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高通李俨谈“C-V2X”:车联网最优的技术标准 2020年可实现商用部署

http://www.c114.com.cn ( 2018/8/30 07:47 )

C114讯 8月30日消息(乐思)如今,汽车行业正在迎来新一轮的革命性变革,而车联网技术正是赋予汽车行业革命性变革的基础。车联网是汽车行业作为物联网技术在智能交通系统领域的延伸,同时也是实现自动驾驶的基础。

尽管车联网已经发展了数十个年头,但是车联网技术标准却尚未形成统一的局势。目前,对车联网至关重要的底层连接技术存在两大阵营——DSRC与C-V2X,未来将是一种技术一统江湖还是两种技术分庭抗礼仍然是业界讨论的焦点。

高通技术标准高级总监李俨博士

日前,高通技术标准高级总监李俨博士在演讲时表示,C-V2X将是车联网技术的最优选择,相比于DSRC,C-V2X有着明显的优势。对此,他从十个角度进行了对比和解读。此外,他还表示C-V2X拥有清晰地、具有前向兼容性的5G演进路线,基于5G新空口的C-V2X可支持高可靠低时延通信和高数据速率,可提高自动驾驶所需的高水平可预测性。

据悉,高通近年来一直在积极推动C-V2X商用,在推出9150 C-V2X芯片解决方案之后,一直致力于在全球范围内进行试验推动C-V2X向前发展。上周,高通携手大唐电信完成了全球首个多芯片组厂商的C-V2X直接通信互操作性测试,从芯片的角度证明了C-V2X技术的成熟性。李俨透露,在今年11月,高通将组织多厂商进行联合测试,验证基于中国的ITS协议栈的应用开发和应用层的互联互通,为C-V2X商用扫清最后的技术障碍,而C-V2X技术有望于2020年在量产车辆中实现商用部署。

标准之争:DSRC与C-V2X各有千秋

据悉,车联网技术的基础和关键技术是智能网联汽车技术(V2X),主要包括汽车与汽车(V2V)、汽车与网络(V2N)、汽车与基础设施(V2I)以及汽车与行人(V2P)等多种应用场景。据权威机构研究表明,V2X能够提高30%交通效率、避免高达81%的轻型碰撞事故。

目前,V2X技术在国际上存在两大技术阵营,一种是较为成熟的由IEEE主导的DSRC方案,另一种是由3GPP主导的C-V2X(LTE-V)方案。据悉,DSRC方案是基于IEEE 802.11p标准(WiFi基础)的通信技术,是由美国在1998年提出。而基于蜂窝通信技术的C-V2X技术,始于2010年。

据C114了解,DSRC与LTE-V2X各有特点和优势。802.11p最大的特点是技术成熟度高,已拥有商用的芯片并且测试成熟度也较高。美国交通部在2014年将DSRC确认为V2V的标准,此外,欧洲和日本也都采用DSRC标准,并推出了相关的网联汽车计划。而C-V2X作为后起之秀,虽然起步相对较晚,不过其基于蜂窝通信技术,具有可移动性、可靠性强,最为重要的一点是C-V2X具有前向兼容性的5G演进路线,未来可支持自动驾驶。

李俨表示,很长一段时间DSRC的性能不是很稳定,所以一直处于测试阶段。通过测试也发现了一些问题,那就是基于Wi-Fi改进的DSRC技术太过陈旧,对性能造成很大的局限,比如在高速场景、高密度场景下可靠性差、时延抖动较大。因此业界希望在蜂窝技术的基础上去重新设计V2X,C-V2X由此应运而生。

C-V2X的十大优势

在李俨看来,相比DSRC,C-V2X具备十个优势。

第一、C-V2X支持低时延直接通信,无需依赖网络协助。据悉,C-V2X包括两种互补的传输模式,直接通信模式:车对车(V2V)、车对行人(V2P)、车对基础设施(V2I);基于网络的通信模式:车对网络(V2N)。直接通信模式基于卫星的时间同步,可自主管理直接通信,并且无需成为蜂窝用户。

第二、运行于面向安全应用的智能交通系统(ITS)5.9GHz统一频谱。5.9GHz频段对智能交通、车联网行业开放使用,频段使用没有排他性。所有的车辆都可以在这个频段使用。

第三、支持高速汽车场景,支持高达500km/h的相对速度。面向高速移动场景是蜂窝与生俱来的优势,C-V2X支持最高可达500km/h的相对速度。为了支持高速移动场景,且在5.9GHz频段上进行可靠的通信,高通对LTE蜂窝技术做了改进,让车辆更好地感知高速移动环境下信道的变化,从而提高通信的可靠性。相对来看,当车辆速度达到200公里/小时,DSRC信号的衰减就会加快,因此它并不适用于高速场景。

第四、C-V2X遵循3GPP定义的严格最小性能要求,因此技术安全更高且性能可预期。3GPP在过去二十几年一直引领移动通信技术的发展、致力于技术的标准化工作,其中很重要的一点就是要保障性能的一致性。C-V2X的优势在于,它延续了高通在蜂窝方面的认证体系架构,所有相关的最小性能标准到将于今年9月份在3GPP完成,接下来高通将会启动最小性能的认证。

