隨著智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，汽車與其他車輛、運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施、行人以及數(shù)據(jù)中心的聯(lián)系越來(lái)越緊密。近日，華為德國(guó)慕尼黑研究中心發(fā)表一篇關(guān)于5G車聯(lián)網(wǎng)論文，論文中概述了他們對(duì)未來(lái)交通的設(shè)想。未來(lái)交通究竟是怎樣一種模式？什么樣的標(biāo)準(zhǔn)將支撐所有這些V2X之前進(jìn)行交流？（下載完整版論文請(qǐng)后臺(tái)回復(fù)：華為5G）。

目前汽車操作系統(tǒng)可以運(yùn)行從信息娛樂(lè)到自動(dòng)駕駛的幾乎所有內(nèi)容，車輛變得越來(lái)越智能化，并且對(duì)人類操作的依賴越來(lái)越少。搭載了大量傳感器和車載連接的智能車將為人們提供更安全、更環(huán)保、更高效的旅程，同時(shí)也為汽車制造商、科技公司和通信提供商提供了一個(gè)全新的競(jìng)爭(zhēng)平臺(tái)。

V2X是汽車通信系統(tǒng)的總稱，它代表著傳感器和其他信息來(lái)源通過(guò)高帶寬，低延遲，高可靠性的通訊進(jìn)行鏈接，為全自動(dòng)駕駛鋪平了道路。

V2X包括車輛到車輛（V2V），車輛到基礎(chǔ)設(shè)施（V2I），車輛到行人（V2P）和車輛到網(wǎng)絡(luò)（V2N）通信等幾個(gè)組件。在這個(gè)多元化的生態(tài)系統(tǒng)中，汽車將與其他車輛，交通信號(hào)燈或停車位等基礎(chǔ)設(shè)施，攜帶智能手機(jī)的行人以及可通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問(wèn)的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行交流。

通過(guò)它的即時(shí)通信V2X可以允許道路安全應(yīng)用，如（非詳盡列表）：

前方碰撞警告

車道變化警告 /盲點(diǎn)警告

緊急電動(dòng)剎車燈警告

交叉運(yùn)動(dòng)輔助

緊急車輛接近

道路工程警告

隊(duì)列行駛

不同的用例具有不同的需求集合，通信系統(tǒng)必須有效且經(jīng)濟(jì)高效地處理這些需求集合。

V2X世界可以期待什么樣的交通體驗(yàn)？華為德國(guó)慕尼黑研究中心的研究人員在最近的一篇論文中概述了他們的設(shè)想 ：

（1）用戶通過(guò)應(yīng)用程序發(fā)送按需購(gòu)買的汽車;

（2）用于通過(guò)個(gè)人交通App與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相連來(lái)調(diào)整汽車進(jìn)入自動(dòng)駕駛或者遠(yuǎn)程駕駛模式，調(diào)整車輛的預(yù)設(shè);

（3）車輛搜索最適合用戶偏好的隊(duì)列，并以合作機(jī)動(dòng)模式加入選定的隊(duì)列，該隊(duì)列允許汽車在非常短的間隙下行駛達(dá)到節(jié)能的目的;

（4）雙向?qū)Ш綄④囕v引導(dǎo)至擁擠的道路周圍;

（5）用戶可以控制導(dǎo)航系統(tǒng)選擇不同的路線，是駕駛在高速公路上，還是行駛在風(fēng)景優(yōu)美的路線上;

（6）車輛在目的地由用戶關(guān)閉系統(tǒng);

（7）車輛自動(dòng)駕駛到自動(dòng)停車場(chǎng)（7a）或下一個(gè)用戶（7b）。

在這篇論文中，也介紹了一些基于5G V2X的高級(jí)用例，比如合作自適應(yīng)巡航控制（CACC）、車道合并、連接自動(dòng)停車以及合作交叉控制等。

華為的研究人員指出：“雖然這些用例看起來(lái)很遙遠(yuǎn)，但大部分技術(shù)（高精度地圖，實(shí)時(shí)交通信息，車內(nèi)傳感器如雷達(dá)，攝像頭，超聲波等）已經(jīng)在使用或者在不久的將來(lái)就會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。然而這里面最薄弱又最重要的一環(huán)是高可靠性，低延遲的通信系統(tǒng)。

與任何新的技術(shù)領(lǐng)域一樣，V2X也有相互競(jìng)爭(zhēng)的標(biāo)準(zhǔn)。在之前的文章《車聯(lián)網(wǎng)中DSRC與LTE標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)》中介紹過(guò)一些內(nèi)容。

IEEE 802.11p

原始的V2X標(biāo)準(zhǔn)基于Wi-Fi分支， IEEE 802.11p（IEEE的WAVE的一部分，或用于車載環(huán)境的無(wú)線接入程序）運(yùn)行在未經(jīng)許可的5.9GHz頻帶中。2012年完成的IEEE 802.11p支持美國(guó)的專用短距離通信（DSRC）和歐洲合作智能傳輸系統(tǒng)（C-ITS）倡議中的ITS-G5。

通過(guò)802.11p的V2X通信不局限在視線有限的傳感器，如攝像機(jī)，雷達(dá)和激光雷達(dá)，還包括V2V和V2I使用案例，如碰撞警告，限速警報(bào)以及電子停車和收費(fèi)支付等。

802.11p的功能特性包括短距離（不到1km），低延遲（約2ms）和高可靠性。根據(jù)美國(guó)交通部的說(shuō)法，“它工作在高車速的移動(dòng)條件下，并且能夠在極端天氣條件下提供性能（如雨，霧，雪等）�！睆谋举|(zhì)上講，即使在惡劣天氣下，802.11p也可以擴(kuò)展車輛視野。

