V2X標注之爭 中國V2X通信標準亟待確立

根據中國汽車(chē)工程學(xué)會(huì )（SA-China）的研究表明，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)（V2X）的廣泛應用可使普通道路的交通效率提高30%以上。根據美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）的官方數據顯示，車(chē)輛與車(chē)輛通信技術(shù)（V2V）能預知即將發(fā)生的交通事故并對潛在危險發(fā)出實(shí)時(shí)預警，它的廣泛應用能幫助避免高達81％輕型碰撞事故。

那么，先看看車(chē)聯(lián)網(wǎng)（V2X）的定義。車(chē)聯(lián)網(wǎng)是以車(chē)內網(wǎng)、車(chē)際網(wǎng)和車(chē)載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為基礎，按照約定的通信協(xié)議和數據交互標準，在車(chē)-X（X：車(chē)、路、行人及互聯(lián)網(wǎng)等）之間，進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通訊和信息交換的大系統網(wǎng)絡(luò )，是能夠實(shí)現智能化交通管理、智能動(dòng)態(tài)信息服務(wù)和車(chē)輛智能化控制的一體化網(wǎng)絡(luò )。

在智能交通領(lǐng)域，傳感器主要分為自主傳感器（激光雷達、毫米波雷達、攝像頭等）和通訊傳感器兩大類(lèi)，V2X技術(shù)就是依靠后者。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，V2X是一種實(shí)現雙向通訊和多向通訊的安全系統，類(lèi)似于WIFI的連接方式，可以讓車(chē)車(chē)之間、車(chē)人之間、車(chē)與紅綠燈等基礎設施之間，發(fā)送信號，把類(lèi)似于位置、速度、障礙、危險等發(fā)送給對方，從而提升行車(chē)安全。而這種“類(lèi)似WIFI的連接方式”就是V2X通信技術(shù)。

業(yè)內人士表示，如果不同品牌車(chē)輛的V2X通信協(xié)議不同，車(chē)與車(chē)、基礎設施、互聯(lián)網(wǎng)之間，就無(wú)法進(jìn)行識別和通信。那么在車(chē)載導航屏幕上，就無(wú)法顯示一輛車(chē)周?chē)能?chē)輛狀況。因此，確立V2X通信標準是車(chē)聯(lián)網(wǎng)普及的重中之重。

V2X通信標準有兩大支持陣營(yíng)

目前，全球內并無(wú)統一的車(chē)與車(chē)間的通信標準。據了解，1998年，美國擬定了適用于專(zhuān)用短程車(chē)路無(wú)線(xiàn)通信設施的標準，將5.850~5.925GHz中的75MHz頻段作為智能交通系統中專(zhuān)用短程通信DSRC無(wú)線(xiàn)電服務(wù)。后續，歐盟、日本、新加坡、韓國等相繼推出自己的通信標準，但是各國在頻段劃分、定義、使用方面存在差異。我國尚未推出統一V2X通信標準。

此前，中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )相關(guān)人士透露，首次網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)技術(shù)應用層中國國際標準互聯(lián)互通測試將于年底正式發(fā)布。這意味著(zhù)，中國車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統將擁有自己的通信標準。而在車(chē)與車(chē)通信標準確立上，一直存在兩大支持陣營(yíng)，一種是DSRC方案，目前大多數企業(yè)普遍在采用的通訊標準，第二種是LTE-V方案，這是由國內的大唐電信和華為主導的通信方案。DSRC作為Wifi的升級版技術(shù)較為成熟，但國內積累不多。LTE-V共用4G網(wǎng)絡(luò )，各項指標更具一些優(yōu)勢。

DSRC（Dedicated Short Range CommunicaTIons）即專(zhuān)用短程通信技術(shù)，是一種高效的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，提供高速數據傳輸，并保證通信鏈路的低延時(shí)和低干擾。據了解，安裝了車(chē)載單元（OBU）的車(chē)輛和路邊單元（RSU），通過(guò)DSRC專(zhuān)用短程通信技術(shù)可實(shí)現車(chē)輛間通信（V2V）和車(chē)輛與路邊基礎設施通信（V2I）。DSRC可以實(shí)現在特定小區域內（通常為數十米）對高速運動(dòng)下的移動(dòng)目標的識別和雙向通信，DSRC可實(shí)時(shí)傳輸圖像、語(yǔ)音和數據信息，實(shí)現V2I、V2V及V2P的雙向通信，DSRC廣泛地應用在ETC不停車(chē)收費、出入控制、車(chē)隊管理、信息服務(wù)等領(lǐng)域，并在車(chē)輛識別、駕駛員識別、路網(wǎng)與車(chē)輛之間信息交互、車(chē)載自組網(wǎng)等方面具備優(yōu)勢。

