别净琢磨摄像头和雷达了，真正玩转自动驾驶还得靠它

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《汽车商业评论》 记者 钱亚光

近年来，自动驾驶在汽车界越来越热，无论是新势力，还是旧势力，都在把自动驾驶作为未来汽车发展方向而努力。

老司机都知道，开车时，要尽可能往远了看，以便前方道路出现情况时，留出更多的时间做出反应。

即使武装了摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等众多装备组成的环境感知系统，自动驾驶车辆比人眼看到的视域也远不了多少，而且各种传感器还都有局限性，比如摄像头容易受光线强弱的影响，激光雷达怕坏天气和烟尘，毫米波雷达怕雨、雾等高湿环境。

这些传感器仅仅是对人的视线的增强，在目前流行的ADAS系统中也有运用，在驾驶员走神的时候可以发挥很大作用，但是对于人类视线范围之外的地方，这些传感器就无能为力了。

这种情况下，就要有其他的设施来支持了。自动驾驶汽车作为智慧交通系统工程的一个组成部分，只有在汽车与其他交通参与者都发生联系，实现实时互动之后，才有可能实现真正的自动驾驶，而把这一切连接在一起的就是车联网，也就是V2X, Vehicle To Everything。

V2X的路线之争

V2X通过整合全球定位系统（GPS）导航技术、车对车交流技术、无线通信及远程感应技术奠定了新的汽车技术发展方向，可以实现车和其他一切实体之间的信息交互，从而获取实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息，提高驾驶安全性和交通效率。

V2X的研发可以追溯到上世纪90年代，目前业内有两套方案：DSRC（dedicated short range communication，专用短程通信技术）和C-V2X（Cellular-Vehicle To Everything蜂窝车联网）。这两种技术都设计于5.9 GHzITS频段上运行，并且都能够独立于蜂窝无线网络进行工作。

DSRC以IEEE802.11p为基础，从Wi-Fi无线局域网标准开发而成，美国在1999年率先分配了5.9GHz 频段内的 75MHz 频谱，引导企业和行业在这个频段上开发车和车的直接通信技术，避免交通事故。2008年IEEE和SAE联合制定了DSRC标准。

DSRC起步早，目前已被美国交通部确认为V2V标准，欧盟的协同式智能交通系统和..的V2X也基于DSRC。但DSRC的性能不是很稳定，所以一直处于测试阶段。

2014年，美国多次组织大规模DSRC的现场测试，花了三年去验证这个技术放到车上是不是能够改善交通、避免交通事故的发生。结果令人振奋，DSRC确实可以把事故、尤其是致死事故率降低到原来的1/7。

但是大家也发现，基于Wi-Fi改进的DSRC技术太陈旧了，虽然业界包括高通在DSRC的增强上做了大量工作，但移动速度一旦提高，尤其达到200公里/时，DSRC信号的衰减就会非常快，因此它并不适用于高速场景。

V2V为DSRC主要的应用方式，经过十多年的发展历史，目前形成以NXP、ST、瑞萨、车企等为主的传统汽车电子产业链。

目前DSRC关键指标为：支持车速 200 km/h，反应时间 100ms，数据传输速率平均 12Mbps(最大27Mbps)，传输范围1km。

C-V2X基于蜂窝技术，是专为高速移动应用设计的一种通信技术，对汽车应用进行了专门的优化。C-V2X在高数据量信息共享方面提供了充分的技术支持，包括宽带载波支持、超低延迟和高可靠性等，并且所有的功能都可以基于新车已经内置的蜂窝调制解调器来实现，同时包含了802.11p 的实际应用经验和无线通信的基础进展内容。2017年6月3GPP完成了第一版的标准。

C-V2X目前关键指标：传输带宽最高可扩展至100MHz，峰值速率上行500Mbps，下行1Gbps，用户面时延≤10ms，控制面时延≤50ms，支持车速 500km/h，覆盖范围与 LTE 范围类似。

