高通高級技術標準總監李儼:C-V2X助力自動駕駛的招式和心法

*高通技術標準高級總監李儼博士

自動駕駛是目前汽車產業乃至整個科技行業中話題最多的技術之一，不出意外，自動駕駛技術將會在不久的將來出現在我們的生活中，但美好的前景下也依然有著現實的困難。首先雷射雷達還未能實現低成本量產，其次如果無人駕駛汽車面臨一場不可避免的車禍，左轉是兒童，右轉是孕婦，那麼它該如何選擇？最後，交通物聯網的C-V2X（即蜂窩車聯網通信）技術及基礎設施也還未開始研發建設，而且相比於火熱的傳感器領域，C-V2X技術的研發創新還較冷清。

近日，高通技術標準高級總監李儼專門對C-V2X是什麼，究竟什麼時候能實現，它的優勢是什麼，如何助力實現自動駕駛等做了詳細解答。

什麼是C-V2X？

C-V2X全稱cellular vehicle-to-everything，該技術採用LTE實現道路使用者間的通信。C-V2X主要包含V2V、V2I、V2N以及V2P。

• V2V（車-車）可以用做車輛間信息交互和提醒，典型應用是用於車輛間防碰撞安全系統。

• V2I（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，獲取交通燈信號等道路管理信息。

• V2N（車-網際網路）是目前應用最廣泛的車聯網形式，其主要功能是使車輛通過行動網路，連接到雲伺服器，使用雲伺服器提供的導航、娛樂、防盜等應用功能。

• V2P（車-行人）是用做給道路上行人或非機動車安全警告。

據雷鋒網(公眾號：雷鋒網)新智駕了解，C-V2X是基於LTE-R14技術，包含了兩種模式，一種是直接通信LTE-V-Direct，一種是基於網絡的通信LTE-V-Cell。2017年9月制定的第一版的標準，形成了以高通、華為等通信產業鏈企業、電信運營商和汽車企業為主的產業陣營。C-V2X技術正持續獲得廣泛的生態系統支持，有望成為汽車安全與未來自動駕駛領域的重要技術。

據悉，推出C-V2X晶片主要業者有高通、英特爾等，目標是對應5G車規級應用。高通於今年發布其首款基於3GPP Release 14規範、面向PC5直接通信的C-V2X商用解決方案高通9150 C-V2X晶片組，而該公司發布的Snapdragon X24及X50皆可支持5G新空口(5GNR，New Radio)規格。

簡單來說，C-V2X就是一項能夠幫助人類或者車載電腦看到更遠地方的通訊技術。

關於C-V2X的十個事實

1、支持低時延直接通信，無需依賴網絡協助

C-V2X直接通信可擴展通信範圍，而不依賴蜂窩網絡的協助或覆蓋。它面向 V2V、V2I 和 V2P 支持實時安全信息交換，無需任何類型的蜂窩網絡。C-V2X專為低延遲直接通信設計，安全信息(如道路危險警告)可以使用全球統一的5.9 GHz ITS頻譜中的低延遲傳輸直接通信。

2、運行於面向安全應用的智能交通系統（ITS）5.9GHz統一頻譜

C-V2X定義了兩種互補的通信模式。對於主動式安全，C-V2X直接通信利用統一的專用ITS頻譜支持車對車（V2V）、車對行人（V2P）、車對基礎設施（V2I）直接通信。對於信息娛樂和非時延敏感信息安全用例（例如前方一公裡有交通事故），C-V2X也支持車輛在蜂窩頻譜上通過行動網路（車對網絡，V2N）與雲端通信。在全球統一的5.9 GHz ITS頻段中，C-V2X能夠利用低延遲直接通信技術發送安全信息（例如道路危險警告），而不受在支持車載信息和信息娛樂應用的商用蜂窩頻譜頻段上發送的V2N通信影響。

3、支持高速汽車場景

從其最早的部署來看，無線蜂窩技術就是為支持高速而設計的。基於十五年的車載信息標準化和部署，3GPP C-V2X R-14針對高速車輛用例（例如增強型信號設計）進行了進一步增強，在不同道路狀況下支持相對速度高達500公裡/小時的車輛用例。

