移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體3GPP(Third Generation Partnership Project)9月26日宣布,C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything,移動(dòng)車(chē)聯(lián)網(wǎng))的第一版標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范已制定完成狼讨。
隨著汽車(chē)工業(yè)進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代乒躺,汽車(chē)業(yè)界的新老勢(shì)力都著眼與ADAS研究,其中以特斯拉為代表的新興勢(shì)力走在了前頭舔亭。但是最近發(fā)生的特斯拉自動(dòng)駕駛事故似乎說(shuō)明,以毫米波雷達(dá)加攝像頭這種自主式環(huán)境感知系統(tǒng)純?cè)谙忍斓娜毕荩瑹o(wú)法做到全天候全路況的準(zhǔn)確感知善绎,而協(xié)同式環(huán)境感知系統(tǒng)可以與之形成良好的互補(bǔ)。而協(xié)同式環(huán)境感知系統(tǒng)的基礎(chǔ)就是車(chē)聯(lián)網(wǎng)V2X技術(shù)诫尽。
V2X是什么
V2X(Vehicle-To-Everything)禀酱,顧名思義,就是車(chē)與外界進(jìn)行百分百的互聯(lián)牧嫉,這是未來(lái)智能汽車(chē)剂跟、自動(dòng)駕駛减途、智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)。
V2X包括四部分:
V2N(Vehicle-To-Network曹洽,車(chē)-互聯(lián)網(wǎng))是目前應(yīng)用最廣泛的車(chē)聯(lián)網(wǎng)形式鳍置,其主要功能是使車(chē)輛通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),連接到云服務(wù)器送淆,使用云服務(wù)器提供的導(dǎo)航税产、娛樂(lè)、防盜等應(yīng)用功能偷崩。
V2V(Vehicle-To-Vehicle辟拷,車(chē)-車(chē))可以用做車(chē)輛間信息交互和提醒,最典型的應(yīng)用是用于車(chē)輛間防碰撞安全系統(tǒng)阐斜。
V2I(Vehicle-To-Infrastructure梧兼,車(chē)-基礎(chǔ)設(shè)施),車(chē)輛可以與道路甚至其他基礎(chǔ)設(shè)施智听,例如交通燈羽杰、路障等通信,獲取交通燈信號(hào)時(shí)序等道路管理信息到推。
V2P(Vehicle-To-Pedestrian考赛,車(chē)-行人)則是用做給道路上行人或非機(jī)動(dòng)車(chē)安全警告。
V2X可以用來(lái)做什么
首先我們最容易想到的就是各種防碰撞莉测、防翻車(chē)的提醒颜骤。
除了防碰撞,還可以用作車(chē)輛間的協(xié)作捣卤,使車(chē)輛在道路運(yùn)行更加有序和高效忍抽。包括:巡航控制、行駛隊(duì)形控制董朝、自適應(yīng)通信順序協(xié)調(diào)和智能車(chē)隊(duì)控制等等鸠项。
還有道路上易受傷人群和特殊緊急車(chē)輛讓行的警示。
當(dāng)然還可以提升出行的效率子姜。
V2X和ADAS
運(yùn)用V2X技術(shù)祟绊,可以提升ADAS的安全性和效率,以下是一個(gè)典型的V2X應(yīng)用在ADAS上的示意圖哥捕。
車(chē)輛本身的毫米波雷達(dá)牧抽、攝像頭,采集車(chē)輛周邊環(huán)境遥赚,另外通過(guò)V2X獲取更加廣闊的環(huán)境參數(shù)扬舒,例如:十字路口、斜坡信息凫佛,道路狀況等讲坎,形成360度無(wú)死角的計(jì)算機(jī)認(rèn)知泽腮,提升車(chē)輛主動(dòng)安全性。
得益于V2V提供的防碰撞警示提醒衣赶,車(chē)輛之間的安全距離可以進(jìn)一步縮短诊赊;通過(guò)V2I獲取的交通管制信號(hào),可以控制通行的速度和選擇加減速時(shí)機(jī)府瞄;V2P保證路邊行人的安全性碧磅。三者作用下,使得道路的通行效率可以大大提高遵馆。
V2X提供了收集數(shù)據(jù)的能力鲸郊,ADAS開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)可以通過(guò)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬和調(diào)優(yōu),不斷提升自動(dòng)駕駛預(yù)測(cè)體驗(yàn)货邓。
C-V2X標(biāo)準(zhǔn)
V2X產(chǎn)業(yè)分為DSRC和C-V2X兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)陣營(yíng)秆撮。
一是DSRC專用短程無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn),以IEEE802.11p為基礎(chǔ)换况,V2V為其主要的應(yīng)用方式职辨,經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展歷史,形成以NXP/ST/瑞薩/車(chē)企等傳統(tǒng)汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)鏈戈二。
