數家汽車及通信企業也於近日完成了網聯汽車發展的又一重要里程碑——Qualcomm、5G汽車聯盟(5GAA)、奧迪公司及福特汽車公司攜手實現全球首次跨不同汽車製造商車型的蜂窩車聯網(C-V2X,國內稱LTE-V)直接通信技術演示。該演示利用基於全球統一的5.9GHz智能交通系統(ITS)頻譜的C-V2X實時直接通信,可避免車輛碰撞、改善道路安全,且無需依賴任何移動運營商網絡。

本次演示採用搭載Qualcomm C-V2X芯片組的奧迪和福特車型,展示了C-V2X在改善道路安全方面的不同應用場景。例如,在視線受到阻擋或非視距情況下,車輛在左轉或緊急剎車時可以通過V2V(車對車)通信向周圍車輛提供警告。演示也包括在保護弱勢道路使用者方面極具潛力的V2P(車對行人)通信用例。演示還包括了V2I(車對基礎設施)通信技術,通過直接通信與交通信號燈控制器的合作,在複雜的十字路口和車流密集環境中優化交通效率並減少碳排放量。

除完成技術演示外,Qualcomm與其他3家機構還聯合發佈了外場測試的初步結果。結果顯示,C-V2X直接通信技術在覆蓋範圍、可靠性和性能方面有着明顯優勢。與802.11p無線技術相比,C-V2X的覆蓋範圍和可靠性有超過兩倍的提升。基於其巨大潛力,Qualcomm及廣泛汽車生態系統正加速C-V2X發展,並有望最早於2020年開始進行部署。

C-V2X技術優勢明顯,商用部署蓄勢待發

C-V2X是V2X通信的全球解決方案,旨在提升汽車安全性、改善自動化駕駛並提升交通效率。C-V2X是唯一一項遵循3GPP規範的V2X技術。C-V2X直接通信由3GPP於2017年在Release 14中確立,又稱爲PC5或Sidelink。

得益於調製和編碼技術的改進、更好的接收器,以及由LTE驅動的技術整體進步,C-V2X與基於IEEE 802.11p的無線技術相比擁有更佳的性能表現,包括支持更遠的通信距離(約2倍)、更佳的非視距性能、增強的可靠性(誤包率更低)、更高容量和在更密集環境中實現更好的擁堵控制。C-V2X的性能優勢在實證分析、模擬、實驗室結果及外場測試結果中都得到了體現。

C-V2X還具備清晰的5G演進路徑,並支持前向及後向兼容。具體來說,Rel-14 C-V2X擁有向基於5G新空口的C-V2X的強勁演進路徑,可通過補充型及全新功能增強Rel-14,同時保持後向兼容。與用於車輛間基礎安全通信的Rel-14相比,基於5G新空口的C-V2X可提供高吞吐量、寬帶載波支持、超低時延和高可靠性,從而支持衆多面向自動駕駛的先進用例,如傳感器分享、意圖分享和3D高清地圖更新。

在商用層面,C-V2X技術亦已蓄勢待發。通過利用Qualcomm 9150 C-V2X芯片組或其他競爭解決方案,C-V2X有望最早於2019年實現在汽車中的量產。更重要的是,C-V2X已經獲得了廣泛汽車生態系統的支持,包括快速增長的全球行業組織——5G汽車聯盟。該組織旨在支持C-V2X發展,目前已擁有超過80個會員,包括領先的汽車製造商、一級供應商、軟件開發商、移動運營商、半導體企業、測試設備廠商、電信供應商、交通信號供應商和道路運營者。

此外,C-V2X充分利用汽車行業已經定義的上層協議——包括美國汽車工程師協會(SAE)和歐洲電信標準協會(ETSI)等組織——以及整個行業多年來在ITS軟件和應用方面的投入,從而加快C-V2X商用部署的步伐。未來的絕大多數新車有望內嵌蜂窩連接功能,而C-V2X可集成於汽車所配備的基礎蜂窩調制解調器中,因此與其他V2X技術相比C-V2X的部署將更具成本效益。

沒有缺點了?

基於LTE-V的V2X技術也並非十全十美,由於多普勒效應,LTE-V的適用速度爲140公里/小時以下,而DSRC則可以支持250公里/小時的車速。同時由於DSRC已進行了多年的研究,現在的各項技術規範已經相當成熟,且DSRC出現信號衝突的概率要遠低於LTE-V。目前,雖然5G技術已經開始投入商業化運營,但距離大規模覆蓋還有相當長的時間,這也讓DSRC技術成爲了目前最爲成熟可靠的選擇。

Qualcomm的準備

去年9月,Qualcomm發佈了首款C-V2X商用芯片組解決方案——Qualcomm 9150 C-V2X芯片組。該芯片組基於3GPP Rel-14規範,預計將於2018年下半年商用出樣。同期,Qualcomm還推出了C-V2X參考設計,包括集成全球衛星導航系統(GNSS)功能的9150 C-V2X芯片組及運行ITS V2X協議棧的應用處理器和硬件安全模組。

目前,Qualcomm 9150 C-V2X芯片組解決方案已獲得奧迪、福特汽車、標誌雪鐵龍集團(PSA)和上汽集團(SAIC)等支持,Qualcomm 9150 C-V2X芯片組被採用,包括一級供應商LG電子、大陸集團、法雷奧和Ficosa-松下等,以及蜂窩模組製造商Sierra Wireless、Telit、金雅拓、啓碁科技、移遠通信和中興通訊等也開始合作。Qualcomm還與多家V2X軟件棧和應用提供商及像中科創達這樣的系統集成商合作,共同加快C-V2X商用。

此外,Qualcomm也正與衆多汽車製造商和其他汽車生態系統成員合作,在德國、法國、韓國、中國、日本和美國合作開展C-V2X的外場驗證。例如,Qualcomm已聯合AT&T、福特汽車和諾基亞宣佈於聖迭戈開展美國首個C-V2X試驗,該試驗獲得了聖迭戈政府協會(SANDAG)、加利福尼亞州運輸局(Caltrans)、丘拉維斯塔市和McCain Inc.的支持。Qualcomm還參與了歐盟ConVeX外場測試(與奧迪合作),以及在法國進行的“Towards 5G”試驗(與PSA合作)。

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