5G + 車載處理器+ 云端——新時代汽車的正確組合方式

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其實(shí)還可以更快。2017 年，在 IMT-2020 的報告草案中，5G 的速率下行 20Gbps ，上行是 10Gbps 。于是就有了這樣一種猜測，“5G 的速度將會是 4G 的 100 倍?！边@種猜測是完全可信的，因?yàn)?4G 速率為 100Mbps，IMT-2020 標(biāo)準(zhǔn)是 4G 網(wǎng)速的 200 倍，在考慮商用和真實(shí)場景網(wǎng)絡(luò)波動的情況下，100 倍是完全合理的猜測。

回歸汽車中的應(yīng)用，目前車載移動處理器已成常態(tài)，這也就意味著一輛奔跑的汽車可以每秒下載 2.5G 的數(shù)據(jù)。一部 4K 電影的分辨率為 4096*2160，它的體積約為 200 多 G，在 5G 網(wǎng)絡(luò)的支持下，下載一整部 4K 電影只需要 80 秒。

同時也完全不需要擔(dān)心汽車在行進(jìn)時產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)波動，這是由于在 IM-2020 標(biāo)準(zhǔn)下，5G 可支持的時速為 500 公里/時。相較于 4G 的 300 公里/時，更加穩(wěn)定。通常情況下汽車的速度不會超過 500 公里/時，除非是從大氣層直接跌落至地面（不建議親自嘗試）。

既然 5G 的通道這么寬廣，云端與汽車之間信息交換的速度就會加快，變相降低了車載處理器的性能需求，大幅度允許汽車搭載更多的傳感器。那么對于車主來說，傳感器產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)，經(jīng)過云端計(jì)算后返回汽車，這樣一來汽車的安全性就會提高，也允許自動駕駛，乃至無人駕駛技術(shù)的應(yīng)用。

目前的窄帶 IoT 也好，邊緣計(jì)算也罷，主要作用是挽救 4G 無法滿足傳感器、處理器和真實(shí)場景需求這一情況的解決辦法。不可否認(rèn)的是 5G 真正落地后依然會有窄帶網(wǎng)絡(luò)和邊緣計(jì)算，但是至少不會像現(xiàn)在一樣迫切。

現(xiàn)在的汽車上也有一些傳感器，只不過它們的任務(wù)是警報，比如空氣流量、進(jìn)氣壓力等等，稍微高級點(diǎn)的有 AEB、ADAS。這里可以用 SAE 所劃分的自動駕駛標(biāo)準(zhǔn)來更好得理解，L3 的定義為有條件自動化，駕駛員需要保持注意力且手和腳不能離開駕駛位置；L4 的定義為高度自動化，駕駛員可將手腳離開駕駛位置，且眼睛不需要同通常駕駛時看向前方。

顯而易見，在 4G 和車載處理器的協(xié)同作戰(zhàn)下，汽車能夠?qū)崿F(xiàn) L3 級別的自動駕駛，但是路上跑的卻沒有一臺 L4 的汽車。L4 解決方案普遍有兩種：激光雷達(dá)和計(jì)算機(jī)視覺。無論是哪種解決方案，汽車的后備箱都要放置一臺巨大的算力支援裝置。

這是為什么？答案很簡單，傳感器多了，車載電腦算不過來。行駛在路上的是汽車，不是一臺雙路 Titan X 的超級主機(jī)。唯有 5G 加車載處理器，再加上云端，才是新時代汽車的正確組合方式。

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有了上文的基礎(chǔ)，接下來就可以詳細(xì)的了解 V2X，也就是車聯(lián)網(wǎng)了。3GPP SA1 于 2015 年 2 月正式啟動了 LTE V2X 業(yè)務(wù)需求項(xiàng)目研究，旨在利用高速率低時延服務(wù)，讓汽車與其他車輛、行人等事物之間強(qiáng)化交互，最終實(shí)現(xiàn)自動駕駛、車載娛樂中心等目標(biāo)。

在研究早期，“基于 LTE 的 V2X 可行性研究”報告中指出，一共有 3 種抽象通信場景：基于 PC5 接口、基于 Uu 接口，以及同時基于雙接口。但是早期的研究是基于 4G 網(wǎng)絡(luò)的，因此課題為抑制多普勒效應(yīng)、資源分配、同步過程、同載波和相鄰載波間 PC5 和 Uu 接口共存、無線資源控制信息和相關(guān)射頻的射頻指標(biāo)性能等要求。

