V2X標(biāo)注之爭(zhēng) 中國(guó)V2X通信標(biāo)準(zhǔn)亟待確立

根據(jù)中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)（SA-China）的研究表明，智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)（V2X）的廣泛應(yīng)用可使普通道路的交通效率提高30%以上。根據(jù)美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局（NHTSA）的官方數(shù)據(jù)顯示，車輛與車輛通信技術(shù)（V2V）能預(yù)知即將發(fā)生的交通事故并對(duì)潛在危險(xiǎn)發(fā)出實(shí)時(shí)預(yù)警，它的廣泛應(yīng)用能幫助避免高達(dá)81％輕型碰撞事故。

那么，先看看車聯(lián)網(wǎng)（V2X）的定義。車聯(lián)網(wǎng)是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)，在車-X（X：車、路、行人及互聯(lián)網(wǎng)等）之間，進(jìn)行無線通訊和信息交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，是能夠?qū)崿F(xiàn)智能化交通管理、智能動(dòng)態(tài)信息服務(wù)和車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(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭等）和通訊傳感器兩大類，V2X技術(shù)就是依靠后者。簡(jiǎn)單來說，V2X是一種實(shí)現(xiàn)雙向通訊和多向通訊的安全系統(tǒng)，類似于WIFI的連接方式，可以讓車車之間、車人之間、車與紅綠燈等基礎(chǔ)設(shè)施之間，發(fā)送信號(hào)，把類似于位置、速度、障礙、危險(xiǎn)等發(fā)送給對(duì)方，從而提升行車安全。而這種“類似WIFI的連接方式”就是V2X通信技術(shù)。

業(yè)內(nèi)人士表示，如果不同品牌車輛的V2X通信協(xié)議不同，車與車、基礎(chǔ)設(shè)施、互聯(lián)網(wǎng)之間，就無法進(jìn)行識(shí)別和通信。那么在車載導(dǎo)航屏幕上，就無法顯示一輛車周圍的車輛狀況。因此，確立V2X通信標(biāo)準(zhǔn)是車聯(lián)網(wǎng)普及的重中之重。

V2X通信標(biāo)準(zhǔn)有兩大支持陣營(yíng)

目前，全球內(nèi)并無統(tǒng)一的車與車間的通信標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)了解，1998年，美國(guó)擬定了適用于專用短程車路無線通信設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)，將5.850~5.925GHz中的75MHz頻段作為智能交通系統(tǒng)中專用短程通信DSRC無線電服務(wù)。后續(xù)，歐盟、日本、新加坡、韓國(guó)等相繼推出自己的通信標(biāo)準(zhǔn)，但是各國(guó)在頻段劃分、定義、使用方面存在差異。我國(guó)尚未推出統(tǒng)一V2X通信標(biāo)準(zhǔn)。

此前，中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)相關(guān)人士透露，首次網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)應(yīng)用層中國(guó)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)互通測(cè)試將于年底正式發(fā)布。這意味著，中國(guó)車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將擁有自己的通信標(biāo)準(zhǔn)。而在車與車通信標(biāo)準(zhǔn)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(shù)企業(yè)普遍在采用的通訊標(biāo)準(zhǔn)，第二種是LTE-V方案，這是由國(guó)內(nèi)的大唐電信和華為主導(dǎo)的通信方案。DSRC作為Wifi的升級(jí)版技術(shù)較為成熟，但國(guó)內(nèi)積累不多。LTE-V共用4G網(wǎng)絡(luò)，各項(xiàng)指標(biāo)更具一些優(yōu)勢(shì)。

