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V2X和车路协同研究:5G+V2X车路协同将为高度自动驾驶提供强大支撑

2020/03/17
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佐思汽研近日发布《2019-2020 年 V2X 和车路协同行业研究报告》。
 
汽车网联化催生的 V2X 产业已经成为包括美、欧、亚等汽车发达国家或地区的重要战略性方向,各国家和地区纷纷加快产业布局、制定发展规划,通过政策法规、技术标准、示范建设等全方位措施,推进 V2X 的产业化进程。
 
根据 2020 年 2 月国家发改委印发的《智能汽车创新发展战略》,计划到 2025 年,实现有条件自动驾驶的智能汽车达到规模化生产,车用无线通信网络(LTE-V2X 等)实现区域覆盖,新一代车用无线通信网络(5G-V2X)在部分城市、高速公路逐步开展应用,高精度时空基准服务网络实现全覆盖。2035 到 2050 年,中国标准智能汽车体系全面建成、更加完善。

目前国际上主流的 V2X 无线通信技术有 IEEE802.11p(DSRC)和 C-V2X(Cellular-V2X)两条技术路线。而应用层标准则由各国家和地区根据区域性的应用定义进行制定。
 
C-V2X 技术包含当前的 LTE-V2X 技术以及向后演进的 5G-V2X 技术。C-V2X 技术大部分指标明显优于 DSRC,因此逐渐后来居上,赢得产业界广泛支持。中国主推 C-V2X 技术。
 
2019 年 12 月,美国联邦通信委员会(FCC)一致投票通过了一项提案,该提案将重新分配 5.9GHz 频段的大部分频谱,并将这些频谱专用于非授权频谱技术和 C-V2X 技术。在过去 20 年时间里,5.9GHz 频段的 75MHz 一直被指定用于 DSRC,但是 FCC 正在寻求修订规则,并指出 DSRC 的进展已经停滞多年时间。尤其在 2019 年 4 月,丰田“暂停”了采用 DSRC 版本的 V2X 通信技术,对这项技术造成了重大的打击。

基于 5G NR V2X 将助力高度自动驾驶汽车发展
C-V2X 是基于 3GPP 全球统一标准的通信技术,包含 LTE-V2X 和 5G-V2X,从技术演进角度讲,LTE-V2X 支持向 5G-V2X 平滑演进。
 
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 LTE-V2X/ LTE-eV2X 形成互补关系。

 

来源:高通

LTE-V2X 的设计目标主要是支持辅助驾驶,提升道路安全及提高效率和舒适性;NR-V2X 通过将通信技术与人工智能、大数据等新技术结合,可以更好地支持自动驾驶及其他新功能。

5G NR V2X 的标准立项进展迅速,计划在 2020 年 3 月完成物理层规范。
 
2019 年 12 月,3GPP RAN 在西班牙举行的全会通过的 Rel-17 共计 25 个立项中,有一个标准化项目是“5G 新空口 sidelink 增强”,将实现对 Rel-16 NR-V2X sidelink 的增强。此外,会议还明确了备受业界关注的 3GPP 5G 第 3 个版本(Rel-17)的技术演进路线,中国企业牵头了 3GPP RAN R17 版本多项重要标准立项,其中来自中国的运营商广泛参与和主导了多项重要标准立项。

 

3GPP 对 C-V2X(V2V/V2I)的商用部署时间

C-V2X 的应用进程和部署动向

《智能汽车创新发展战略》明确提出构建先进完备的智能汽车基础设施体系,包括(1)建设智慧道路及新一代国家交通控制网,结合 5G 商用部署,推动 5G 与车联网协同建设;(2)开展车用无线通信专用频谱使用许可研究,快速推进车用无线通信网络建设;(3)充分利用已有北斗卫星导航定位基准站网,推动全国统一的高精度时空基准服务能力建设;(4)开发标准统一的智能汽车基础地图,建立完善包含路网信息的地理信息系统,提供实时动态数据服务;(5)充分利用现有设施和数据资源,统筹建设建设国家智能汽车大数据云控基础平台。

作为自动驾驶的关键基础设施,5G+V2X 迎来政策风口。2019 年起 V2X 已陆续实现试点落地;预计 2022 年前后,伴随 5G 商用化,V2X 商用化普及度将逐渐提升,5G NR V2X 同步展开测试验证,为 2025 年高级别智能汽车规模化应用做准备。

在车端,传统的 T-BOX 等汽车终端设备将面临变革。汽车 TCU(远程信息控制单元)车载终端可以融合 4G/5G 模块、C-V2X 模组、车载导航模块等技术和产品,对座舱电子和传统车联网厂家是个新的市场机遇,同时也是巨大挑战,因此受到市场普遍关注。
 
华为推出了可同时兼容 4.5G 和 5G 的 C-V2X 车载终端 T-BOX,博泰推出了 4.5g c-v2x T-box,东软推出了融合 C-V2X/5G/ 以太网等技术的 T-Box 3.0 产品。国外三星哈曼推出的 TCU,内置蜂窝式 NAD 以及 Autotalks 的第二代芯片组,提供 C-V2X 功能。
 
车联网发展,已从最开始的 TSP 平台阶段,到智能网联平台阶段,再演进到自动驾驶云控平台阶段(车路协同)。5G TBOX 作为未来智能车辆大数据的入口,将是汽车智能硬件厂商的核心产品,同时整车厂也与 Tier1 展开合作,纷纷计划在下一代发布的车型中推出 5G+v2X 配置。

 

部分国内主机厂 C-V2X 部署动向

国内 C-V2X 产业链完善

C-V2X 产业链从包括通信芯片、通信模组、终端与设备、整车制造、测试认证以及运营服务等环节,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。2019 年 10 月,C-V2X“四跨”互联互通应用示范成功举办,活动充分展示国内 C-V2X 全链条技术标准能力,将进一步推动国内 C-V2X 产业化落地。

 

C-V2X 产业地图,来源:IMT-2020(5G)推进组
 

华为在 C-V2X 领域进展迅速,已推出了 C-V2X 芯片、网关、T-box、路测单元和端到端全面解决方案。2019 年,华为发布 5G 车载模组 MH5000,MH5000 高度集成了 5G 与 C-V2X 技术,采用 5G 基带芯片 Balong5000,具备单芯多模、高速率、上下行链路解耦、支持 SA(5G 独立组网)和 NSA(5G 非独立组网)双模组网、支持 C-V2X 等特性。

 

华为 C-V2X 产品线布局

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