劉晶

在上海舉辦的2020世界人工智能大會(huì)上，自動(dòng)駕駛是一個(gè)熱門的話題。近日，國(guó)際移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP也剛剛完成了R16版本的標(biāo)準(zhǔn)制定。在這一版本的標(biāo)準(zhǔn)中，首次對(duì)基于5G新空口（NR）技術(shù)實(shí)現(xiàn)的V2X（車聯(lián)網(wǎng)）功能進(jìn)行了定義，參與標(biāo)準(zhǔn)制定的專家認(rèn)為，R16能夠支持L3/L4級(jí)別的自動(dòng)駕駛。那么，新的標(biāo)準(zhǔn)是否能夠很快在車聯(lián)網(wǎng)中商用推廣？

《中國(guó)電子報(bào)》記者近日對(duì)C-V2X技術(shù)與產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人物，中國(guó)信科副總經(jīng)理、專家委主任，無(wú)線移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，IEEE Fellow陳山枝博士就R16標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的影響進(jìn)行了專訪。

陳山枝認(rèn)為，R16是C-V2X車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的重要里程碑，也是NR-V2X車聯(lián)網(wǎng)的起點(diǎn)，為C-V2X服務(wù)于汽車產(chǎn)業(yè)和交通行業(yè)提供了長(zhǎng)期演進(jìn)的技術(shù)方向，意義重大。但從標(biāo)準(zhǔn)推出到產(chǎn)業(yè)落地，要經(jīng)過(guò)一個(gè)嚴(yán)格的性能和安全測(cè)試過(guò)程，尤其是用于自動(dòng)駕駛的功能，需要經(jīng)過(guò)從芯片到產(chǎn)品研發(fā)，再到車規(guī)級(jí)嚴(yán)格測(cè)試的過(guò)程，真正實(shí)現(xiàn)落地商用，還需要三到五年。而當(dāng)前車聯(lián)網(wǎng)的商用，更多要依靠已經(jīng)成熟的基于LTE-V2X支持的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

R16車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

為業(yè)界指明技術(shù)演進(jìn)路徑

C-V2X是結(jié)合蜂窩移動(dòng)通信和直通通信的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，發(fā)展歷史并不算長(zhǎng)。

美國(guó)主導(dǎo)的IEEE 802.1ip標(biāo)準(zhǔn)在WiFi基礎(chǔ)上增強(qiáng)設(shè)計(jì)為V2X直通通信，已有近十年的研究和測(cè)試評(píng)估，雖然能夠提供多對(duì)多、低時(shí)延通信，但可靠性差。此外，蜂窩移動(dòng)通信（如4G LTE）技術(shù)具有覆蓋廣、容量大、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，但端到端通信時(shí)延大。單一的直通通信或蜂窩通信制式各具優(yōu)缺點(diǎn)，但均無(wú)法滿足車聯(lián)網(wǎng)通信的嚴(yán)苛需求。

為了解決這一世界性的共同難題，陳山枝帶領(lǐng)大唐研究團(tuán)隊(duì)在2013年提出蜂窩通信與直通通信融合的LTE-V2X概念和關(guān)鍵技術(shù)，之后從2015年開(kāi)始在3GPP牽頭并聯(lián)合相關(guān)企業(yè)制定LTE-V2X國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，于2017年3月完成標(biāo)準(zhǔn)化，建立了基本（道路）安全服務(wù)的基礎(chǔ)。過(guò)去幾年的多次實(shí)際道路測(cè)試的結(jié)果均表明，相對(duì)于DSRC（IEEE802.11p）車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，LTE-V2X技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋、通信場(chǎng)景、時(shí)延、可靠性、通信速率等關(guān)鍵性能指標(biāo)方面具有顯著比較優(yōu)勢(shì)，吸引了來(lái)自信息通信、汽車、交通運(yùn)輸領(lǐng)域的學(xué)術(shù)專家與行業(yè)專家們的濃厚興趣。由此，C-V2X已發(fā)展成為全球主流的車聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)。

此外，隨著移動(dòng)通信系統(tǒng)從4G向5G演進(jìn)，為滿足自動(dòng)駕駛、車輛編隊(duì)等增強(qiáng)應(yīng)用及更高通信傳輸速率、更低時(shí)延、更高可靠性等要求，LTE-V2X進(jìn)一步向NR-V2X演進(jìn)。中國(guó)信科（大唐）團(tuán)隊(duì)在此次R16的NR-V2X技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面做出了重要貢獻(xiàn)，提出了適應(yīng)車聯(lián)網(wǎng)拓?fù)鋭×易兓母咝?、快速和可靠的車輛間同步技術(shù)方案;高效的資源分配和反饋方案，降低資源碰撞慨率，保證車聯(lián)網(wǎng)傳輸可靠性和實(shí)時(shí)性。