DSRC（Dedicated Short Range CommunicaTIons）即專用短程通信技術(shù)，是一種高效的無線通信技術(shù)，提供高速數(shù)據(jù)傳輸，并保證通信鏈路的低延時(shí)和低干擾。據(jù)了解，安裝了車載單元（OBU）的車輛和路邊單元（RSU），通過DSRC專用短程通信技術(shù)可實(shí)現(xiàn)車輛間通信（V2V）和車輛與路邊基礎(chǔ)設(shè)施通信（V2I）。DSRC可以實(shí)現(xiàn)在特定小區(qū)域內(nèi)（通常為數(shù)十米）對(duì)高速運(yùn)動(dòng)下的移動(dòng)目標(biāo)的識(shí)別和雙向通信，DSRC可實(shí)時(shí)傳輸圖像、語音和數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)V2I、V2V及V2P的雙向通信，DSRC廣泛地應(yīng)用在ETC不停車收費(fèi)、出入控制、車隊(duì)管理、信息服務(wù)等領(lǐng)域，并在車輛識(shí)別、駕駛員識(shí)別、路網(wǎng)與車輛之間信息交互、車載自組網(wǎng)等方面具備優(yōu)勢(shì)。

LTE-V是基于4G技術(shù)實(shí)現(xiàn)車車通訊，以LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)為V2X基礎(chǔ)的車聯(lián)網(wǎng)專有協(xié)議，包括LTE-V-Cell和LTE-V-Direct兩個(gè)工作模式。據(jù)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，滿足TelemaTIcs應(yīng)用需求；LTE-V-Direct可以獨(dú)立于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)車輛與周邊環(huán)境節(jié)點(diǎn)低時(shí)延、高可靠的直接通信，滿足行車安全需求。未來，LTE-V技術(shù)可以平滑演進(jìn)到5G。

LTE-V通信技術(shù)在我國(guó)優(yōu)勢(shì)明顯

據(jù)悉，國(guó)內(nèi)LTE-V技術(shù)研究始于2010年。大唐電信集團(tuán)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(shí)產(chǎn)權(quán)的通訊技術(shù)，有利于國(guó)內(nèi)企業(yè)規(guī)避專利風(fēng)險(xiǎn)，而且網(wǎng)絡(luò)部署維護(hù)投入低，通過對(duì)現(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)基站設(shè)備和安全機(jī)制進(jìn)行升級(jí)就可以實(shí)現(xiàn)。

同時(shí)從技術(shù)角度看，LTE-V同樣具有優(yōu)勢(shì)。

為保證交通安全，為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信，V2X通信需要實(shí)現(xiàn)相對(duì)于普通交通系統(tǒng)更低的時(shí)延，要求通常要小于100ms。基于DSRC標(biāo)準(zhǔn)的802.11p在5.9GHZ頻率短距離通信的系統(tǒng)時(shí)延超過100ms，而LTE-V通常為50ms，還有更小的時(shí)延抖動(dòng)。

V2X通信在數(shù)據(jù)包傳輸率上也要求有更高的可靠性。據(jù)悉，根據(jù)大唐電信對(duì)LTE-V-Direct方案的仿真測(cè)試，兩種V2X通信方式覆蓋范圍均低于1000m，而在覆蓋范圍內(nèi)，相對(duì)于基于802.11p的DSRC，LTE-V-Direct在各個(gè)傳輸距離的數(shù)據(jù)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(tǒng)容量，系統(tǒng)容量通常用可容納的車流密度衡量，即在某一瞬間單位長(zhǎng)度的一條車道上的通信系統(tǒng)可接入的車輛數(shù)。同樣根據(jù)大唐電信的仿真測(cè)試，在可容納的車流密度方面，相對(duì)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，相較于DSRC技術(shù)，在以上技術(shù)層面， LTE-V都具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。

另外，值得一提的是，LTE-V還具有成本優(yōu)勢(shì)。基于802.11p的DSRC技術(shù)的組網(wǎng)需要新建大量路側(cè)單元（RSU），這種類基站設(shè)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(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)，使用現(xiàn)有基站和頻段，組網(wǎng)成本明顯降低。在全球LTE標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一性較高的條件下，車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)硬件產(chǎn)品有望標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模化生產(chǎn)，成本降低可期，更易于尋找商業(yè)模式。

當(dāng)然，LTE-V標(biāo)準(zhǔn)化過程以及相關(guān)技術(shù)開發(fā)還未完成，而DSRC經(jīng)過美國(guó)等國(guó)家多年的研發(fā)與部署，技術(shù)比較成熟。這也是兩者競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果未定的原因。

