美國轉向之後,意味著由我國主推的C-V2X將成為全球範圍內廣受認可的行業事實標準。作為C-V2X標準的提出者與推動者,中國信科集團副總經理、專家委主任,無線移動通信國家重點實驗室主任陳山枝博士見證了C-V2X從構想到標準,從標準到產業的全過程。
在接受C114採訪時,陳山枝博士感慨道:「經過近十年的努力,C-V2X技術標準終於獲得了全球主要國家的認可。尤其是中美兩個汽車與交通大國的認可,將讓C-V2X成全球車聯網唯一的國際標準。」中國信科將聯合合作夥伴繼續努力,實現基於C-V2X的「聰明的車+智慧的路」的車路協同發展模式,支撐發展智能交通和自動駕駛,助力我國車聯網產業發展。
標準之爭塵埃落定C-V2X絕對優勢勝出
目前,全球範圍內普遍接受的V2X車聯網通信技術主要包括專用短程通信IEEE 802.11p/DSRC技術和基於移動蜂窩通信系統的C-V2X技術。
2013年5月17日,時任大唐電信集團副總裁的陳山枝博士在國際電信日上首次向全球公開提出LTE-V車聯網概念及關鍵技術。LTE-V在現在看來是極具前瞻性和正確性的技術標準,但是由於美國主導的DSRC技術成熟相對較早,車聯網起步較早的發達國家如美國、日本等早期均傾向部署DSRC技術。因此,LTE-V標準也就是C-V2X在當時並沒有國際上的引起重視。
「事實上,大唐電信集團早在2012年就已經開始了LTE-V2X技術研究。現在我們所說的C-V2X包括LTE-V2X和NR-V2X,LTE-V2X是大唐最早在2013年提出的概念,是首個有機結合蜂窩通信和直通通信的車聯網技術。2015年開始,大唐聯合LG、華為等友商,於2017年在3GPP形成國際標準。由於通信標準的持續演進,在產業發展過程中,將基於蜂窩通信的車聯網技術統稱為C-V2X。而我們團隊提出的LTE-V2X基本確定了C-V2X的系統架構及關鍵技術原理」。陳山枝表示。
在大唐提出LTE-V技術的前兩年,也就是2010年,802.11p技術就已經完成了標準化工作,是當時首選的車聯網技術標準。那麼,大唐當時為何要力排眾議選擇尚不成熟的LTE-V標準?
陳山枝稱,首先是C-V2X的技術優勢使然。相比802.11p ,C-V2X作為有機結合蜂窩通信和直通通信的系統技術,從根源上就具有解決低時延和高可靠性車車通信、車路通信特殊挑戰的技術優勢,並具有清晰的平滑演進路線。同時,C-V2X還能與5G、MEC等新的技術更緊密結合,更好的支持智能交通和自動駕駛。
事實證明,大唐當時的選擇是正確的。雖然產業鏈相關參與方包括許多車廠在DSRC系統上做了近十年的研究和測試評估,但其商用進展一直不理想,針對自動駕駛等新應用也沒有清晰的技術和標準演進路線。中國亦因缺乏核心智慧財產權及產業基礎,在DSRC的技術與應用方面均不具有優勢。
反觀C-V2X,在大唐提出LTE-V概念之後的幾年中,C-V2X在我國快速「生根結果」。這離不開我國政府的大力支持,同時產業界的共同努力也讓C-V2X在標準制定、產品研發、應用示範、測試驗證等方面都取得了積極進展。從全球範圍來看,C-V2X作為後起之秀,以技術先進、性能優越以及可長期演進等優勢獲得了全球支持。
陳山枝表示:「因此,美國宣布放棄DSRC(IEEE 802.11p)而轉向C-V2X是意料之中的事情。2018年11月,我國工信部正式發布5905~5925MHz(20MHz)車聯網直連通信頻率規劃,表明中國政府全力支持LTE-V2X。2019年年末,美國就為C-V2X分配了5.9GHz的20MHz頻段,與中國相同。這些動作就是在向全球釋放出一個重要信號--C-V2X將成為全球車聯網唯一的國際標準。這對產業鏈來說,也將是非常大的利好。一方面,相關企業可以毫無顧忌的投入到C-V2X技術研究或者產品研發中去,進而形成規模經濟,這樣晶片、模組等相關設備的價格就會降低,車聯網產業就會得以快速進步發展。」
