隨著汽車工業(yè)進入互聯(lián)網(wǎng)時代，汽車業(yè)界的新老勢力都著眼與ADAS研究，其中以特斯拉為代表的新興勢力走在了前頭。但是最近發(fā)生的特斯拉自動駕駛事故似乎說明，以毫米波雷達加攝像頭這種自主式環(huán)境感知系統(tǒng)純在先天的缺陷，無法做到全天候全路況的準確感知，而協(xié)同式環(huán)境感知系統(tǒng)可以與之形成良好的互補。而協(xié)同式環(huán)境感知系統(tǒng)的基礎就是車聯(lián)網(wǎng)V2X技術。

V2X是什么

V2X（Vehicle-To-Everything），顧名思義，就是車與外界進行百分百的互聯(lián)，這是未來智能汽車、自動駕駛、智能交通運輸系統(tǒng)的基礎和關鍵技術。

V2X包括四部分：

V2N（Vehicle-To-Network，車-互聯(lián)網(wǎng)）是目前應用最廣泛的車聯(lián)網(wǎng)形式，其主要功能是使車輛通過移動網(wǎng)絡，連接到云服務器，使用云服務器提供的導航、娛樂、防盜等應用功能。

V2V（Vehicle-To-Vehicle，車-車）可以用做車輛間信息交互和提醒，最典型的應用是用于車輛間防碰撞安全系統(tǒng)。

V2I（Vehicle-To-Infrastructure，車-基礎設施），車輛可以與道路甚至其他基礎設施，例如交通燈、路障等通信，獲取交通燈信號時序等道路管理信息。

V2P（Vehicle-To-Pedestrian，車-行人）則是用做給道路上行人或非機動車安全警告。

V2X可以用來做什么

首先我們最容易想到的就是各種防碰撞、防翻車的提醒。

除了防碰撞，還可以用作車輛間的協(xié)作，使車輛在道路運行更加有序和高效。包括：巡航控制、行駛隊形控制、自適應通信順序協(xié)調和智能車隊控制等等。

還有道路上易受傷人群和特殊緊急車輛讓行的警示。

當然還可以提升出行的效率。

V2X和ADAS

運用V2X技術，可以提升ADAS的安全性和效率，以下是一個典型的V2X應用在ADAS上的示意圖。

車輛本身的毫米波雷達、攝像頭，采集車輛周邊環(huán)境，另外通過V2X獲取更加廣闊的環(huán)境參數(shù)，例如：十字路口、斜坡信息，道路狀況等，形成360度無死角的計算機認知，提升車輛主動安全性。

得益于V2V提供的防碰撞警示提醒，車輛之間的安全距離可以進一步縮短；通過V2I獲取的交通管制信號，可以控制通行的速度和選擇加減速時機；V2P保證路邊行人的安全性。三者作用下，使得道路的通行效率可以大大提高。

V2X提供了收集數(shù)據(jù)的能力，ADAS開發(fā)機構可以通過這些數(shù)據(jù)進行模擬和調優(yōu)，不斷提升自動駕駛預測體驗。

C-V2X標準

V2X產(chǎn)業(yè)分為DSRC和C-V2X兩個標準和產(chǎn)業(yè)陣營。

一是DSRC專用短程無線通信標準，以IEEE802.11p為基礎，V2V為其主要的應用方式，經(jīng)過十多年的發(fā)展歷史，形成以NXP/ST/瑞薩/車企等傳統(tǒng)汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈。

二是C-V2X，是基于LTE-R14技術為基礎，通過LTE-V-D和LTE-V-Cell兩大技術支持包括V2I、V2V、V2P等各種應用，目前正處于標準制定的關鍵階段，并在今年9月制定了第一版的標準，形成以華為、高通等通信產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)、電信運營商和汽車企業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)陣營。

中國作為全球第一大汽車市場，目前尚未推出任何的標準，但是車聯(lián)網(wǎng)的標準制定勢在必行。相比于802.11p的DSRC，C-V2X的優(yōu)勢比較明顯：

1、基于蜂窩網(wǎng)絡，與目前的4G和未來的5G網(wǎng)絡可以復用，部署成本低。

2、網(wǎng)絡覆蓋廣，網(wǎng)絡運營盈利模式清晰。

3、3GPP標準制定，全球通用，使用單一LTE芯片組，模塊成本大幅降低。

4、C-V2X作為5G的重要組成部分持續(xù)演進。

從我國擁有全球最大的LTE網(wǎng)絡現(xiàn)狀和C-V2X演進的技術優(yōu)勢來看，C-V2X應該是國內(nèi)V2X技術標準的首選。

傳輸模式

C-V2X提供兩種互補的傳輸模式，分別適用與車輛間鄰近和遠離的情況。

1、直接通信（PC5接口），以LTE標準中的D2D（Device-To-Device，設備間）鄰近通信服務（ProSe）為基礎。采用最新標準制定的PC5接口，可以實現(xiàn)250Kph的高速度和高密度通信。在無LTE網(wǎng)絡覆蓋的環(huán)境下，鄰近設備可以進行直接通信。

2、網(wǎng)絡通信（Uu接口），利用LTE廣播，通過V2X服務器中轉，把信息傳送到另一個節(jié)點。

關鍵問題解決

V2X技術面臨三大關鍵問題需要解決。

1、車輛間相對高速度導致明顯的多普勒效應和頻率偏移。C-V2X在設計上增加了4個DMRS（Demodulation reference signal）信號。這些符號與500kph以下的速度和ITS（智能交通系統(tǒng)）頻段相關聯(lián)，提高了高速信道追蹤的能力。

2、道路車輛多，通信節(jié)點密度高，隨機分配可能導致節(jié)點碰撞和沖突。C-V2X一方面強化了傳輸結構，引入了采用半持續(xù)調度方式的分散型調度技術，在相同的子幀上傳輸控制信號和數(shù)據(jù)，減少了頻內(nèi)輻射，優(yōu)化了信道的使用。另一方面導入了新調度分配功能，這樣可在密度更高的環(huán)境下進行恰當?shù)臄?shù)據(jù)資源處理。

3、時鐘同步，在網(wǎng)絡不覆蓋的情況下，缺少同步源。C-V2X同時支持基站和全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）的時間同步。

小結

V2X技術是未來智能汽車、智能交通、自動駕駛的重要組成部分。目前看來C-V2X在技術上比DSRC更加安全、高效、全面。隨著3GPP第一版C-V2X標準化規(guī)范的制定完成，相信C-V2X技術和相關生態(tài)鏈的發(fā)展會更加快速，我們將持續(xù)關注。

參考文獻

【1】加藤樹子 《3GPP完成車聯(lián)網(wǎng)第一版標準化規(guī)范》

【2】通信行業(yè):V2X與智能駕駛深度解析

【3】QUALCOMM 《Leading the world to 5G:Cellular Vehicle-to-Everything (C-V2X) technologies》