C-V2X目前主要包括LTE-V2X和5GNR-V2X兩個(gè)大的標(biāo)準(zhǔn)階段，其中LTE-V2X標(biāo)準(zhǔn)在3GPP的R14、R15中完成，NR-V2X標(biāo)準(zhǔn)則在3GPP的R16、R17中完成。陳山枝說(shuō)，LTE-V2X和NR-V2X是互補(bǔ)的關(guān)系，而非替代，未來(lái)支持C-V2X的汽車中，LTE-V2X和NR-V2X將在車內(nèi)設(shè)備內(nèi)共存。

相比LTE-V2X，NR-V2X面向更高級(jí)的車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，提供更靈活、更可靠、更快速的通信服務(wù)，包括空口時(shí)延3毫秒級(jí)、接人可靠性99.999%、數(shù)據(jù)包大小從600-1200Bytes、消息發(fā)送頻率高達(dá)100Hz等更嚴(yán)苛的通信需求，支持如車輛編隊(duì)、高級(jí)駕駛、傳感擴(kuò)展、遠(yuǎn)程駕駛等業(yè)務(wù)。

陳山枝說(shuō)，對(duì)汽車工業(yè)來(lái)說(shuō)，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是否具有長(zhǎng)期演進(jìn)路徑和能否平滑升級(jí)，對(duì)汽車業(yè)能否提供長(zhǎng)期穩(wěn)定和發(fā)展的支持，是極其重大的事情。R16版本中NR-V2X的確是一個(gè)強(qiáng)烈的信號(hào)，給產(chǎn)業(yè)界以足夠的信心。

NR-V2X商用落地

尚需時(shí)日

R16標(biāo)準(zhǔn)定義之后，NR-V2X會(huì)像5G用在智能手機(jī)里一樣，很快用在汽車上嗎？陳山枝說(shuō)，手機(jī)是通信消費(fèi)類產(chǎn)品，追求技術(shù)的先進(jìn)性和時(shí)尚感;汽車則是車規(guī)級(jí)產(chǎn)品，追求技術(shù)的可靠性和產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定性。盡管近年受造車新勢(shì)力的影響，汽車業(yè)的技術(shù)迭代節(jié)奏在加快，但這種速度依然無(wú)法與移動(dòng)通信行業(yè)的手機(jī)每年的更新?lián)Q代速度相提并論。

目前，產(chǎn)業(yè)界使用的通信模組分為三個(gè)等級(jí)，分別是消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)和車規(guī)級(jí)。消費(fèi)級(jí)的要求與手機(jī)的要求相當(dāng)，最高級(jí)別是車規(guī)級(jí)的通信芯片和模組，它們要做包括高低溫度、振動(dòng)、電磁兼容、破壞性測(cè)試等各種嚴(yán)苛測(cè)試。陳山枝告訴記者，車規(guī)級(jí)僅溫度一項(xiàng)，要做從-40℃低溫到80℃高溫的連續(xù)幾千次沖擊壓力測(cè)試，C-V2X芯片模組要在這個(gè)條件下依然具有穩(wěn)定可靠的功能和性能，這在消費(fèi)級(jí)手機(jī)芯片中是不可想象的。

“作為支持汽車產(chǎn)業(yè)的通信企業(yè)，我們要懂得和理解汽車行業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律?！标惿街φf(shuō)，“我們已經(jīng)在汽車行業(yè)里做車規(guī)級(jí)的芯片和模組，這個(gè)行業(yè)的開(kāi)發(fā)測(cè)試需要三到五年，這期間要不斷測(cè)試和驗(yàn)證各種功能和眭能，一旦通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證進(jìn)入到汽車的前裝供應(yīng)商里，整個(gè)供貨期將是5到10年?！罢且庾R(shí)到汽車行業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品的迭代速度和生命周期不同，因此在R16標(biāo)準(zhǔn)中，NR-V2X與LTE-V2X是互補(bǔ)的關(guān)系，不是替代關(guān)系，而且在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中已制定了兩者在設(shè)備內(nèi)如何共存，這意味著兩者是長(zhǎng)期共存的。

LTE-V2X經(jīng)歷了R14和R15兩個(gè)版本的迭代之后已經(jīng)趨于成熟。陳山枝認(rèn)為，對(duì)于NR-V2X，將與iTE-V2X相似，在當(dāng)前Rl6標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)的同時(shí)，3GPP已經(jīng)啟動(dòng)了R17研究工作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)NR-V2X性能的增強(qiáng)，包括：弱勢(shì)道路使用者（VRU）保護(hù)，保護(hù)行人和非機(jī)動(dòng)車，以及更低時(shí)延和更高可靠性通信，支持實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的自動(dòng)駕駛，預(yù)計(jì)在2021年底完成。

盡管NR-V2X商用落地沒(méi)有那么快，但相應(yīng)的準(zhǔn)備要提前做，例如對(duì)頻譜需求的研究和頻譜規(guī)劃。