各方積極推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)確立 LTE-V通信技術(shù)有望“一統(tǒng)江湖”

2016年9月，在LTE標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)3GPP第73次會(huì)議上，LTE-V的V2V標(biāo)準(zhǔn)在Release14中正式凍結(jié)，這標(biāo)志著3GPP完成了LTE -V第一階段的標(biāo)準(zhǔn)，即基于終端直通（D2D）模式的車車通信（V2V）標(biāo)準(zhǔn)化，通過深入研究引入了更優(yōu)化的物理層解調(diào)參考信號(hào)、資源調(diào)度、干擾協(xié)調(diào)等技術(shù)。第二階段將完成LTE-V完整標(biāo)準(zhǔn)，包括基于蜂窩網(wǎng)的V2V通信（V2V）和車路通信（V2I）、車人通信（V2P） 等，預(yù)計(jì)2017年3月完成。

目前，我國(guó)各方都在積極籌備通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)工作。多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)和聯(lián)盟正在積極推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的確定，包括中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA）、中國(guó)智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（C-ITS）、中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)（SAE-China）、車載信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟（TIAA）。

2016年10月，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布了包括智能網(wǎng)聯(lián)發(fā)展路線圖在內(nèi)的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》，定義了智能網(wǎng)聯(lián)汽車包括智能化與網(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(yàn)證和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范，推動(dòng)LTE-V等車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化。據(jù)了解，目前，北京、重慶、杭州、長(zhǎng)春、武漢的智能網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用示范項(xiàng)目已獲批，長(zhǎng)沙、深圳等地也在積極申請(qǐng)。同時(shí)。今年2月，在工信部組織下，我國(guó)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(biāo)頻段并進(jìn)入申請(qǐng)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(tuán)向人們展示了其最新推出的LTE-V車載單元（OBU）和路側(cè)單元（RSU）預(yù)商用產(chǎn)品，關(guān)于LTE-V典型場(chǎng)景的實(shí)際道路演示早已開展。與此同時(shí)，通用汽車中國(guó)也已經(jīng)和清華大學(xué)、長(zhǎng)安汽車合作，嘗試牽頭擬定國(guó)內(nèi)V2X的應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)。通用汽車全球執(zhí)行副總裁兼通用汽車中國(guó)公司總裁錢惠康表示，一直以來，通用汽車攜手相關(guān)企業(yè)和組織積極幫助美國(guó)建立專用短程無限通信（DSRC）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)然，中國(guó)對(duì)于采用DSRC方案還是LTE-V作為通信標(biāo)準(zhǔn)仍未塵埃落定。整車廠提前布局V2X或能搶占技術(shù)先機(jī)，除了通用和長(zhǎng)安，東風(fēng)、上汽、北汽、奧迪、豐田都在相應(yīng)通訊方案基礎(chǔ)上在進(jìn)行了V2X技術(shù)的測(cè)試。

基于5.9GHz的DSRC在中國(guó)會(huì)有潛在干擾問題， 并且LTE成熟產(chǎn)業(yè)鏈將為L(zhǎng)TE V2X技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，LTE V2X技術(shù)將有望較快推動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。大唐無線移動(dòng)創(chuàng)新中心總助、車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品總監(jiān)任世巖對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程和產(chǎn)業(yè)落地周期預(yù)測(cè)到，“標(biāo)準(zhǔn)化工作明年基本上就可以完成，后續(xù)產(chǎn)業(yè)化工作會(huì)很快地開始，根據(jù)我16年通信行業(yè)的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)化到產(chǎn)業(yè)化也就是一年到兩年左右的時(shí)間”。

當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)V2X普及還面臨重重挑戰(zhàn)，V2X產(chǎn)業(yè)化落地還需要政府、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)等各方的共同推進(jìn)。而V2X通信標(biāo)準(zhǔn)的確定，就像是打開無人駕駛的鑰匙。一旦標(biāo)準(zhǔn)確定，并將其進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣，無人駕駛就真的不再遙遠(yuǎn)。