陳山枝強調:「最重要的是,這件事給了我們一個信心,那就是我們中國的企業有能力在信息通信領域打造出一套成熟可行的國際技術標準。而且大唐電信集團從3G突破到4G並跑和5G引領,就有這樣的科技創新基因。」
把論文寫在祖國大地上打造信息通信領域國際標準
2020年8月24日,習近平總書記在中南海主持召開經濟社會領域專家座談會時指出,「新時代改革開放和社會主義現代化建設的豐富實踐是理論和政策研究的'富礦'」,希望廣大理論工作者「從國情出發,從中國實踐中來、到中國實踐中去,把論文寫在祖國大地上,使理論和政策創新符合中國實際、具有中國特色」。
可以說,C-V2X是我國在信息通信領域打造的又一國際技術標準。據介紹,1998 年,大唐代表中國提出的 TD-SCDMA 被國際電信聯盟(ITU)接納成為三大3G國際標準之一,實現了中國通信歷史上的百年突破。我國企業主導並擁有核心智慧財產權的TD-LTE成為全球兩大4G主流標準之一,在4G時代實現了並跑。現在,由我國企業作出突出貢獻的5G技術標準也得到了國際的認可,我國實現了5G時代的引領。
「2007年前後,我國主導的TD-LTE國際標準在與美國主導的WiMAX處於激烈競爭,後來終於勝出。時移勢易,現在在新一輪的國際標準競爭中,由我國主導的C-V2X憑藉實力獲得了國際的認可。這也證明,我國有能力走出一條與發達國家不一樣的發展智能交通和自動駕駛的發展模式,即基於蜂窩車聯網的「聰明的車+智慧的路」的車路協同發展模式。」陳山枝表示。
在C-V2X一步步的成長過程中,我國在標準、產業(晶片、設備)、應用、持續演進等幾個方面做到了同步推進。陳山枝認為,這種產業生態的協同推進對於我國國民經濟的其他行業具有一定的借鑑意義。
第一、堅定信心,科技創新。陳山枝稱,在C-V2X概念提出之後,也坐了幾年「冷板凳」。令他印象最深刻的是,他和團隊早在2014年初撰寫的LTE-V2X論文前後投稿兩個IEEE著名期刊並被拒稿,原因是當時全球學者基本上都認可且專注於研究IEEE 802.11p。但是,他和團隊並沒有因此灰心,最終這篇論文被IEEE IoTJ(Internet of Things Journal)接受,並在2016年正式發表。該論文目前已是ESI高被引論文,也是C-V2X最早及經典論文,引起全球學術界和產業界的廣泛關注,產生了重要國際影響。可見挑戰已有技術標準和改變遊戲規則的技術創新有多難。在陳山枝看來,「C-V2X從國情和行業出發,解決交通和汽車行業的重大需求,成為國際標準,實現產業化」這一事件就是踐行了總書記倡導的「把論文寫在祖國大地」的理念。
第二、科技自信,戰略定力。在被質疑和否定的過程中,陳山枝仍帶領團隊進行LTE-V2X技術和標準的研究,堅定不移聯合業界致力於產業化推動和車聯網產業的成熟與發展。」技術過硬是最重要的,我們堅信LTE-V2X技術的實力,所以在任何時候都沒有放棄。「陳山枝強調。
第三、開放合作,跨界協同。陳山枝指出,開放合作主要表現在和國際上跨國公司要達成技術標準共識,同時積極合作,做大做強產業生態。如在2017年,大唐與福特汽車聯合在京津高速測試,測試結果表明LTE-V2X通信性能優於IEEE 802.11p標準,並提交5GAA組織,得到全球產業界高度認可。另外,車聯網是一個跨界融合生態系統,為此,我國也先後舉辦了多次跨行業的車聯網大規模先導應用示範活動進行跨行業的合作。2018年,首次實現了世界首例跨通信模組、跨終端、跨整車的「三跨」互聯互通。2019年首次實現了國內外首次「跨晶片模組、跨終端、跨整車、跨安全平臺」的「四跨」C-V2X應用實踐。2020年舉行了智能網聯汽車C-V2X「新四跨」活動,進一步深化了C-V2X相關技術和標準的測試驗證。
「這三次示範活動是我國C-V2X產業快速發展成熟的一個縮影,在國際上產生了很大的影響力,同時也向其他國家證明了C-V2X技術路線的顯著優勢。」陳山枝說到。
