美国忙着C-V2X内斗，中国早已一骑绝尘

电子发烧友报道（文/周凯扬）在C-V2X车联网技术中，C代表的是蜂窝（Cellular），即基于3G/4G/5G等蜂窝网络通信技术来实现车用无线通信。那么在车联网产业发展迈入大规模商用的阶段的前夕，C-V2X究竟意味着什么呢？
 
C-V2X连通的依然是人、车、路和云四大交通参与者，但通信技术采用了蜂窝网络，并利用PC5和Uu两种通信接口，前者负责车、人和路之间的短距离直接通信，后者负责终端与基站之间的通信。与其它车联网通信技术相比，C-V2X可以在高密度的流量环境下提供高速高可靠性的实时通信，与4G向下兼容的同时，也将借助5G全面推进自动驾驶等应用场景。
 
美国的频段之争
 
谈到通信，就不得不谈到该技术用到的频段。各个国家及地区为C-V2X准备的频段都在5.9GHz左右，我国工信部2018年已经发布管理规定，明确规范5.9GHz作为LTE的C-V2X技术工作频段，范围覆盖5905-5925MHz。但不论是各个国家和地区，乃至车企和科技公司，在DSRC和C-V2X的选择上都存在不少分歧。
 
美国FCC早在1999年就将5.9GHz预留给了DSRC，而这个频段基本闲置了20多年，却又与C-V2X准备的频段有冲突。DSRC是基于Wi-Fi的V2X技术，主要支持者是通用汽车、NXP、丰田、大众和沃尔沃，而宝马、福特、华为、英特尔、高通和三星等公司则支持C-V2X。不仅如此，5GAA（5G汽车联盟）原本争取将5.9GHz频段作为C-V2X的专属频段，但随着Wi-Fi频段需求的急剧增长，频段使用也愈发紧张，因此WISPA（无线互联网服务提供商协会）公开反对C-V2X独占5.9GHz频段。
 
今年11月，FCC正式投票表决，将原来DSRC频段（5.850-5.925GHz）的75MHz拆分，其中较低的45MHz分配为免费频段，而较高的30MHz分配给使用C-V2X等技术的ITS系统。FCC主席Ajit Pai提到，他们已经给了DSRC足够多的时间，但C-V2X比DSRC更加可靠，更具弹性，而且不少汽车制造商在美国内外都开始追求C-V2X设备的部署，因此才有了这样的投票结果。
 
在该法案生效后，Wi-Fi产品的供应商可将5.9GHz频段迅速整合到现有产品中，多数设备只需通过软件升级就可以利用该频段，与相邻的5.725-5.850GHz组合成一个160MHz的大频段，为Wi-Fi 6提供更宽的信道和更低的延迟。
 
虽然频段已经确定，但并不代表万事大吉。FCC在裁决草案中给到了一个冗长而模糊的过渡期，在这个过渡期内，C-V2X依然无法在美国境内使用这一频段。同时，5GAA对于5.9 GHz较低频段的Wi-Fi设备也存在疑虑，担心会对C-V2X产生干扰。
 
据预计，虽然C-V2X的频段已经在11月获得了正式确认，但考虑到这一过渡期，C-V2X在美国本土的新车型上实装可能需要等到2022年。
 
中国的C-V2X快车道

 

国内C-V2X产业生态 / 电子发烧友网整理

 
与美国不同，中国一直在主推C-V2X技术。在中国的网联车愿景中，C-V2X扮演了一个重要的角色。目前国内已有20多个试验与试点计划在进行过程中，路段里程超过100千米，跨越10个省份。工信部已在去年支持江苏无锡创建车联网先导区，率先规模部署C-V2X网络、路测单元、车载终端等，如今该先导区已经开始二期发展规划。此外，中国已有13家汽车公司计划在2021年上半年发布支持C-V2X技术的车型，以此加速现代化都市和交通网络的部署。
 
