隨著汽車工業(yè)進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，汽車業(yè)界的新老勢力都著眼與ADAS研究，其中以特斯拉為代表的新興勢力走在了前頭。但是最近發(fā)生的特斯拉自動駕駛事故似乎說明，以毫米波雷達(dá)加攝像頭這種自主式環(huán)境感知系統(tǒng)純在先天的缺陷，無法做到全天候全路況的準(zhǔn)確感知，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)就是車聯(lián)網(wǎng)V2X技術(shù)。

V2X是什么

V2X（Vehicle-To-Everything），顧名思義，就是車與外界進(jìn)行百分百的互聯(lián)，這是未來智能汽車、自動駕駛、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，車-互聯(lián)網(wǎng)）是目前應(yīng)用最廣泛的車聯(lián)網(wǎng)形式，其主要功能是使車輛通過移動網(wǎng)絡(luò)，連接到云服務(wù)器，使用云服務(wù)器提供的導(dǎo)航、娛樂、防盜等應(yīng)用功能。

V2V（Vehicle-To-Vehicle，車-車）可以用做車輛間信息交互和提醒，最典型的應(yīng)用是用于車輛間防碰撞安全系統(tǒng)。

V2I（Vehicle-To-Infrastructure，車-基礎(chǔ)設(shè)施），車輛可以與道路甚至其他基礎(chǔ)設(shè)施，例如交通燈、路障等通信，獲取交通燈信號時(shí)序等道路管理信息。

V2P（Vehicle-To-Pedestrian，車-行人）則是用做給道路上行人或非機(jī)動車安全警告。

V2X可以用來做什么

首先我們最容易想到的就是各種防碰撞、防翻車的提醒。

除了防碰撞，還可以用作車輛間的協(xié)作，使車輛在道路運(yùn)行更加有序和高效。包括：巡航控制、行駛隊(duì)形控制、自適應(yīng)通信順序協(xié)調(diào)和智能車隊(duì)控制等等。

還有道路上易受傷人群和特殊緊急車輛讓行的警示。

當(dāng)然還可以提升出行的效率。

V2X和ADAS

運(yùn)用V2X技術(shù)，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。

車輛本身的毫米波雷達(dá)、攝像頭，采集車輛周邊環(huán)境，另外通過V2X獲取更加廣闊的環(huán)境參數(shù)，例如：十字路口、斜坡信息，道路狀況等，形成360度無死角的計(jì)算機(jī)認(rèn)知，提升車輛主動安全性。

得益于V2V提供的防碰撞警示提醒，車輛之間的安全距離可以進(jìn)一步縮短；通過V2I獲取的交通管制信號，可以控制通行的速度和選擇加減速時(shí)機(jī)；V2P保證路邊行人的安全性。三者作用下，使得道路的通行效率可以大大提高。

V2X提供了收集數(shù)據(jù)的能力，ADAS開發(fā)機(jī)構(gòu)可以通過這些數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬和調(diào)優(yōu)，不斷提升自動駕駛預(yù)測體驗(yàn)。

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。

一是DSRC專用短程無線通信標(biāo)準(zhǔn)，以IEEE802.11p為基礎(chǔ)，V2V為其主要的應(yīng)用方式，經(jīng)過十多年的發(fā)展歷史，形成以NXP/ST/瑞薩/車企等傳統(tǒng)汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈。

二是C-V2X，是基于LTE-R14技術(shù)為基礎(chǔ)，通過LTE-V-D和LTE-V-Cell兩大技術(shù)支持包括V2I、V2V、V2P等各種應(yīng)用，目前正處于標(biāo)準(zhǔn)制定的關(guān)鍵階段，并在今年9月制定了第一版的標(biāo)準(zhǔn)，形成以華為、高通等通信產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)、電信運(yùn)營商和汽車企業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)陣營。

中國作為全球第一大汽車市場，目前尚未推出任何的標(biāo)準(zhǔn)，但是車聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)制定勢在必行。相比于802.11p的DSRC，C-V2X的優(yōu)勢比較明顯：

1、基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，與目前的4G和未來的5G網(wǎng)絡(luò)可以復(fù)用，部署成本低。

2、網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營盈利模式清晰。

3、3GPP標(biāo)準(zhǔn)制定，全球通用，使用單一LTE芯片組，模塊成本大幅降低。

4、C-V2X作為5G的重要組成部分持續(xù)演進(jìn)。

從我國擁有全球最大的LTE網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和C-V2X演進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢來看，C-V2X應(yīng)該是國內(nèi)V2X技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的首選。

傳輸模式

C-V2X提供兩種互補(bǔ)的傳輸模式，分別適用與車輛間鄰近和遠(yuǎn)離的情況。

1、直接通信（PC5接口），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)。采用最新標(biāo)準(zhǔn)制定的PC5接口，可以實(shí)現(xiàn)250Kph的高速度和高密度通信。在無LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋的環(huán)境下，鄰近設(shè)備可以進(jìn)行直接通信。

2、網(wǎng)絡(luò)通信（Uu接口），利用LTE廣播，通過V2X服務(wù)器中轉(zhuǎn)，把信息傳送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

關(guān)鍵問題解決

V2X技術(shù)面臨三大關(guān)鍵問題需要解決。

1、車輛間相對高速度導(dǎo)致明顯的多普勒效應(yīng)和頻率偏移。C-V2X在設(shè)計(jì)上增加了4個(gè)DMRS（Demodulation reference signal）信號。這些符號與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。

2、道路車輛多，通信節(jié)點(diǎn)密度高，隨機(jī)分配可能導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)碰撞和沖突。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)，在相同的子幀上傳輸控制信號和數(shù)據(jù)，減少了頻內(nèi)輻射，優(yōu)化了信道的使用。另一方面導(dǎo)入了新調(diào)度分配功能，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。

3、時(shí)鐘同步，在網(wǎng)絡(luò)不覆蓋的情況下，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。

小結(jié)

V2X技術(shù)是未來智能汽車、智能交通、自動駕駛的重要組成部分。目前看來C-V2X在技術(shù)上比DSRC更加安全、高效、全面。隨著3GPP第一版C-V2X標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范的制定完成，相信C-V2X技術(shù)和相關(guān)生態(tài)鏈的發(fā)展會更加快速，我們將持續(xù)關(guān)注。

參考文獻(xiàn)

【1】加藤樹子 《3GPP完成車聯(lián)網(wǎng)第一版標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》

【2】通信行業(yè):V2X與智能駕駛深度解析

【3】QUALCOMM 《Leading the world to 5G:Cellular Vehicle-to-Everything (C-V2X) technologies》