4、遵循3GPP定義的嚴格最小性能要求，因此技術安全性更高且性能可預期

安全通信對任何V2X應用而言都很重要。C-V2X受益於包括國際標準化組織（ISO）、歐洲電信標準協會（ETSI）和電氣電子工程師學會（IEEE 1609工作組）在內的汽車標準組織定義的既有安全與傳輸層和應用協議。

如今，許多汽車製造商正在全世界開展 C-V2X 的工程和外場操作測試，預計到2021年，絕大多數新車都將具備嵌入式的蜂窩連接功能，在不久的未來，部分汽車製造商將會為它們幾乎所有的汽車配置該技術。

5、先進技術支持出色的無線性能

C-V2X在任何密度的部署場景中都可提供更佳覆蓋範圍及更可靠通信，提供可預期且有保障的性能。即使與802.11p的最佳表現相比，C-V2X的性能表現依然更優。

6、即使在缺乏衛星/全球導航衛星系(GNSS)的情況下，仍可穩健同步

C－V2X具有超強的機制，即使在沒有全球導航衛星系統（GNSS）的情況下，也能夠從不同的數據源實現經濟高效的同步功能。事實上，所有的V2X技術都依靠GNSS來獲取位置信息，這對於智能交通系統安全應用的運行是非常必要的。

李儼表示，與定位精度相比，時間精度穩定性更好。V2X需要亞米級定位精度，如車道級定位精確度，C-V2X僅需較寬鬆的微秒級時間同步精度，在GNSS弱覆蓋系統中，定位精度將早於時間精度丟失。

7、充分利用針對ITS-G5/DSRC(DSRC（Dedicated Short Range Communications，即專用短程通信技術)上層協議的投入

C-V2X重用汽車行業定義的上層協議：已有的DSRC/C-ITS服務和應用層、已有汽車行業和標準組織，例如歐洲電信標準協會(ETSI)、美國汽車工程協會(SAE)。此外，開發抽象層，與3GPP底層接口對接（與5GAA 合作）。

8、有望於2020年在量產車輛中實現商用部署

C-V2X正在得到廣泛的生態系統支持。 3GPP於2017年3月完成了C-V2X Rel-14技術狀態，5GAA通過匯集來自不同行業的不同參與者，幫助定義和測試C-V2X技術的協議和技術規範。C-V2X的工程製造和現場操作測試正由世界各地的汽車製造商進行開展。除了上述Qualcomm與福特在美國進行的性能測試之外，還有與奧迪合作的歐盟ConVeX外場測試，以及與標誌雪鐵龍集團在法國合作進行的「Towards 5G」試驗。

9、比其它V2X技術更具成本效益

具體來看，C-V2X通過利用現有面向網絡通信的蜂窩基礎設施（V2N），C-V2X 可結合路側單元（RSU）和蜂窩網絡功能，幫助改善安全性並支持自主性（如提供局域和廣域路況信息，以及實時地圖更新）。RSU 和蜂窩基礎設施的結合，可降低部署成本，帶來重要的經濟效益。蜂窩廠商在部署、管理和維護複雜通信系統方面的豐富經驗不僅能節省成本，還能創造新的商業模式和服務機會。

李儼舉例道，C-V2X與路側單元和4G/5G基礎設施及其回傳鏈路相結合，可支持Uu接口的4G/5G小型基站和直連鏈路/PC5接口的路側單元。

10、唯一一項具有清晰5G演進路徑並與5G前向兼容的V2X技術

C-V2X是唯一一項基於全球3GPP Release 14規範的V2X通信技術，其基於PC5的直接通信模式在5.9GHz智能交通系統（ITS）頻譜運行，車輛與其他車輛及基礎設施可基於該頻譜傳輸信息以避免碰撞事故，無需依賴任何蜂窩運營商網絡。C-V2X也是唯一一項擁有持續演進路徑的V2X通信技術，可實現5G新空口C-V2X前向兼容。