LTE-V是基于4G技術(shù)實(shí)現車(chē)車(chē)通訊，以L(fǎng)TE蜂窩網(wǎng)絡(luò )為V2X基礎的車(chē)聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)有協(xié)議，包括LTE-V-Cell和LTE-V-Direct兩個(gè)工作模式。據介紹 ，LTE-V-Cell可以借助已有的蜂窩網(wǎng)絡(luò )，支持大帶寬、大覆蓋通信，滿(mǎn)足TelemaTIcs應用需求；LTE-V-Direct可以獨立于蜂窩網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現車(chē)輛與周邊環(huán)境節點(diǎn)低時(shí)延、高可靠的直接通信，滿(mǎn)足行車(chē)安全需求。未來(lái)，LTE-V技術(shù)可以平滑演進(jìn)到5G。

LTE-V通信技術(shù)在我國優(yōu)勢明顯

據悉，國內LTE-V技術(shù)研究始于2010年。大唐電信集團總工程師王映民表示，從產(chǎn)業(yè)角度，LTE-V作為擁有自主知識產(chǎn)權的通訊技術(shù)，有利于國內企業(yè)規避專(zhuān)利風(fēng)險，而且網(wǎng)絡(luò )部署維護投入低，通過(guò)對現有的LTE網(wǎng)絡(luò )基站設備和安全機制進(jìn)行升級就可以實(shí)現。

同時(shí)從技術(shù)角度看，LTE-V同樣具有優(yōu)勢。

為保證交通安全，為實(shí)現實(shí)時(shí)通信，V2X通信需要實(shí)現相對于普通交通系統更低的時(shí)延，要求通常要小于100ms?；贒SRC標準的802.11p在5.9GHZ頻率短距離通信的系統時(shí)延超過(guò)100ms，而LTE-V通常為50ms，還有更小的時(shí)延抖動(dòng)。

V2X通信在數據包傳輸率上也要求有更高的可靠性。據悉，根據大唐電信對LTE-V-Direct方案的仿真測試，兩種V2X通信方式覆蓋范圍均低于1000m，而在覆蓋范圍內，相對于基于802.11p的DSRC，LTE-V-Direct在各個(gè)傳輸距離的數據包傳輸率明顯上升，可靠性程度均上升15%-25%。

同時(shí)，V2X通信需要更大的系統容量，系統容量通常用可容納的車(chē)流密度衡量，即在某一瞬間單位長(cháng)度的一條車(chē)道上的通信系統可接入的車(chē)輛數。同樣根據大唐電信的仿真測試，在可容納的車(chē)流密度方面，相對于單播和組播的通信方式，LTE-V-Direct分別有257%和39%的提高。

也就是說(shuō)，相較于DSRC技術(shù)，在以上技術(shù)層面， LTE-V都具有相當大的優(yōu)勢。

另外，值得一提的是，LTE-V還具有成本優(yōu)勢?；?02.11p的DSRC技術(shù)的組網(wǎng)需要新建大量路側單元（RSU），這種類(lèi)基站設備的新建成本較大，其硬件產(chǎn)品成本也比較高昂。而LTE-V直接利用現有蜂窩網(wǎng)絡(luò )，使用現有基站和頻段，組網(wǎng)成本明顯降低。在全球LTE標準統一性較高的條件下，車(chē)聯(lián)網(wǎng)相關(guān)硬件產(chǎn)品有望標準化規?；a(chǎn)，成本降低可期，更易于尋找商業(yè)模式。

當然，LTE-V標準化過(guò)程以及相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)還未完成，而DSRC經(jīng)過(guò)美國等國家多年的研發(fā)與部署，技術(shù)比較成熟。這也是兩者競爭結果未定的原因。

各方積極推動(dòng)標準確立 LTE-V通信技術(shù)有望“一統江湖”