IEEE 802.11p不依賴蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋，解決方案為板載單元（OBU）和路邊單元（RSU）�，F(xiàn)在已經(jīng)可以從包括恩智浦，Marvell，瑞薩電子和Redpine Signals在內(nèi)的硅片供應(yīng)商處獲得。

蜂窩V2X

IEEE 802.11p的新興替代品是C-V2X或Cellular V2X，其主要支持者是 5G Automotive Association和芯片制造商高通（Qualcomm）。

C-V2X的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是它有兩種操作模式，第一種是通過(guò)未經(jīng)許可的5.9GHz頻帶PC5接口的低延遲C-V2X直接通信 ，專為主動(dòng)安全消息（如即時(shí)道路危險(xiǎn)警告和其他短距離V2V，V2I和V2P情況）而設(shè)計(jì)。這種模式與現(xiàn)有的IEEE 802.11p技術(shù)提供的內(nèi)容緊密結(jié)合，該技術(shù)也使用5.9GHz頻段。

第二種模式是通過(guò)常規(guī)授權(quán)頻段蜂窩網(wǎng)絡(luò)上的 Uu接口進(jìn)行的通信，并且可以處理V2N用例，例如信息娛樂(lè)和延遲容忍安全消息，涉及更遠(yuǎn)距離的道路危險(xiǎn)或交通狀況。由于它不使用蜂窩連接，因此IEEE 802.11p只能通過(guò)與路邊基站建立臨時(shí)連接來(lái)匹配此模式。

目前的C-V2X Rel-14規(guī)范（全球3GPP Rel-14標(biāo)準(zhǔn)和LTE高級(jí)專業(yè)版的一部分）已于去年3月完成，而高通的第一款C-V2X芯片組 9150于去年9月份發(fā)布，預(yù)計(jì)將于2018年下半年進(jìn)行商業(yè)采樣。高通公司還推出了具有集成GNSS功能的9150 C-V2X芯片組的C-V2X參考設(shè)計(jì)，運(yùn)行ITS V2X堆棧的應(yīng)用處理器和硬件安全模塊（HSM ）。與IEEE 802.11p相比，C-V2X在V2X市場(chǎng)的部署方面落后幾年。

以下是802.11p與C-V2X規(guī)范之間的一些技術(shù)和用例比較：

福特汽車公司，奧迪和Groupe PSA以及上汽集團(tuán)正在美國(guó)進(jìn)行當(dāng)前的C-V2X技術(shù)測(cè)試。展望未來(lái)，C-V2X版圖將涉及高吞吐量，寬帶載波支持和高可靠性的5G NR（新無(wú)線電）功能。

2025年22億蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接，將有45％用在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，從C-V2X技術(shù)演變上看，應(yīng)該支持C-V2X而非802.11p作為V2X的基礎(chǔ)。然而，由于安全要求和技術(shù)需求的不同，C-V2X能否在汽車中運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)蜂窩調(diào)制解調(diào)器，仍存在疑問(wèn)。

哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)勝出？

IEEE 802.11p具有較早開(kāi)發(fā)和部署的優(yōu)點(diǎn)，因此更有資歷。另一方面，C-V2X可以提供更好的性能，既可以使用直接通信，也可以使用網(wǎng)絡(luò)輔助通信，還具備通向5G的演進(jìn)路徑。

這不僅僅是一場(chǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)辯論，它的風(fēng)險(xiǎn)很高，現(xiàn)在802.11p仍然是許多地區(qū)的受歡迎。在歐洲，這促使GSMA在2017年9月的簡(jiǎn)報(bào)中明確表態(tài) ：

“GSMA擔(dān)心歐洲的C-ITS推出計(jì)劃沒(méi)有考慮到C-V2X的巨大潛力。GSMA指出，歐盟委員會(huì)希望阻止兩種不同V2V通信的分散部署。因此，基于802.11p在C-ITS框架內(nèi)已形成了稱為ITS-G5的無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)，很明顯需要支持它。歐盟委員會(huì)正在考慮是否宣布關(guān)于C-ITS的歐洲授權(quán)法案，這意味著到2019年，市場(chǎng)上的任何未來(lái)技術(shù)都需要能夠與802.11p技術(shù)的車輛進(jìn)行通信，這將有效地將802.11p作為中央通信V2X技術(shù)鎖定數(shù)十年�！�

大眾汽車已經(jīng)在802.11p方面投入了相當(dāng)大的份額，它將從2019年開(kāi)始適應(yīng)選定的車型。

未來(lái)802.11p和C-V2X可能會(huì)結(jié)合，結(jié)合每種技術(shù)的最強(qiáng)點(diǎn)。事實(shí)上，華為德國(guó)研究中心的研究人員也期待將諸如高頻（如60GHz），高帶寬毫米波和VVLC（車載可見(jiàn)光通信）等即將到來(lái)的技術(shù)整合到5G V2X接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，來(lái)支持特定的V2X用例。這將允許該行業(yè)向監(jiān)管機(jī)構(gòu)提供可最大限度地為所有車輛用戶帶來(lái)收益的解決方案。

以下是華為研究人員考慮的一些用例需求以及他們對(duì)不同技術(shù)支持他們的能力的評(píng)估：

未來(lái)，不管哪項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)成為主流，有一點(diǎn)是可以確定的，V2X的使用將大幅提高路面利用率，實(shí)現(xiàn)高效、安全、環(huán)保的運(yùn)輸，彌補(bǔ)車載傳感器的不足。