“要把C-V2X引入到ADAS以及自动驾驶,必须要保证可预期的最小性能。这一点可以通过严格的测试认证体系来保证,从而增强汽车行业在这个基础上开发应用的信心。”李俨强调。

第五、C-V2X在任何密度的部署场景中都可提供更佳覆盖范围及更可靠通信。经过验证,即使与802.11p的最佳表现相比。C-V2X的性能表现依然更优。C-V2X满足了3GPP定义的严格的最小性能要求,而802.11p性能却要因厂商而异。

第六、即使在缺乏卫星/全球导航卫星系(GNSS)的情况下,C-V2X仍可稳健同步。任何V2X技术都需要GNSS定位,对于V2X应用而言,所有车辆都必须从GNSS获得定位,发送端到接收端的车辆都需要GNSS定位。同时,与定位精度相比,C-V2X时间精度稳定性更好。V2X需要亚米级定位精度,如车道级定位精确度。C-V2X仅需较宽松的微妙级时间同步精度。在GNSS弱覆盖系统中,定位精度将早于时间精度丢失。

第七、C-V2X充分利用针对ITS-G5/DSRC上层协议的投入。C-V2X重用汽车行业定义的上层协议,重用已有的DSRC/C-ITS服务和应用层:已有汽车行业和标准组织,例如欧洲电信标准协会(ETSI)、美国汽车工程协会(SAE)。同时,重用现有的安全和传输层,这是由国际标准化组织ISO)、欧洲电信标准协会(ETSI)和美国电气电信工程学会(IEEE)1609系列定义的。

第八、比其他V2X技术相比更具成本效益。在网络部署方面,C-V2X与蜂窝网络的协同效应可降低部署成本,同时还与路侧单元和4G/5G基础设施及其回传链路相结合,不需要单独建站部署。同时,C-V2X还是一项具有清晰5G演进路径并与5G前向兼容的V2X技术。它不仅仅停留在2017年发布的Rel-14版本,而且在Rel-16的范围内,将可以继续研究在5G的框架下如何支持V2X演进到5G 新空口C-V2X。

第九、C-V2X有望于2020年在量产车辆中实现商用部署。虽然C-V2X标准于2017年6月份才全部完成,但是在过去一年,C-V2X产业发生了巨大变化。高通和主机厂商、部件厂商的合作伙伴在全球内做了大量的测试和验证。高通预计2019年底、2020年初将会有支持C-V2X量产车的上市。

第十、C-V2X获得了汽车和通信行业领军企业的支持。5GAA汽车联盟(5GAA)是跨行业的企业联盟,帮助定义C-V2X及其5G演进。5GAA的创始成员包括德国的三家车企(奔驰、奥迪、宝马),以及高通、爱立信等五家通信企业。2017年,5GAA的发展特别快,年初的时候共有七十多个成员,到目前为止,据5GAA的网站显示,已经有近百家成员企业。全球领先的汽车企业、电信运营商、公路运营商、部件厂商、模组厂商都加入了5GAA。

据悉,自C-V2X规范于2017年完成以后,这项技术在全球特别是在中国取得了积极进展。今年6月,我国工信部、国家标准化管理委员会印发了《国家车联网产业标准体系建设指南》,工信部也对车联网直接通信所使用的频段向社会公示征求意见,这些举措意味着中国在C-V2X的政策和产业方面不断向前积极迈进。

高通积极驱动C-V2X商用

据悉,高通在汽车领域的规划主要专注在两个方面:第一,高通将通过不同的网联技术,比如WiFi、蓝牙、蜂窝网络来实现汽车的联网能力;第二,将手机平台集成到车载信息娱乐与电子仪表盘平台中。高通正在进行的相关设计方案总价值已超过50亿美元,主要针对汽车仪表盘的升级、汽车电子以及车联网三个领域。

在车联网领域,高通已经宣布了其C-V2X的生态圈和一些合作伙伴。在欧洲,高通与多家德国车企达成了合作;在美国,也与福特汽车有着良好的合作;此外,高通还与不同汽车制造商进行了互操作性测试;利用高通9150C-V2X芯片组解决方案加速C-V2X技术的商用进程。

同时,高通还获得汽车生态系统支持,奥迪、福特、标志雪铁龙和上汽集团宣布支持高通的首个C -V2X解决方案;大陆集团和LG正采用高通的C -V2X解决方案,与罗德施瓦茨合作进行测试。此外,高通还拥有健康的蜂窝网络生态系统。C -V2X获得汽车和电信行业关键成员的支持,包括多个芯片供应商,由此形成了健康的C -V2X生态系统。

李俨认为,目前,C-V2X正获得良好的发展势头。C-V2X规范已于2017年完成,同年采用高通9150 C-V2X解决方案的全球试验启动,2018年高通继续开展更多C-V2X试验,推动C-V2X商用。

值得一提的是,日前高通与大唐电信完成了全球首个多芯片组厂商C-V2X直接通信互操作性测试。李俨表示,下一步,高通将携手更多合作伙伴加速提升安全性并支持从2019年起进行的C-V2X商用部署。

作者:乐思   来源:C114通信网

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