V2X和车路协同研究:5G+V2X车路协同将为高度自动驾驶提供强大支撑
汽车网联化催生的V2X产业已经成为包括美、欧、亚等汽车发达国家或地区的重要战略性方向,各国家和地区纷纷加快产业布局、制定发展规划,通过政策法规、技术标准、示范建设等全方位措施,推进V2X的产业化进程。
根据2020年2月国家发改委印发的《智能汽车创新发展战略》,计划到2025年,实现有条件自动驾驶的智能汽车达到规模化生产,车用无线通信网络(LTE-V2X等)实现区域覆盖,新一代车用无线通信网络(5G-V2X)在部分城市、高速公路逐步开展应用,高精度时空基准服务网络实现全覆盖。2035到2050年,中国标准智能汽车体系全面建成、更加完善。
目前国际上主流的 V2X无线通信技术有IEEE802.11p(DSRC)和C-V2X(Cellular-V2X)两条技术路线。而应用层标准则由各国家和地区根据区域性的应用定义进行制定。
C-V2X技术包含当前的 LTE-V2X 技术以及向后演进的 5G-V2X 技术。C-V2X技术大部分指标明显优于DSRC,因此逐渐后来居上,赢得产业界广泛支持。中国主推C-V2X技术。
2019年12月,美国联邦通信委员会(FCC)一致投票通过了一项提案,该提案将重新分配5.9GHz频段的大部分频谱,并将这些频谱专用于非授权频谱技术和C-V2X技术。在过去20年时间里,5.9GHz频段的75MHz一直被指定用于DSRC,但是FCC正在寻求修订规则,并指出DSRC的进展已经停滞多年时间。尤其在2019年4月,丰田“暂停”了采用 DSRC 版本的 V2X 通信技术,对这项技术造成了重大的打击。
基于5G NR V2X将助力高度自动驾驶汽车发展
C-V2X是基于3GPP全球统一标准的通信技术,包含LTE-V2X和5G-V2X,从技术演进角度讲,LTE-V2X支持向5G-V2X平滑演进。
支持LTE-V2X的3GPP R14版本标准已于2017年正式发布;支持LTE-V2X增强(LTE-eV2X)的3GPP R15版本标准于2018年6月正式完成;支持5G-V2X的3GPP R16+版本标准宣布于2018年6月启动研究,将与LTE-V2X/ LTE-eV2X形成互补关系。
LTE-V2X的设计目标主要是支持辅助驾驶,提升道路安全及提高效率和舒适性;NR-V2X通过将通信技术与人工智能、大数据等新技术结合,可以更好地支持自动驾驶及其他新功能。
5G NR V2X的标准立项进展迅速,计划在2020年3月完成物理层规范。
2019年12月,3GPP RAN在西班牙举行的全会通过的Rel-17共计25个立项中,有一个标准化项目是“5G新空口sidelink增强”,将实现对Rel-16 NR-V2X sidelink的增强。此外,会议还明确了备受业界关注的3GPP 5G第3个版本(Rel-17)的技术演进路线,中国企业牵头了3GPP RAN R17版本多项重要标准立项,其中来自中国的运营商广泛参与和主导了多项重要标准立项。
C-V2X的应用进程和部署动向
《智能汽车创新发展战略》明确提出构建先进完备的智能汽车基础设施体系,包括(1)建设智慧道路及新一代国家交通控制网,结合5G商用部署,推动5G与车联网协同建设;(2)开展车用无线通信专用频谱使用许可研究,快速推进车用无线通信网络建设;(3)充分利用已有北斗卫星导航定位基准站网,推动全国统一的高精度时空基准服务能力建设;(4)开发标准统一的智能汽车基础地图,建立完善包含路网信息的地理信息系统,提供实时动态数据服务;(5)充分利用现有设施和数据资源,统筹建设建设国家智能汽车大数据云控基础平台。
作为自动驾驶的关键基础设施,5G+V2X迎来政策风口。2019年起V2X已陆续实现试点落地;预计2022年前后,伴随5G商用化,V2X商用化普及度将逐渐提升,5G NR V2X同步展开测试验证,为2025年高级别智能汽车规模化应用做准备。
华为推出了可同时兼容4.5G和5G的C-V2X车载终端T-BOX,博泰推出了4.5g c-v2x T-box,东软推出了融合C-V2X/5G/以太网等技术的T-Box 3.0产品。国外三星哈曼推出的TCU,内置蜂窝式NAD以及Autotalks的第二代芯片组,提供C-V2X功能。
车联网发展,已从最开始的TSP平台阶段,到智能网联平台阶段,再演进到自动驾驶云控平台阶段(车路协同)。5G TBOX作为未来智能车辆大数据的入口,将是汽车智能硬件厂商的核心产品,同时整车厂也与Tier1展开合作,纷纷计划在下一代发布的车型中推出5G+v2X配置。
国内C-V2X产业链完善
C-V2X产业链从包括通信芯片、通信模组、终端与设备、整车制造、测试认证以及运营服务等环节,这其中包括了芯片厂商、设备厂商、主机厂、方案商、电信运营商等众多参与方。2019年10月,C-V2X“四跨”互联互通应用示范成功举办,活动充分展示国内C-V2X全链条技术标准能力,将进一步推动国内C-V2X产业化落地。
华为在C-V2X领域进展迅速,已推出了C-V2X芯片、网关、T-box、路测单元和端到端全面解决方案。2019年,华为发布5G车载模组MH5000,MH5000高度集成了5G与C-V2X技术,采用5G基带芯片Balong5000,具备单芯多模、高速率、上下行链路解耦、支持SA(5G独立组网)和NSA(5G非独立组网)双模组网、支持C-V2X等特性。
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