該研究雖然放到 5G 下顯得有些落后，不過其中四大場景還是可以延續(xù)的。第一大場景：資源分配。用戶日益增長的社交、游戲、數(shù)據(jù)共享等商業(yè)應(yīng)用場景需求和公共安全應(yīng)用需求促使了 D2D 技術(shù)（一定范圍內(nèi)不經(jīng)過基站直接通信）的產(chǎn)生。不過 V2X 不同于 D2D，汽車發(fā)送的數(shù)據(jù)包較小、數(shù)據(jù)量相對固定、包與包之間的時間間隔符合一定的規(guī)律，因此 3GPP RAN1 考慮在 V2V 中支持半靜態(tài)資源調(diào)度，也就是 SPS。

在 SPS 模式下，V2V 車輛使用的通信資源只需要基站或自主分配一次，而后就可以周期性重復(fù)使用相同的時頻資源，減少了空口信令開銷。為了防止車輛高速移動導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇焖僮兓?，以及在交通擁堵場景下信道阻塞，V2X 傳輸機(jī)制具備高效、可靠、低時延的資源分配方案，即在基站集中式調(diào)度中采用車輛物理位置信息的半靜態(tài)資源調(diào)度和分布式資源調(diào)度中采用信號感知加半靜態(tài)調(diào)度。

第二大場景是解調(diào)參考信號，上文提到，汽車的速度通常不會超過 500 公里/時，但是相對速度可以達(dá)到 300 公里/時，甚至更高（一輛車從大氣層跌落，另一輛車被放入三級火箭發(fā)射）。因此在高速移動過程中會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，為了克服這一現(xiàn)象，3GPP 在 Release 12 D2D 技術(shù)的基礎(chǔ)上，在物理幀中預(yù)留更多的導(dǎo)頻序列資源，設(shè)計(jì)新的 DMRS 等等。

第三大場景是同步技術(shù)。汽車中普遍裝有全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS），在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，根據(jù)基站配置，車輛可以選擇以 GNSS 或者基站為同步源。在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍外時，車輛無法收到基站發(fā)送的同步方式配置信息，那就以 GNSS 或者其他優(yōu)先級的同步信號為同步源。

第四大場景是最難理解的，因?yàn)樵谶@個場景中 3GPP 只考慮了 V2V，而沒有對 V2I 和 V2P 進(jìn)行場景開發(fā)，而這個場景就是組播/廣播。3GPP RAN2 工作對基于 Uu 接口的 V2X 通信場景下的組播/廣播技術(shù)進(jìn)行了評估。對已有的 MBSFN 和 SC-PTM 技術(shù)在不同參數(shù)配置下 V2V 業(yè)務(wù)的容量和時延進(jìn)行了仿真。他們發(fā)現(xiàn)，無線資源調(diào)度連接狀態(tài)下，兩種技術(shù)都可以滿足 100ms 時延要求；而在空閑狀態(tài)下，使用 SC-PTM，只有一種參數(shù)配置可以滿足時延要求。

100ms 時延放在 2015 年是個很嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，不過在2019 年，這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。打一盤英雄聯(lián)盟，100ms 的延遲都足以讓盲僧的 R 閃連招失敗，更別提危關(guān)人們性命的自動駕駛了。

根據(jù)以上四大場景可以得出 V2X 三大關(guān)鍵技術(shù)，即便對上文提到的關(guān)鍵詞不理解，也完全不影響下文的閱讀。第一大關(guān)鍵技術(shù)就是資源分配，隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，有限頻譜資源的需求增多，造成頻譜資源緊張，因此提高頻譜空間內(nèi)系統(tǒng)的吞吐量則成為了 V2X 需要考慮的重要問題。

第二大是高速移動帶來的車輛位置信息和信道狀態(tài)信息的快速更新，導(dǎo)致信令開銷增加，通信服務(wù)質(zhì)量下降。

第三大是優(yōu)先級問題。汽車關(guān)乎人命，有限通道內(nèi)必須要高于 D2D 和蜂窩網(wǎng)絡(luò)，從而降低時延、提高網(wǎng)絡(luò)的可接入性和可靠性。

