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5G时代的C-V2X车联网技术 你未来的好司机

2018-10-12 18:03    it168网站 原创  作者: 闫煦 编辑: 闫煦

  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。

关键字: C-V2X

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