美國忙著C-V2X內(nèi)斗，中國早已一騎絕塵

電子發(fā)燒友報(bào)道（文/周凱揚(yáng)）在C-V2X車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，C代表的是蜂窩（Cellular），即基于3G/4G/5G等蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)車用無線通信。那么在車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展邁入大規(guī)模商用的階段的前夕，C-V2X究竟意味著什么呢？

C-V2X連通的依然是人、車、路和云四大交通參與者，但通信技術(shù)采用了蜂窩網(wǎng)絡(luò)，并利用PC5和Uu兩種通信接口，前者負(fù)責(zé)車、人和路之間的短距離直接通信，后者負(fù)責(zé)終端與基站之間的通信。與其它車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)相比，C-V2X可以在高密度的流量環(huán)境下提供高速高可靠性的實(shí)時(shí)通信，與4G向下兼容的同時(shí)，也將借助5G全面推進(jìn)自動駕駛等應(yīng)用場景。

美國的頻段之爭

談到通信，就不得不談到該技術(shù)用到的頻段。各個(gè)國家及地區(qū)為C-V2X準(zhǔn)備的頻段都在5.9GHz左右，我國工信部2018年已經(jīng)發(fā)布管理規(guī)定，明確規(guī)范5.9GHz作為LTE的C-V2X技術(shù)工作頻段，范圍覆蓋5905-5925MHz。但不論是各個(gè)國家和地區(qū)，乃至車企和科技公司，在DSRC和C-V2X的選擇上都存在不少分歧。

美國FCC早在1999年就將5.9GHz預(yù)留給了DSRC，而這個(gè)頻段基本閑置了20多年，卻又與C-V2X準(zhǔn)備的頻段有沖突。DSRC是基于Wi-Fi的V2X技術(shù)，主要支持者是通用汽車、NXP、豐田、大眾和沃爾沃，而寶馬、福特、華為、英特爾、高通和三星等公司則支持C-V2X。不僅如此，5GAA（5G汽車聯(lián)盟）原本爭取將5.9GHz頻段作為C-V2X的專屬頻段，但隨著Wi-Fi頻段需求的急劇增長，頻段使用也愈發(fā)緊張，因此WISPA（無線互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商協(xié)會）公開反對C-V2X獨(dú)占5.9GHz頻段。

今年11月，F(xiàn)CC正式投票表決，將原來DSRC頻段（5.850-5.925GHz）的75MHz拆分，其中較低的45MHz分配為免費(fèi)頻段，而較高的30MHz分配給使用C-V2X等技術(shù)的ITS系統(tǒng)。FCC主席Ajit Pai提到，他們已經(jīng)給了DSRC足夠多的時(shí)間，但C-V2X比DSRC更加可靠，更具彈性，而且不少汽車制造商在美國內(nèi)外都開始追求C-V2X設(shè)備的部署，因此才有了這樣的投票結(jié)果。

在該法案生效后，Wi-Fi產(chǎn)品的供應(yīng)商可將5.9GHz頻段迅速整合到現(xiàn)有產(chǎn)品中，多數(shù)設(shè)備只需通過軟件升級就可以利用該頻段，與相鄰的5.725-5.850GHz組合成一個(gè)160MHz的大頻段，為Wi-Fi 6提供更寬的信道和更低的延遲。

雖然頻段已經(jīng)確定，但并不代表萬事大吉。FCC在裁決草案中給到了一個(gè)冗長而模糊的過渡期，在這個(gè)過渡期內(nèi)，C-V2X依然無法在美國境內(nèi)使用這一頻段。同時(shí)，5GAA對于5.9 GHz較低頻段的Wi-Fi設(shè)備也存在疑慮，擔(dān)心會對C-V2X產(chǎn)生干擾。

據(jù)預(yù)計(jì)，雖然C-V2X的頻段已經(jīng)在11月獲得了正式確認(rèn)，但考慮到這一過渡期，C-V2X在美國本土的新車型上實(shí)裝可能需要等到2022年。

中國的C-V2X快車道

國內(nèi)C-V2X產(chǎn)業(yè)生態(tài) / 電子發(fā)燒友網(wǎng)整理

與美國不同，中國一直在主推C-V2X技術(shù)。在中國的網(wǎng)聯(lián)車愿景中，C-V2X扮演了一個(gè)重要的角色。目前國內(nèi)已有20多個(gè)試驗(yàn)與試點(diǎn)計(jì)劃在進(jìn)行過程中，路段里程超過100千米，跨越10個(gè)省份。工信部已在去年支持江蘇無錫創(chuàng)建車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)，率先規(guī)模部署C-V2X網(wǎng)絡(luò)、路測單元、車載終端等，如今該先導(dǎo)區(qū)已經(jīng)開始二期發(fā)展規(guī)劃。此外，中國已有13家汽車公司計(jì)劃在2021年上半年發(fā)布支持C-V2X技術(shù)的車型，以此加速現(xiàn)代化都市和交通網(wǎng)絡(luò)的部署。