行業最新進展

C-V2X獲得汽車和通信行業領軍企業的支持，5G汽車聯盟(5GAA)是跨行業的企業聯盟，幫助定義C-V2X及其5G演進。

其中，Qualcomm也在積極驅動C-V2X商用，支持基於3GPP Rel-14規範的C-V2X直接通信（V2V、V2I、V2P）。例如奧迪、福特、標誌雪鐵龍和上汽集團宣布支持高通的首個C-V2X解決方案；大陸集團和LG正採用高通的C-V2X解決方案；高通正與羅德施瓦茨合作進行測試。這樣看來，C-V2X獲得汽車和電信行業關鍵成員的支持，包括多個晶片供應商，由此形成了健康的C-V2X生態系統。

放眼全球，C-V2X獲得了良好發展勢頭。 

• 2017 CES期間，奧迪、愛立信、高通、Inc.、SWARCO Traffic Systems和凱澤斯勞滕大學共同成立「連接未來萬物的網聯汽車」(ConVeX)聯盟，該聯盟開展了基於3GPP Release 14的C-V2X測試，主要側重於車對車(V2V)、車對基礎設施(V2I)和車對行人(V2P)直接通信及車對網絡(V2N)廣域通信。

• 愛立信、Orange與標緻雪鐵龍集團於2017年初籤署合作協議，攜手開展5G車聯網試點項目-「駛向5G」(Towards 5G)。該項目旨在利用4G到5G的技術演進滿足智能交通系統(ITS)的需求、改善道路安全、以及提供新型汽車和車載服務等。

• 2017年10月 ，AT&T、福特、諾基亞及 高通宣布開展美國首個公布的 C-V2X 試驗，幫助加速車聯網發展。該測試預計將於聖地牙哥區域試驗場進行。計劃參與此次測試的企業包括日本主要的手機運營商NTT Docomo、大陸集團、愛立信公司、衝電氣工業株式會社以及高通公司。

此外，上個月，高通、5GAA、寶馬集團、福特汽車公司、標緻雪鐵龍集團、Savari和INC.開展了歐洲首個摩託車、汽車和路側基礎設施間的C-V2X直接通信互操作性現場演示。雷鋒網新智駕了解到，演示採用奧迪 Q7 和奧迪 A4 汽車及一輛搭載 Qualcomm® 9150 C-V2X 晶片組解決方案、支持 C-V2X 技術的杜卡迪 Multistrada 1200 Enduro 摩託車。該演示展現了摩託車與汽車間在道路上可能出現的常見場景，以及如何利用 C-V2X 技術改善道路安全。這些場景包括交叉路口碰撞預警，即配備 C-V2X 技術的車輛從鄰近道路的交叉口駛出並避免與擁有路權的摩託車騎行者發生碰撞，以及跨路口轉彎碰撞風險預警，即車輛避免在左轉時與摩託車發生碰撞。

5G新空口技術

4G的到來仿佛還在昨日，5G卻已近在咫尺。

隨著產業進入5G和自動駕駛的世界，C-V2X亦做好準備。C-V2X具備清晰的5G演進路徑，並支持前向及後向兼容。Rel-14 C-V2X 除了具有卓越的性能和高性價比之外，也為未來基於5G新空口的 Rel-16 C-V2X 自動駕駛技術鋪平了道路。

與用於車輛間基礎安全通信的Rel-14相比，基於5G新空口的C-V2X可提供高吞吐量、寬帶載波支持、超低時延和高可靠性，從而使自動駕駛的汽車能夠有效和其他車輛以及道路基礎設施共享對道路、路況和周圍環境的偵測信息。此外，車輛能夠使用基於5G新空口的C-V2X 向其他車輛傳輸意圖和計劃行駛路線，具有更高的可預測性和準確性，可進一步優化自動駕駛的路線規劃。

從技術角度出發，C-V2X的優勢明顯，適用於更複雜的安全應用場景，滿足低延遲、高可靠性和滿足帶寬要求，比DSRC更加安全、高效、全面。隨著前年3GPP第一版C-V2X標準化規範的制定完成，C-V2X技術和相關生態鏈的發展更加快速。

中國作為全球第一大汽車市場，在這一層面也在不遺餘力發展，根據目前產業發展狀況，李儼最後對雷鋒網表示，我國C-V2X有望於2020年實現規模試點或試商用。

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