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李俨博士:5G促自动驾驶长足进步

类别:行业访谈  出处:通信产业网  发布于:2018-08-31 10:58:13 | 109 次阅读

  随着5G网络的厚积薄发,在打造智能互联的未来的愿景中,汽车、人、物之间的相互影响成为万物互联体系中尤为重要的一环。一切表明,全球汽车领域正经历深刻变革,自动驾驶不可阻挡地代表着汽车领域的未来。
  应用落地,标准先行。基于蜂窝技术的网联汽车技术C-V2X(蜂窝车联网)成为时下备受瞩目的规范之一,自2017年完成以后,这项技术在全球特别是在中国取得了积极进展。2018年6月,工信部、国家标准化管理委员会印发了《国家车联网产业标准体系建设指南》,工信部也对车联网直接通信所使用的频段向社会公示征求意见,这些举措意味着中国在C-V2X的政策和产业方面不断向前积极迈进。
 

  C-V2X,了解一下
  C-V2X主要包括四大类主要场景,分别为包括汽车与汽车(V2V)、汽车与网络(V2N)、汽车与基础设施(V2I)以及汽车与行人(V2P)等多种应用场景。其中只有V2N场景会主要使用移动网络环境通讯,其他的主要场景都是基于C-V2X设备本身之间的通讯。
  高通技术标准高级总监李俨博士就曾举过一个非常形象的例子,他认为,C-V2X就如同一个朋友圈一样,将自己的行车信息完全分享出去,只是这个朋友圈有距离限制,只有在某个范围之内的用户才能接收到。当然,使用这个“朋友圈”的设备,不单会分享自己的行车意向,同时也能够接收到其它车辆、行人、交通设备所共享的信息。通过将这些信息进行整合,即可规划出最安全、最具效率的交通方式。
  实际上,当我们在驾驶车辆上,种种传感器只是驾驶员视线的补充,范围外的视野同样无法触及,而C-V2X可以对所有这些传感器进行补充,提供360°非视距传感,将感知能力扩展到视距以外。这是C-V2X无可替代的重要性,也是众多设备商和车企争先布局的原因所在。
 