2016年9月，在LTE標準化機構3GPP第73次會(huì )議上，LTE-V的V2V標準在Release14中正式凍結，這標志著(zhù)3GPP完成了LTE -V第一階段的標準，即基于終端直通（D2D）模式的車(chē)車(chē)通信（V2V）標準化，通過(guò)深入研究引入了更優(yōu)化的物理層解調參考信號、資源調度、干擾協(xié)調等技術(shù)。第二階段將完成LTE-V完整標準，包括基于蜂窩網(wǎng)的V2V通信（V2V）和車(chē)路通信（V2I）、車(chē)人通信（V2P） 等，預計2017年3月完成。

目前，我國各方都在積極籌備通信技術(shù)標準的相關(guān)工作。多個(gè)標準化協(xié)會(huì )和聯(lián)盟正在積極推動(dòng)相關(guān)標準的確定，包括中國通信標準化協(xié)會(huì )（CCSA）、中國智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（C-ITS）、中國汽車(chē)工程學(xué)會(huì )（SAE-China）、車(chē)載信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)應用聯(lián)盟（TIAA）。

2016年10月，中國汽車(chē)工程學(xué)會(huì )發(fā)布了包括智能網(wǎng)聯(lián)發(fā)展路線(xiàn)圖在內的《節能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖》，定義了智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)包括智能化與網(wǎng)聯(lián)化兩個(gè)技術(shù)層面。

另外，工信部、發(fā)改委和科技部也正在進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)驗證和產(chǎn)業(yè)化應用示范，推動(dòng)LTE-V等車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)化。據了解，目前，北京、重慶、杭州、長(cháng)春、武漢的智能網(wǎng)聯(lián)應用示范項目已獲批，長(cháng)沙、深圳等地也在積極申請。同時(shí)。今年2月，在工信部組織下，我國V2X技術(shù)頻譜研究工作已經(jīng)啟動(dòng)，目前已初步確定目標頻段并進(jìn)入申請階段。

企業(yè)層面上，在日前的智能網(wǎng)聯(lián)V2X技術(shù)高峰論壇上，大唐電信集團向人們展示了其最新推出的LTE-V車(chē)載單元（OBU）和路側單元（RSU）預商用產(chǎn)品，關(guān)于LTE-V典型場(chǎng)景的實(shí)際道路演示早已開(kāi)展。與此同時(shí)，通用汽車(chē)中國也已經(jīng)和清華大學(xué)、長(cháng)安汽車(chē)合作，嘗試牽頭擬定國內V2X的應用層標準。通用汽車(chē)全球執行副總裁兼通用汽車(chē)中國公司總裁錢(qián)惠康表示，一直以來(lái)，通用汽車(chē)攜手相關(guān)企業(yè)和組織積極幫助美國建立專(zhuān)用短程無(wú)限通信（DSRC）技術(shù)標準。

當然，中國對于采用DSRC方案還是LTE-V作為通信標準仍未塵埃落定。整車(chē)廠(chǎng)提前布局V2X或能搶占技術(shù)先機，除了通用和長(cháng)安，東風(fēng)、上汽、北汽、奧迪、豐田都在相應通訊方案基礎上在進(jìn)行了V2X技術(shù)的測試。

基于5.9GHz的DSRC在中國會(huì )有潛在干擾問(wèn)題， 并且LTE成熟產(chǎn)業(yè)鏈將為L(cháng)TE V2X技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化奠定堅實(shí)基礎，LTE V2X技術(shù)將有望較快推動(dòng)車(chē)聯(lián)網(wǎng)應用。大唐無(wú)線(xiàn)移動(dòng)創(chuàng )新中心總助、車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品總監任世巖對其標準化進(jìn)程和產(chǎn)業(yè)落地周期預測到，“標準化工作明年基本上就可以完成，后續產(chǎn)業(yè)化工作會(huì )很快地開(kāi)始，根據我16年通信行業(yè)的從業(yè)經(jīng)驗，標準化到產(chǎn)業(yè)化也就是一年到兩年左右的時(shí)間”。

當然，實(shí)現V2X普及還面臨重重挑戰，V2X產(chǎn)業(yè)化落地還需要政府、科研機構、企業(yè)等各方的共同推進(jìn)。而V2X通信標準的確定，就像是打開(kāi)無(wú)人駕駛的鑰匙。一旦標準確定，并將其進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣，無(wú)人駕駛就真的不再遙遠。