多年來標(biāo)準(zhǔn)化和開發(fā)的 ITS 軟件和應(yīng)用程序，促進(jìn)汽車投資，盡管采用了無線電交換技術(shù)，但仍可以充分利用。生態(tài)系統(tǒng)（汽車供貨商和軟件供貨商）已準(zhǔn)備好在車輛和受限制的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行商業(yè)化。
C-V2X 縮短了無線技術(shù)中常見的直接無線電換出的開發(fā)時(shí)間，改變了 PHY/MAC 并保留了軟件和應(yīng)用。將 C-V2X 結(jié)合到車載嵌入式無線調(diào)制解調(diào)器中可以節(jié)省成本，從而可以加快 C-V2X 直接通信的市場附加費(fèi)率。
要成功部署 C-V2X，我們需要克服許多挑戰(zhàn)。在標(biāo)準(zhǔn)不斷演進(jìn)的同時(shí)，設(shè)計(jì)人員和開發(fā)人員需要確保其 V2X 產(chǎn)品的性能充分滿足安全要求。
這些要求還必須符合各種國際和地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，需要與不同的芯片組、車載單元和路邊單元具有互操作性。
有些時(shí)候，我們可以利用互通性測試（plugfest）來非常有效地檢查互操作性。值得一提的是，去年 4 月份由 DEKRA 在德國舉辦的 5GAAC-V2X 互通性測試，是德科技也參與其中。
由于許多其他應(yīng)用也使用相同頻率或相鄰頻率，例如 DSRC/ITS-G5 共存問題，因此我們還面臨很大的干擾抑制挑戰(zhàn)。
在未來，預(yù)計(jì)將有大輛汽車配備 V2X 通信。連通性增加了數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)，并可能潛在地影響到車輛乘員的安全。
因此汽車行業(yè)需要建立更安全的通信手段來避免這一漏洞出現(xiàn)。為了克服這些挑戰(zhàn)，我們需要在開發(fā)階段進(jìn)行徹底的驗(yàn)證和測試。
V2X 就是讓車和車、車和人、車和路實(shí)現(xiàn)信息交互，目前 V2X 主要有兩種技術(shù)路線，一種是中國倡導(dǎo)的基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的 C-V2X，另一種是美國已摸索多年的 DSRC（專用短距離通信技術(shù)）。
所謂 V2X，與流行的 B2B、B2C 如出一轍，意為 vehicle to everything，即車到一切。按照中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的定義，V2X 是搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與車、人、路、后臺(tái)等對(duì)象的信息交換共享，具備復(fù)雜的環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制和執(zhí)行等功能。
V2X 是車與車、車與人、車與交通設(shè)施進(jìn)行信息交換的一種技術(shù)，目的是避免不必要的交通事故發(fā)生，最終目標(biāo)是支持自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)。V2X 主要包括交通設(shè)施聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、城市大腦（云計(jì)算）以及網(wǎng)絡(luò)通路四個(gè)環(huán)節(jié)，是一場涉足多個(gè)行業(yè)的大變革。
隨后，C-V2X 誕生，經(jīng)歷了通信技術(shù)從 3G 到 5G 的演變，C-V2X 逐漸顯現(xiàn)出優(yōu)勢。中國是 C-V2X 技術(shù)的主要倡導(dǎo)國，也是這個(gè)領(lǐng)域最大的技術(shù)原創(chuàng)國。相比之下，C-V2X 更依賴網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施（基站）建設(shè)、容量大、可靠性突出，且基于 5G 通信的 V2X 在延時(shí)上也不再有劣勢。
盡管 DSRC 前期占據(jù)優(yōu)勢，但由于發(fā)展緩慢以及福特等美系車企紛紛叛逃 DSRC 陣營等原因，美國也有轉(zhuǎn)向 C-V2X 的動(dòng)向。目前，中國是 C-V2X 專利最大原創(chuàng)國，占比達(dá) 52%，在該領(lǐng)域已覓得先機(jī)。
功能較為簡單，現(xiàn)有示范區(qū)的功能一般以紅綠燈信息、擁堵信息播報(bào)為主，基本沒有接入 ECU 的案例，實(shí)際功能不是目前駕駛功能的剛需。
主要的原因有三點(diǎn)：
①當(dāng)前在運(yùn)營的項(xiàng)目普遍處于初期探索階段，接入邊緣計(jì)算、各類雷達(dá)的項(xiàng)目稀少，只能提供部分功能；
②限于項(xiàng)目實(shí)施能力、通信模式的限制，多數(shù)項(xiàng)目尚無法提供足夠可靠的車聯(lián)網(wǎng)信號(hào)，需要大量后期調(diào)試；
③限于車輛研發(fā)周期原因，2020 年左右落地的前裝車聯(lián)網(wǎng)模塊車輛普遍使用 LTE-V 模塊，在項(xiàng)目規(guī)劃時(shí)并無考慮車聯(lián)網(wǎng)信號(hào)深度介入車身控制邏輯，主機(jī)廠需要研發(fā)試驗(yàn)的環(huán)境和過程。
從智能汽車的產(chǎn)業(yè)鏈全局來看，在基礎(chǔ)設(shè)施、示范測試、關(guān)鍵零部件、整車升級(jí)等領(lǐng)域，我國均已形成龐大的產(chǎn)業(yè)生態(tài)基礎(chǔ)，車路協(xié)同未來還需要更大規(guī)模、更深層次的跨領(lǐng)域合作以及更高層面的國際交流，快速釋放車路協(xié)同的價(jià)值創(chuàng)造能力，并將相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)推向國際，將有望實(shí)現(xiàn) 2025 年形成智能汽車中國標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)目標(biāo)。