  十个事实
  巨头竞争的背后,车联网通信技术标准呈现技术流派之争。一是IEEE 802.11P通信技术,也就是DSRC,由IEEE在2010年完成标准制定;二是我国企业主导推动的C-V2X技术,2017年3月该技术在3GPP完成标准化工作。李俨博士通过10个角度,进行了详细解析,为何C-V2X更有优势、更具前景。
  C-V2X专为低延迟直接通信设计,无需依赖于网络的援助,更无需签约蜂窝网络。
  运行于面向安全应用的智能交通系统(ITS)5.9GHz统一频谱。5.9GHz频段对智能交通、车联网整个行业开放使用,频段使用没有排他性。所有的车辆都可以在这个频段使用。
  支持高速汽车场景,达500km/h的相对速度。面向高速移动场景是蜂窝与生俱来的优势,C-V2X支持最高可达500km/h的相对速度。为了支持高速移动场景,且在5.9GHz频段上进行可靠的通信,高通对LTE蜂窝技术做了改进,让车辆更好地感知高速移动环境下信道的变化,从而提高通信的可靠性。相比而言,DSRC在这方面存在局限性,当车辆速度达到200公里/小时,DSRC信号的衰减就会加快,因此不适用于高速场景。
  遵循3GPP定义的严格最小性能要求,因此技术安全更高且性能可预期。C-V2X的优势在于,它延续了高通在蜂窝方面的认证体系架构,所有相关的最小性能标准到将于今年9月份在3GPP完成,接下来高通将会启动最小性能的认证。当最小性能认证得到保障,所有汽车厂商都能满足最小性能要求,产品上路就可以实现互联互通,生态系统就可得以建立。
  先进技术支持出色的无线性能,在任何密度的部署场景中都可提供更佳覆盖范围及更可靠通信。经过验证,即使与802.11p的最佳表现相比,C-V2X的性能表现依然更优。C-V2X满足了3GPP定义的严格的最小性能要求,而802.11p性能却要因厂商而异。
  即使在缺乏卫星/全球导航卫星系(GNSS)的情况下,C-V2X仍可稳健同步。任何V2X技术都需要GNSS定位,对于V2X应用而言,所有车辆都必须从GNSS获得定位,发送端到接收端的车辆都需要GNSS定位。同时,与定位精度相比,C-V2X时间精度稳定性更好。V2X需要亚米级定位精度,如车道级定位精确度。C-V2X仅需较宽松的微妙级时间同步精度。在GNSS弱覆盖系统中,定位精度将早于时间精度丢失。
  充分利用针对ITS-G5/DSRC上层协议的投入。C-V2X重用汽车行业定义的上层协议,重用已有的DSRC/C-ITS服务和应用层:已有汽车行业和标准组织,例如欧洲电信标准协会(ETSI)、美国汽车工程协会(SAE)。同时,重用现有的安全和传输层,这是由国际标准化组织(ISO)、欧洲电信标准协会(ETSI)和美国电气电信工程学会(IEEE)1609系列定义的。
  有望于2020年在量产车辆中实现商用部署。虽然C-V2X标准于2017年6月份才全部完成,但在过去一年,C-V2X产业发生了巨大变化。高通和主机厂商、部件厂商的合作伙伴在全球内做了大量的测试和验证。高通预计2019年底、2020年初将会有支持C-V2X量产车的上市。
  比其他V2X技术相比更具成本优势。在网络部署方面,C-V2X与蜂窝网络的协同效应可降低部署成本,同时还与路侧单元和4G/5G基础设施及其回传链路相结合,不需要单独建站部署。
  最后,C-V2X是唯一一项具有清晰的5G演进路径并与5G前向兼容的V2X技术,它不仅仅停留在2017年发布的Rel-14版本,而且在Rel-16的范围内,将可以继续研究在5G的框架下如何支持V2X演进到5G新空口C-V2X。
  由此可见,正如《车联网白皮书》指出,与IEEE 802.11P相比,LTE-V2X具有技术后发优势,例如覆盖距离远、传输可靠性高、时延短、系统容量高等特点,又可以利用广泛的蜂窝网络覆盖、芯片和终端的成熟产业基础。
  5G促自动驾驶长足进步
  随着C-V2X的落地,具备联网功能的汽车已经实现定位导航、远程通信、智能交通、车载娱乐、车辆诊断远程控制、车队管理和紧急救援等功能。但这只是自动驾驶的初中级阶段,要实现真正的高级自动驾驶(L5),需要5G的支撑。
  5G网络的更低延迟性与更高可靠性,可实现车对车、车对基础设施等更为丰富的通信应用,从而能够实现在任何情况下由系统对汽车做出实时响应,真正实现无人驾驶。根据ABI Research预测,到2025年5G连接的汽车将达到5030万辆。汽车的典型换代周期是7到10年,因此联网汽车将在2025-2030年之间大幅增长。
  因此,自动驾驶以及车联网也被认为是5G最有前景的应用。目前,基于Rel-15 5G新空口标准已经确定,5G新空口的整体框架也已经做好了,现在考虑在5G框架下如何对C-V2X车联网的技术做增强,因此今年6月份3GPP通过5G新空口框架下开启了C-V2X的一个工作项目,希望通过C-V2X不断增加车辆的感知能力,对路径规划做增强,以更好的支持自动驾驶。
  Rel-16 5G新空口是在更高带宽、更低时延下做V2X,它不是对Rel-14的替代,而是增强。因此,车企并不需要一直等待Rel-16的到来,他们现在就可以部署Rel-14,而且Rel-14的部署并不会浪费,因为在做自动驾驶的时候仍然需要Rel-14的功能。
  C-V2X具有良好的生态系统产业规模,从技术提出的那天起,就得到了汽车行业和交通行业的广泛支持,有非常良好的生态系统共同推进C-V2X从接入层到应用层到上车的开发。作为产业链上重要的发起人,高通一直积极引领C-V2X技术的发展,据悉,高通已经发布C-V2X车联网解决方案——高通9150 C-V2X芯片组。该芯片组基于3GPP Release 14规范、面向PC5直接通信,支持汽车道路安全并为未来自动驾驶铺平道路,预计将于2018年下半年商用出样。
  李俨博士对《通信产业报》(网)记者表示,预计在2020年前后就会有量产的车型上市。5G新空口会进一步增强移动通信能力,在5G新空口的框架下,C-V2X会实现非常好的演进,进一步支持自动驾驶。
  技术进化到今天,AI、大数据、云计算有了长足的进步,5G也将迎来规模商用的那一天。那么,真正的无人驾驶汽车离我们,将不再遥远。
  

关键词:李俨 5G 自动驾驶 

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