C-V2X包括了V2V（vehicle-to-vehicle，车-车）、V2I（vehicle-to-infrastructure，车-基础设施）、V2P（vehicle-to-pedestrian，车-行人）的直接通信，也包括V2N（vehicle-to-network，车-互联网），能够很好地适应不同的应用场景。

V2N是我们所熟悉的或正在使用的，就是通过移动网络，连接到云服务器，使用云服务器提供的导航、娱乐、防盗等应用功能，随着5G的到来，它的功能会不断增强。

C-V2X 中的V2V、V2I 和 V2P，采用的是设备间的直接通信，就像我们平时用的手台，不依赖蜂窝网络的协助或覆盖，就可支持实时安全信息交换，从而提供了扩展的通信范围和增强的可靠性。

V2V是指车与车之间的沟通，在一定距离内彼此沟通信息。利用信息的充分共享，V2V可以有效增强ADAS（高级驾驶辅助系统）的功能，帮助在附近行驶的车辆更主动地规划驾驶行为及路径，避免事故的发生。

V2I，指的是车和基础设施之间的信息沟通。I代表Infrastructure，指路边的基础设施，包括信号灯、限速标志等。有了V2I，在车辆经过限速变化路段时，这些限速标志的信息会被“广播”出来，你的车如果能接收到相关提示，就不会莫名奇妙地被扣分了。

V2P指的是车辆与道路上行人或非机动车的信息沟通。前不久，美国有一辆Uber自动驾驶测试车辆撞死了横穿马路的行人。如果那位女士身上佩戴了V2P（车-行人）装置，那穿越马路的时候，就可以播放信息提示同样装备了C-V2X的经过车辆，从而避免事故的发生。

C-V2X相对于DSRC的优势

在前不久进行的Qualcomm C-V2X技术媒体沙龙上，高通技术标准高级总监李俨博士向记者介绍：

C-V2X更适合高速移动场景。在相对速度高达500公里/时的速度下仍然可以实现可靠的通信、可靠的信息传递、进行可靠的预警，而DSRC在速度达到200公里/时的情况下，信号的衰减就会非常快。

C-V2X通信有效距离范围可以达到DSRC的两倍以上。因此，C-V2X还获得铁路系统的青睐，希望能够在5.9GHz这个频段上用这个技术支持铁路的直连应用。

C-V2X安全性能更高、更一致。因为它延续了蜂窝移动网络的认证体系架构，当最小性能认证得到保障之后，所有汽车厂商只要能满足最小性能要求，产品上路就可以实现互联互通，这样就可以把整个生态系统建立起来。

C-V2X可以很好地适应即将到来的 5G 新空口特性，为自动驾驶和先进应用提供高吞吐量、宽带载波支持、超低延迟和高可靠性。

如果想做真正全自动的驾驶，不光自己的车能力很强，周边的车辆也要感知能力。C-V2X的解决方法是，让车辆把感知的情况实时分享出来，让那些没有配备先进传感器的车辆通过广播了解整个道路的状况，使整个道路变得可预测性更强，实现更可靠的自动驾驶。

C-V2X还有一个很重要的优势就是成本效益。DSRC组网需要新建大量路侧单元（RSU,Road Side Unit），基站设备新建成本较大，硬件产品成本也比较高。而C-V2X可以集成在现有的蜂窝基站里面。今天中国的基站数量很大，5G来了之后，基站的数量还会增大，因此我们可以对基站进行改造，把C-V2X 基础设施加进去，从而实现部署成本最优。

在终端侧，C-V2X可以将LTE、V2X的相关芯片集成在一起，装在T-box里面，形成统一的连接性解决方案。大量没有前装C-V2X设备的车辆，可以通过加装T-box，连到C-V2X车联网中，从这个角度来讲，成本也是最优的。

C-V2X在国际上的发展

C-V2X产业链主要包括通信芯片、通信模组、终端与设备、整车制造、解决方案、测试验证以及运营与服务等环节，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。