而5G 則是這些關(guān)鍵技術(shù)的最優(yōu)解，不僅如此，這里還有一個實(shí)打?qū)嵉漠a(chǎn)品可以用來驗(yàn)證。

榮威未來會推出一款車叫榮威 MARVEL X 5G 版，聽名字就知道這車和 5G 之間的關(guān)系，它是率先落地的第一批 5G 車輛。正如上文所述，在 5G 的加持下，榮威 MARVEL X 5G 版將能實(shí)現(xiàn)與服務(wù)端的超高速率。

在接壤 5G 之后，榮威 MARVEL X 5G 版與云端的通道就會拓寬，由此一來，更多的連接都成為了可能。同時也因?yàn)樯舷滦屑涌煲约熬W(wǎng)絡(luò)波動更低，借助 5G 的極低延時，將使榮威 MARVEL X 5G 版的響應(yīng)速度變得越來越快。這樣一來，用戶可以體驗(yàn)到更豐富的智能座艙信息及娛樂，還能流暢欣賞大容量 4K 高清視頻，輕松接入各類智能設(shè)備，車內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)生活場景得到極大豐富。滿足了車主對娛樂、社交等需求。

借助 5G 的便利，榮威MARVEL X 5G 版可以實(shí)現(xiàn)更安全的協(xié)作式智能駕駛。如超視距駕駛輔助、城區(qū)路況增強(qiáng)駕駛輔助等功能。同樣是 V2X 技術(shù)的加持，通過全行程智能出行規(guī)劃、交通及道路信息透明化、智能化停車充電等服務(wù)，用戶可以享受到更高效的一站式智慧出行服務(wù)，從此告別堵車難，停車難，充電難等出行煩惱。

在 5G 技術(shù)的加持下，榮威 MARVEL X 5G 版完全能夠勝任終端的工作，還能讓行程更加高效、便利。這便是文首提到的，勝任終端。

雖然 5G 已經(jīng)有了雛形，然而其真正的實(shí)力還未得以展現(xiàn)。為了能更好得結(jié)合未來，榮威推出了布局在 MARVEL 產(chǎn)品系陣營下的 VISION I 概念車。作為 MARVEL 系列最新成員，不妨大膽猜想一下這款車的最終名稱，或許是 MARVEL F (future) ?

圖丨榮威 VISION I

回過頭來說說現(xiàn)在，去年上市的榮威 MARVEL X，作為智能汽車的創(chuàng)行者，它在智能駕駛方面有著不俗的表現(xiàn)。

圖丨榮威 MARVEL X

榮威 MARVEL X 全系標(biāo)配了 AR-Driving 實(shí)景駕駛輔助系統(tǒng)，通過 AR 車道級增強(qiáng)實(shí)景導(dǎo)航，讓每一次變道、轉(zhuǎn)彎的路線都更加精準(zhǔn)。

點(diǎn)擊視頻，感受 AR-Driving 實(shí)景駕駛輔助系統(tǒng)的智能風(fēng)范

同時它的 AI Pilot 智能駕駛輔助系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全功能智能泊車、全速段智能巡航以及全時段的主動安全智能輔助功能，讓駕駛變得前所未有的簡單。

上述提及的僅僅是一部分而已，榮威 MARVEL X 的開創(chuàng)性，還體現(xiàn)在它的不斷優(yōu)化上。據(jù)介紹，榮威 MARVEL X 即將上線的 AI 自學(xué)習(xí)泊車輔助系統(tǒng)，是 AI 智能泊車輔助系統(tǒng)的全新功能，全球首創(chuàng)。將實(shí)現(xiàn)停車后，用戶在距車輛一定范圍內(nèi)（無需在車內(nèi)），通過手機(jī) APP 遙控就能將車輛停到指定的位置?；蛘邔④囌賳镜街付ㄎ恢?。

更值得一提的是，即將推出的榮威 MARVEL X Pro 版已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)在低速無人駕駛條件下，由車輛自主完成“最后一公里”的泊車和取車，而榮威 MARVEL X 即將上線的 AI 自學(xué)習(xí)泊車輔助系統(tǒng)便是這一功能的現(xiàn)實(shí)落地版，未來科技，近在眼前。