我国计划在2020年开始在新车型上前装C-V2X，并实现LTE-V2X终端的量产，完成C-V2X的测试标准，并改进有关的测试工具，建立一套完备的测试和验证系统。未来典型城市和高速公路也将逐步扩大C-V2X基础设施的覆盖率，最终在2025年实现50%的C-V2X新车搭载率。
 
今年10月举行的C-V2X“新四跨”暨大规模先导应用示范活动上，广和通携手东软电子、华晨电子共同参加了演示，以AX168车规模组通过了“四跨”活动协议一致性测试，实现了PC5接入层、网络层、通信安全栈协议的互联互通。该模组搭载了双核Arm Cortex A7 CPU，和一个安全CAN MCU，并基于3GPP R14的LTE-V2X直接通信设计。
 

 

AX168模组 / 广和通

 
12月4日，红旗智能纯电SUV E-HS9正式上市，该车型搭载了集成高通芯片组9150的移远通信C-V2X模组AG15和和LTE 通信模块 AG35，也是首款搭载该模组的量产车型，可以在多个LTE-V2X通信场景下实现100%辅助预警验证。AG35基于高通MDM9628的车载前装芯片研发，支持多输入多输出技术（MIMO），可以通过多天线进行信号接收，降低误码率改善信号质量。
 

 

AG35 / 移远通信

 
今年的拉斯维加斯CES上，国内厂商高新兴科技集团也在会上发布了5G+C-V2X的车规模组GM860A，主打车联网和自动驾驶。该模组基于高通SDX55平台开发，支持5G NR、4G LTE和3G网络，在5G网络下可以提供500Mbps的上传速率和2300Mbps的下载速率。
 

 

GM860A 5G&V2X模组 / 高新兴

 
除了高通的芯片平台外，国内的大唐和华为也推出了自研芯片的5G C-V2X模组。今年6月，采用大唐自研芯片的DMD31车规级模组在ALPS大连工厂正式量产。华为则是早在去年就推出了采用巴龙5000芯片的MH5000模组，这不仅是业界首款5G车载模组，也是全球首款集成C-V2X+5G技术的模组。
 

 

MH5000模组 / 华为

 
5G作为C-V2X的助燃剂
 
尽管5G的商业规模已经相当可观，但是目前已经落地的C-V2X项目仍多以LTE-V2X为主。而汽车制造商与模组、芯片供应商却在不断推崇5G下的C-V2X，那么5G究竟能这样的车联网技术带来哪些优势呢？从设计角度上来说，C-V2X适合5G完全兼容的，这也意味着如今基础设施和模组上的投资在很长一段时间内不会被淘汰。随着3GPP不断推出新的标准，C-V2X也在随之改善，衍生出更多安全用例和高级用例。
 
就拿R16中的NR-V2X来说，该技术在物理层上带来了显著的性能提升，可伸缩的OFDM以及灵活的DMRS提供了更高的频谱效率，在减少带宽占用的同时提供了更大的容量。这对高吞吐量的传感器信息共享、车辆意图与轨迹共享、实时本地信息更新和协同驾驶等应用提供了基础支持，因此从短期来看，5G使C-V2X受益主要体现在自动驾驶领域。
 
更重要的是，5G支持小面积内大量级的同时连接，使得每辆汽车可以借助更多传感器收集大量信息，也可以通过路侧单元等外部设备做到实时共享。
 
小结
 
从国内爆发的势头来看，C-V2X已经是一个经过合适、成熟而且经得起未来考验的车联网技术。据Machina Research统计，到2025年，网联车将拯救1.1万条生命，避免26万次事故，减少40万吨的二氧化碳排放，每年节省28亿小时的驾驶时间，全球网联车市场的潜在应用收入亦将达到2530亿美元。
 
值得庆幸的是，我们国家的C-V2X技术发展并没有多走弯路，不少汽车制造商都在中国的部署上找到了先机，这也是为何欧美也开始加快推进C-V2X的主要原因之一。但鉴于C-V2X尚未大规模落地，相关产业仍需要找到合适的商用和运营模式才能实现真正的车联网。

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