第四、政策支持,協同推進。我國政府已將車聯網提升到國家戰略高度,國務院及相關部委對車聯網產業升級和業務創新進行了頂層設計、戰略布局和發展規劃,並形成系統的組織保障和工作體系。我國為此還成立的國家製造強國建設領導小組車聯網產業發展專項委員會,協調解決車聯網發展重大問題,統籌推進產業發展。同時,工業和信息化部、交通運輸部、科學技術部、發展改革委、公安部等部委出臺了一系列規劃及政策推動我國車聯網產業發展。2018年,工信部發布5.9GHz(20MHz)給LTE-V2X,對全球產業界而言是一個重大政策導向信號。
「只有通過'政府有形的手+市場無形的手'有機結合,才能夠共同推動車聯網的規模商用,推進中國特色的車路協同發展模式,支撐我國在智能交通和自動駕駛領域的創新發展。」陳山枝表示。
發揮產業橋梁作用中國信科集團積極推動C-V2X規模商用
目前,我國車聯網產業化進程逐步加快,產業鏈上下遊企業已經圍繞C-V2X形成包括通信晶片、通信模組、終端設備、整車製造、運營服務、 測試認證、高精度定位及地圖服務等為主導的完整產業鏈生態。
「作為產業鏈中最重要的一環,中國信科集團將繼續發揮在C-V2X車聯網領域的國家隊和橋梁作用,推動C-V2X規模商用。」陳山枝表示。
據悉,中國信科擁有從晶片、模組、車載終端(OBU)、路側設備(RSU)到CA安全認證系統的端到端C-V2X車聯網整體解決方案。陳山枝重點提到了其車規級模組產品DMD3A。據介紹,在剛剛舉行的「新四跨」活動中,DMD3A為參與活動的三分之一車企提供了車載終端(OBU)解決方案。
陳山枝表示,中國信科是國內外唯一一家能夠提供車規級模組的廠商。「打造車規級的C-V2X模組挑戰重重。首先,從消費級到車規級,要重新選用器件,需要跟供應商確認供貨的生命周期,至少要保證5年以上。其次,車規級模組各方面要求提升,例如縮小模組面積以保證使用性能,DMD3A模組相比DMD31模組縮小了2/3。同時,車規級模組各類可靠性驗證,例如熱衝擊、高溫/低溫性能、高溫存儲、低溫存儲、可焊性測試、震動測試、彎折測試、機械衝擊等等。僅可靠性測試,就耗費了近3000片模組,充分保障了車規性能的滿足。」
與此同時,在車聯網領域,中國信科還擁有自主研發的晶片、設備以及解決方案。包括支持4G/5G的C-V2X雙模路側設備RSU及車載終端OBU等車路協同系列產品,所有的產品均全面支持3GPP/CCSA/C-ITS/CSAE發布的C-V2X協議。
在產業落地方面,從2016年開始,中國信科就已陸續在上海、重慶、長春等國家智能網聯汽車示範區、天津等國家級車聯網先導區部署設備,開展測試。陳山枝介紹說:「最典型的案例是中國信科與中國交建等單位共同打造的首條C-V2X覆蓋裡程最長、規模最大、可用性程度最高的實際運行高速公路;以及在廈門建設的5G BRT 智能網聯車路協同這兩個商用項目,後者還入選了GSMA和中國信息通信研究院發布的《中國5G垂直行業應用案例2020》。」
陳山枝認為,作為5G最大的單體垂直行業應用場景,車聯網必將乘「新基建」東風,實現產業落地和應用開花。「未來,中國信科將不斷深化5G與車聯網的融合創新,助力車聯網業務跨越規模商用拐點,不斷推動技術和產業優勢向市場優勢延伸。」
春華秋實,專注於信息通信技術研究幾十載的陳山枝博士屢獲殊榮。在2019年,由於在無線移動系統標準化方面做出領導性貢獻(for leadership in standardization of wireless mobile systems),陳山枝獲得了國際同行頂尖專家的認可,當選IEEE Fellow。同年,陳山枝及團隊完成的「蜂窩與直通融合的車聯網通信技術」項目獲得中國通信協會科學技術獎一等獎。今年5月份,經中國通信學會推薦,人力資源社會保障部、中國科協、科技部、國務院國資委決定,陳山枝被授予第二屆全國創新爭先獎狀。
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