5G时代的C-V2X车联网技术你未来的好司机

2018-10-16 09:14

汽车出行已经成为如今我们日常生活必不可少的场景，然而不论你是初上道路的新手还是轻车熟路的老司机，面对城市复杂的道路设计，加上不可不避免的交通堵塞，看似轻松的驾驶过程终究会变为一种负担。

这时，我们多么希望昔日科幻电影中的景象映入现实：汽车可以根据信号灯或交通指示牌的信息自动调整车速，并与其他车辆建立通讯，通过车之间的协商自动选择最合理的路线，避开交通拥堵，将我们安全舒适地带到家中。

实际上，这些智能化的车联网应用并非仅存在于想象中，随着5G商用的逐步落实，这一愿景即将变为现实。

在很多人的印象中，5G可能只是下载速率上的提升，连接时延的下降，但实际上，5G是一个更为丰富的连接系统，它涉及了三个方面，首先是增强型移动宽带，其次是为关键业务型服务提供支持，最后是海量物联网的支持。

5G正试图将我们身边的万物连接起来，满足更多设备的联网需求，使设备之间的信息可以进行有效地流动，帮助机器在多个场景下做出正确的决策。

就自动驾驶而言，这一场景必然是以高效、可靠的连接为基础。试想一下，汽车飞驰在道路之上，车与车、车与云端的通讯往往只在一瞬间，并且由于高速移动时的不确定性，所有动作都必须在数毫秒之内完成，稍有耽搁就会影响到后续的驾驶判断，极有可能酿成交通事故。

而根据相关的统计，未来无人驾驶汽车将在每秒钟消耗0．75GB的数据量，每天使用大概4000GB的数据量。超大的数据量、加上苛刻的传输环境，都对连接提出了更高的挑战。

而5G网络的理论值将达到5Gbps甚至是10Gbps，将会是4G网络的50－100倍，而时延均值也降至几毫秒，拥有低时延、高速率的优势，完全可以满足车联网的需求，无疑将加速自动驾驶的应用进程。

现阶段来看，尽管5G还没有真正落实，但车联网技术已经逐渐应用于我们的生活，这其中最具代表性的就是C－V2X。

为了解释C－V2X，我们不妨拆开这几个字母来看，C代表Cellular，也就是我们熟知的移动蜂窝技术，V代表Vehicle（汽车），X则是代表着Everything（万物），涵盖了车辆、行人以及各种道路设施，至于2（two），则是“to”的谐音，理解为连接。

这么一番梳理之后，C－V2X其实也很好理解，就是基于蜂窝网通信技术演进形成的车用无线通信技术，使汽车能够与其它车辆、行人、路侧单元等基础设施进行信息交互与互联互通。

如果再细致一些来讲，C－V2X主要包括了两种互补的传输模式，分别是基于网络的通讯模式，即车对网络V2N（Network），以及直接通讯模式，涵盖了车对车V2V（Vehicle）、车对基础设施V2I（Infrastructrue）以及车对人V2P（Pedestrian）。

利用现在成熟的4G网络系统，已经有不少车辆在V2N（Network）领域有了丰富的的应用，比如及时下载更新地图、实时导航并更新交通状况，甚至可以接收流媒体直播。

但如果想要继续扩展C－V2X的应用场景，在车对车V2V（Vehicle）、车对基础设施V2I（Infrastructrue）以及车对人V2P（Pedestrian）的场景下有所作为，通讯速率、时延以及可靠性成为了最为关键的问题。

目前，C－V2X技术通过引入5．9GHz ITS频段进行通讯，采用了设备和设备之间的直接连接，在不依赖蜂窝运营网络的情况下完成通讯，从而将时延降到最低。随着未来5G的商用，网络将拥有更高的吞吐量和更低时延，提供更高的可靠性，进一步完善C－V2X的应用场景。

可以想象，利用高效可靠的5G网络，各种道路上的交通元素可以互相建立群聊，并分享各种信息，最终通过汽车来接受信息并作出决策。

可见，C－V2X技术的潜力将在5G时代进一步释放，并使未来的自动驾驶成为可能。

作为通讯领域的领军者，高通一直致力于加速C－V2X的商业化，在3GPP完成第一个完整的LTE－V2X标准之后，高通就率先推出了9150 C－V2X芯片组，为行业提供增强型V2X功能，如扩展通信范围、提升可靠性和非视距性能，以拓展对安全和自动驾驶用例的支持。

举例来说，装载了这颗9150 C－V2X芯片组，交通信号灯可以给将当前的变化情况发送给附近的车辆，帮助优化车速和车辆油耗，避免交通堵塞。同时对于一些视野之外的突发情况，事故车辆也可以及时发出预警，帮助在附近行驶的车辆更主动地规划驾驶行为及路径，避免二次事故的发生。

近期，高通也与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，正是利用了9150 C－V2X芯片组解决方案及大唐的LTE－V2X模组DMD 31。中国移动推出了基于高通9150 C－V2X芯片组打造的路侧单元，这是一个符合3GPP Release 14 LTE－V2X直接通信的路侧单元，已成功应用于无锡LTE－V2X城市级示范应用项目，取得了良好的效果。

当然，车联网不仅需要通信行业，而且需要传统车企进来一起参与。因此，高通与车企成立了一个5G汽车联盟（5GAA），其中不乏奔驰、宝马、奥迪等知名车企。今年早些时候，高通在德国和奥迪进行的C－V2X试验和在法国与标致（PSA）的试验，作为C－V2X未来商业化的基础。

多方努力之下，有非常良好的生态系统共同推进C－V2X从接入层到应用层到上车的开发，预计在2020年前后就会有量产的车型上市。5G新空口会进一步增强移动通信能力，在5G新空口的框架下，C－V2X会实现非常好的演进，进一步支持自动驾驶。

（作者：闫煦）