二是C-V2X舒裤,是基于LTE-R14技術(shù)為基礎(chǔ),通過(guò)LTE-V-D和LTE-V-Cell兩大技術(shù)支持包括V2I觉吭、V2V腾供、V2P等各種應(yīng)用,目前正處于標(biāo)準(zhǔn)制定的關(guān)鍵階段鲜滩,并在今年9月制定了第一版的標(biāo)準(zhǔn)伴鳖,形成以華為、高通等通信產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)徙硅、電信運(yùn)營(yíng)商和汽車(chē)企業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)陣營(yíng)榜聂。
中國(guó)作為全球第一大汽車(chē)市場(chǎng),目前尚未推出任何的標(biāo)準(zhǔn)闷游,但是車(chē)聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)制定勢(shì)在必行峻汉。相比于802.11p的DSRC,C-V2X的優(yōu)勢(shì)比較明顯:
1脐往、基于蜂窩網(wǎng)絡(luò),與目前的4G和未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)可以復(fù)用扳埂,部署成本低业簿。
2、網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣阳懂,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)盈利模式清晰梅尤。
3柜思、3GPP標(biāo)準(zhǔn)制定,全球通用巷燥,使用單一LTE芯片組赡盘,模塊成本大幅降低。
4缰揪、C-V2X作為5G的重要組成部分持續(xù)演進(jìn)陨享。
從我國(guó)擁有全球最大的LTE網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和C-V2X演進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)來(lái)看,C-V2X應(yīng)該是國(guó)內(nèi)V2X技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的首選钝腺。
傳輸模式
C-V2X提供兩種互補(bǔ)的傳輸模式抛姑,分別適用與車(chē)輛間鄰近和遠(yuǎn)離的情況。
1艳狐、直接通信(PC5接口)定硝,以LTE標(biāo)準(zhǔn)中的D2D(Device-To-Device,設(shè)備間)鄰近通信服務(wù)(ProSe)為基礎(chǔ)毫目。采用最新標(biāo)準(zhǔn)制定的PC5接口蔬啡,可以實(shí)現(xiàn)250Kph的高速度和高密度通信。在無(wú)LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋的環(huán)境下镀虐,鄰近設(shè)備可以進(jìn)行直接通信星爪。
2、網(wǎng)絡(luò)通信(Uu接口)粉私,利用LTE廣播顽腾,通過(guò)V2X服務(wù)器中轉(zhuǎn),把信息傳送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)诺核。
關(guān)鍵問(wèn)題解決
V2X技術(shù)面臨三大關(guān)鍵問(wèn)題需要解決抄肖。
1、車(chē)輛間相對(duì)高速度導(dǎo)致明顯的多普勒效應(yīng)和頻率偏移窖杀。C-V2X在設(shè)計(jì)上增加了4個(gè)DMRS(Demodulation reference signal)信號(hào)漓摩。這些符號(hào)與500kph以下的速度和ITS(智能交通系統(tǒng))頻段相關(guān)聯(lián),提高了高速信道追蹤的能力入客。
2管毙、道路車(chē)輛多,通信節(jié)點(diǎn)密度高桌硫,隨機(jī)分配可能導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)碰撞和沖突夭咬。C-V2X一方面強(qiáng)化了傳輸結(jié)構(gòu),引入了采用半持續(xù)調(diào)度方式的分散型調(diào)度技術(shù)铆隘,在相同的子幀上傳輸控制信號(hào)和數(shù)據(jù)卓舵,減少了頻內(nèi)輻射,優(yōu)化了信道的使用膀钠。另一方面導(dǎo)入了新調(diào)度分配功能掏湾,這樣可在密度更高的環(huán)境下進(jìn)行恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)資源處理裹虫。
3、時(shí)鐘同步融击,在網(wǎng)絡(luò)不覆蓋的情況下筑公,缺少同步源。C-V2X同時(shí)支持基站和全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的時(shí)間同步尊浪。
小結(jié)
V2X技術(shù)是未來(lái)智能汽車(chē)匣屡、智能交通、自動(dòng)駕駛的重要組成部分际长。目前看來(lái)C-V2X在技術(shù)上比DSRC更加安全耸采、高效、全面工育。隨著3GPP第一版C-V2X標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范的制定完成虾宇,相信C-V2X技術(shù)和相關(guān)生態(tài)鏈的發(fā)展會(huì)更加快速,我們將持續(xù)關(guān)注如绸。
參考文獻(xiàn)
【1】加藤樹(shù)子 《3GPP完成車(chē)聯(lián)網(wǎng)第一版標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》
【3】QUALCOMM 《Leading the world to 5G:Cellular Vehicle-to-Everything (C-V2X) technologies》