如考虑到实现完整的C-V2X应用，还需要若干产业支撑环节，主要包括科研院所、标准组织、投资机构以及关联的技术与产业。

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，将与以前的标准形成互补关系。

C-V2X由于技术更新，更适合高速移动的优势，已经获得了广泛汽车生态系统的支持，包括快速增长的全球行业组织——5G汽车联盟（5GAA）。

它的创始成员包括德国的三家车企（奔驰、奥迪、宝马），还包括高通、爱立信等五家通信企业。2017年年初的时候共有七十多个成员，现在已经有近百家成员企业。全球领先的汽车企业、电信运营商、公路运营商、部件厂商、模组厂商都在这个组织里。

2017年6月，LTEC-V2X标准最终的版本完成之后，国际芯片企业包括高通、英特尔、三星发布了各自的芯片提供计划。

高通率先推出了9150 C-V2X芯片组。这个芯片组针对R14版本的C-V2X直接通信做了优化，支持无SIM卡运行，不仅支持GPS定位，也支持北斗定位，支持高精度定位，工作于ITS 5.9GHz频段。2018年下半年9150 C-V2X芯片组商用版将出样片。

罗德与施瓦茨公司已经推出并展出满足3GPP R14标准的LTE-V2X终端测试综测仪，提供GNSS信号和LTE-V2X无线链接下的数据收发测试，并计划将要推出认证级的LTE-V2X终端协议一致性和射频一致性测试方案。

2016年10月，高通宣布了德国的ConVex项目，其中高通、奥迪、爱立信、SWARCO、凯泽斯劳滕大学共同测试，验证C-V2X技术的可用性，2019年6月之前将公布所有的测试结果。

2017年2月，标致雪铁龙集团、Orange和爱立信联合高通，在Towards 5G项目中，测试了道路上两辆联网汽车之间的“透视”，以及实时通知驾驶员紧急车辆靠近时的“紧急车辆靠近”。

2017年10月，AT&T、福特、诺基亚及高通宣布开展美国首个公布的C-V2X试验。

2017年12月，大陆公司和华为在上海国家智能互联车辆试验区开展路测，测试采用了华为的C-V2X模块原型机及基础设施，内容包括紧急制动警示灯及固定作业车辆警示。

2018年4月，高通连同奥迪和福特，在华盛顿进行了一次演示，这也是全球第一次跨汽车厂商的一次演示，验证跨厂商的互联互通能力。

2018年5月，高通跟罗德施瓦茨完成了世界上第一个基于GCF（Global Certification Forum）的认证环节。

2018年7月，高通、宝马、福特、标致雪铁龙、Savari进行了跨汽车厂商的C-V2X互通测试演示，包括紧急电子制动警示灯、十字路口碰撞预警、跨路口转弯碰撞风险预警、慢速车辆预警及静止车辆预警、交通信号相位及配时/闯红灯预警和行人预警等6项内容。参与测试的车辆都搭载了高通公司的9150 C-V2X芯片组解决方案并支持C-V2X直接通信技术。

2018年8月，高通跟大唐电信完成了全球首个多芯片组厂商的C-V2X直接通信互操作性测。基于高通和大唐电信的互联互通测试，国内的企业正在组织多车企之间的互联互通测试。

C-V2X在我国的发展

我国于2015 年启动了基于 C-V2X 技术的车联网频谱研究， 2016 年 11 月工信部正式划分5905-5925MHz 用于 C-V2X 技术试验，并通过北京-保定、重庆、浙江、吉林、湖北、上海、无锡等车联网示范区开展测试和实验验证。

2016 年11 月，大唐基于自主研发的芯片级解决方案发布了 C-V2X 车载终端和路侧通信测试设备。

华为在2016年推出支持 C-V2X 的车载终端原型机，并在 2018 年世界移动大会·上海首次对外解读C-V2X车联网的战略，并发布首款商用C-V2X解决方案RSU（路边单元）。

2017年底，中国LTE-V2X相关标准于基本完成，包括LTE-V2X体系架构、频谱、空中接口、网络层与应用层、安全等。

2018年1月5日，国家发改委公布《智能汽车创新发展战略》征求意见稿，到2020年智能汽车新车占比达到50%，大城市、高速公路的LTE-V2X覆盖率达到90%，北斗高精度时空服务实现全覆盖，到2025年， 5G-V2X基本满足智能汽车发展需要等相关要求。