我國計(jì)劃在2020年開始在新車型上前裝C-V2X，并實(shí)現(xiàn)LTE-V2X終端的量產(chǎn)，完成C-V2X的測試標(biāo)準(zhǔn)，并改進(jìn)有關(guān)的測試工具，建立一套完備的測試和驗(yàn)證系統(tǒng)。未來典型城市和高速公路也將逐步擴(kuò)大C-V2X基礎(chǔ)設(shè)施的覆蓋率，最終在2025年實(shí)現(xiàn)50%的C-V2X新車搭載率。

今年10月舉行的C-V2X“新四跨”暨大規(guī)模先導(dǎo)應(yīng)用示范活動上，廣和通攜手東軟電子、華晨電子共同參加了演示，以AX168車規(guī)模組通過了“四跨”活動協(xié)議一致性測試，實(shí)現(xiàn)了PC5接入層、網(wǎng)絡(luò)層、通信安全棧協(xié)議的互聯(lián)互通。該模組搭載了雙核Arm Cortex A7 CPU，和一個(gè)安全CAN MCU，并基于3GPP R14的LTE-V2X直接通信設(shè)計(jì)。

AX168模組 / 廣和通

12月4日，紅旗智能純電SUV E-HS9正式上市，該車型搭載了集成高通芯片組9150的移遠(yuǎn)通信C-V2X模組AG15和和LTE通信模塊 AG35，也是首款搭載該模組的量產(chǎn)車型，可以在多個(gè)LTE-V2X通信場景下實(shí)現(xiàn)100%輔助預(yù)警驗(yàn)證。AG35基于高通MDM9628的車載前裝芯片研發(fā)，支持多輸入多輸出技術(shù)（MIMO），可以通過多天線進(jìn)行信號接收，降低誤碼率改善信號質(zhì)量。

AG35 / 移遠(yuǎn)通信

今年的拉斯維加斯CES上，國內(nèi)廠商高新興科技集團(tuán)也在會上發(fā)布了5G+C-V2X的車規(guī)模組GM860A，主打車聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛。該模組基于高通SDX55平臺開發(fā)，支持5G NR、4G LTE和3G網(wǎng)絡(luò)，在5G網(wǎng)絡(luò)下可以提供500Mbps的上傳速率和2300Mbps的下載速率。

GM860A 5G&V2X模組 / 高新興

除了高通的芯片平臺外，國內(nèi)的大唐和華為也推出了自研芯片的5G C-V2X模組。今年6月，采用大唐自研芯片的DMD31車規(guī)級模組在ALPS大連工廠正式量產(chǎn)。華為則是早在去年就推出了采用巴龍5000芯片的MH5000模組，這不僅是業(yè)界首款5G車載模組，也是全球首款集成C-V2X+5G技術(shù)的模組。

MH5000模組 / 華為

5G作為C-V2X的助燃劑

盡管5G的商業(yè)規(guī)模已經(jīng)相當(dāng)可觀，但是目前已經(jīng)落地的C-V2X項(xiàng)目仍多以LTE-V2X為主。而汽車制造商與模組、芯片供應(yīng)商卻在不斷推崇5G下的C-V2X，那么5G究竟能這樣的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來哪些優(yōu)勢呢？從設(shè)計(jì)角度上來說，C-V2X適合5G完全兼容的，這也意味著如今基礎(chǔ)設(shè)施和模組上的投資在很長一段時(shí)間內(nèi)不會被淘汰。隨著3GPP不斷推出新的標(biāo)準(zhǔn)，C-V2X也在隨之改善，衍生出更多安全用例和高級用例。

就拿R16中的NR-V2X來說，該技術(shù)在物理層上帶來了顯著的性能提升，可伸縮的OFDM以及靈活的DMRS提供了更高的頻譜效率，在減少帶寬占用的同時(shí)提供了更大的容量。這對高吞吐量的傳感器信息共享、車輛意圖與軌跡共享、實(shí)時(shí)本地信息更新和協(xié)同駕駛等應(yīng)用提供了基礎(chǔ)支持，因此從短期來看，5G使C-V2X受益主要體現(xiàn)在自動駕駛領(lǐng)域。

更重要的是，5G支持小面積內(nèi)大量級的同時(shí)連接，使得每輛汽車可以借助更多傳感器收集大量信息，也可以通過路側(cè)單元等外部設(shè)備做到實(shí)時(shí)共享。

小結(jié)

從國內(nèi)爆發(fā)的勢頭來看，C-V2X已經(jīng)是一個(gè)經(jīng)過合適、成熟而且經(jīng)得起未來考驗(yàn)的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。據(jù)Machina Research統(tǒng)計(jì)，到2025年，網(wǎng)聯(lián)車將拯救1.1萬條生命，避免26萬次事故，減少40萬噸的二氧化碳排放，每年節(jié)省28億小時(shí)的駕駛時(shí)間，全球網(wǎng)聯(lián)車市場的潛在應(yīng)用收入亦將達(dá)到2530億美元。

值得慶幸的是，我們國家的C-V2X技術(shù)發(fā)展并沒有多走彎路，不少汽車制造商都在中國的部署上找到了先機(jī)，這也是為何歐美也開始加快推進(jìn)C-V2X的主要原因之一。但鑒于C-V2X尚未大規(guī)模落地，相關(guān)產(chǎn)業(yè)仍需要找到合適的商用和運(yùn)營模式才能實(shí)現(xiàn)真正的車聯(lián)網(wǎng)。

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