2018年6月底，工信部下属中国信通院在官网上发布了由IMT-2020(5G)推进组编写的《C-V2X白皮书》。

在通信芯片研制方面，大唐电信已发布PC5 Mode 4模式的LTE-V2X测试芯片模组；华为也已发布了支持包括LTE-V2X在内的多模4.5G LTE调制解调芯片Balong 765。

在通信模组方面，大唐、华为等芯片企业都将提供基于各自芯片的通信模组；中兴通讯也计划于2018年发布基于高通芯片的LTE-V2X测试模组；上海移远通信也计划推出基于高通9150芯片的通信模组。

在终端与设备方面，大唐、华为、东软、星云互联、千方科技、车网互联、万集科技等企业均可提供支持LTE-V2X的OBU和RSU通信终端产品。

在通信基站方面，华为已推出测试用LTE-V2X基站。中兴将于2018年提供测试用LTE-V2X基站。上海诺基亚贝尔也将提供LTE＋MEC的基站产品，支持V2I类应用。

国内各整车厂均积极进行典型LTE-V2X应用的开发。

中国一汽、上汽、江淮汽车、众泰汽车、长城汽车等实现了LTE-V2V、V2I、V2P应用，并与东软、大唐、ALPS、大陆等合作进行了示范演示。众泰新能源汽车正在建设融合了LTE-V2X应用和ADAS技术的小镇无人驾驶解决方案。

国内三大电信运营商均大力推进C-V2X业务验证示范。

中国移动实现了基于LTE-V2X的车车网联和车路协同应用，包括紧急刹车、超车告警、路口防碰撞、红绿灯车速引导、路口信息推送到车等。

中国联通展示了多场景融合的C-V2X应用解决方案，包括面向驾驶安全的See through，车-人防碰撞、车-车防碰撞预警，面向交通效率的绿波带通行、自适应车队等业务。

中国电信则重点开发了公交优先应用及停车导引应用。

在测试验证方面，中国信通院具备完备的无线通信测试验证环境，已支持开展C-V2X终端设备的功能、性能和协议一致性测试。上海无线通信研究中心研发并提供基于C-V2X的SDR仿真验证算法。

中国汽研可提供城市场景测试环境和开放道路场景测试环境设计、C-V2X应用功能测试规范设计，后续还将推出C-V2X开放道路测试规范、C-V2X平行仿真测试系统，并研究C-V2X大规模试验的技术方法和数据规范。

C-V2X的商业化前景

迄今为止，全球都没有商用的DSRC系统，除了..有局部的部署。DSRC这个技术已经开发了很多年，但时间长并不等于成熟。

虽然C-V2X标准2017年6月份才全部完成，但是过去一年里，产业已经发生了巨大变化。高通等芯片厂商和主机厂商、部件厂商合作，在全球内做了大量的测试和验证。

据高通公司预计，2019年底、2020年初，会看到支持C-V2X的量产车上市。如果考虑汽车行业的开发周期，现在开始开发，两到三年生产，基本上DSRC和C-V2X上市的时间从商业角度来讲，基本是一致的。

C-V2X是目前唯一一项遵循全球3GPP标准的V2X技术，并支持持续演进以实现对5G前向兼容；从技术提出，就得到了汽车行业和交通行业，包括快速增长的5G汽车联盟在内的全球汽车生态系统的广泛支持。

我国拥有全球最大的LTE网络，我国企业在 3GPP 中主导了部分C-V2X标准的制定及后续演进技术的研究，基于蜂窝网络的C-V2X与目前的4G和未来的5G网络都可以复用，部署成本低。这些因素让C-V2X将成为中国车联网的首选解决方案。

不过，C-V2X的布署是个非常大的系统工程，涉及行业、企业众多，仍有诸多问题需要解决，包括各方利益的平衡，及技术、法规、政策、商业模式等等。C-V2X的真正发挥作用，需要多方面的共同努力，虽然道路是曲折的，但我们相信C-V2X前途是光明的。