本文來(lái)自微信公眾號(hào)“電子發(fā)燒友網(wǎng)”，文/李寧遠(yuǎn)。
車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)一直是自動(dòng)駕駛行業(yè)非常重要的技術(shù)領(lǐng)域，要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，首先要連接車輛內(nèi)部的控制單元，然后再將其他智能終端與車輛相連接。現(xiàn)如今很多汽車都能夠自動(dòng)地從網(wǎng)絡(luò)上收集信息，這一環(huán)節(jié)應(yīng)該說(shuō)不再有什么太大的難度，難度在于下一步如何將汽車與外部環(huán)境相互連接。
我們知道和汽車有關(guān)的數(shù)據(jù)連接分為很多類，車輛與外部的連接、車輛內(nèi)部連接、車輛與駕駛?cè)说倪B接。車輛與外部相互連接最早是使用單向輸入的無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在則已經(jīng)有更安全、可靠的雙向通信手段，使二者間的連接更便捷，更高效。
從DSRC到C-V2X
V2X，正在蓬勃發(fā)展的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，細(xì)分下來(lái)有V2V車輛對(duì)車輛通信、V2P車輛對(duì)人通信、V2N車輛對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信、V2I車輛對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施通信幾種不同的通信系統(tǒng)接口。C-V2X和DSRC是目前市面上支持V2X通信的主要的兩種標(biāo)準(zhǔn)，前者基于蜂窩技術(shù)（移動(dòng)無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)），后者基于直接接入技術(shù)（IEEE無(wú)線LAN）。
DSRC最典型的最為人熟知的用例就是ETC，在智慧交通系統(tǒng)ITS中發(fā)揮的巨大作用有目共睹，DSRC發(fā)展得較快的地區(qū)甚至一度已經(jīng)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展上進(jìn)入到規(guī)模部署智能交通C-ITS的階段。DSRC作為一種高效的無(wú)線通信技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)在特定小區(qū)域內(nèi)，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，將車輛與周圍基礎(chǔ)設(shè)施有機(jī)連接起來(lái)。DSRC使用正交頻分復(fù)用（OFDM）的Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)，在指定頻譜中的七個(gè)10MHz信道中（也可以通過(guò)組合信道達(dá)到20MHz）運(yùn)行，數(shù)據(jù)速率可達(dá)3至27 Mb/s，的確稱得上高效，但其范圍實(shí)在也是有限。同樣，DSRC也面臨和其他基于Wi-Fi的系統(tǒng)類似的擁堵和服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題，即便通過(guò)20MHz組合信道可以解決擁堵問(wèn)題，但這樣信道噪聲也會(huì)更多。
隨著車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的飛速發(fā)展，許多新興需求涌現(xiàn)，DSRC這類專用的短距離通信技術(shù)無(wú)法隨著需求的提升同步拓展新的通信服務(wù)，C-V2X（蜂窩V2X）的優(yōu)勢(shì)越發(fā)明顯。從數(shù)據(jù)速率上來(lái)看，C-V2X的數(shù)據(jù)速率與DSRC是相當(dāng)?shù)?，但它提供的延遲遠(yuǎn)低于DSRC，低延遲在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中越來(lái)越重要。蜂窩通信系統(tǒng)的覆蓋度和通信質(zhì)量也能解決DSRC覆蓋范圍偏小和服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題不穩(wěn)定的問(wèn)題。另一方面，由蜂窩技術(shù)發(fā)展而來(lái)的C-V2X，通過(guò)改造現(xiàn)有基站就可以將C-V2X基礎(chǔ)設(shè)施集成進(jìn)去，終端部署方面也可以沿用LTE和5G的生態(tài)系統(tǒng)，在部署成本上也有優(yōu)勢(shì)，所以我們可以看到DSRC的商業(yè)化已停滯多年。技術(shù)成熟度更高的DSRC終究還是不能代表車聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)，支持DSRC的廠商也紛紛向C-V2X路線轉(zhuǎn)變來(lái)實(shí)現(xiàn)ITS。
C-V2X與5G攜手共進(jìn)
C-V2X采用的通信方式依靠現(xiàn)有完善的LTE網(wǎng)絡(luò)，4G LTE在C-V2X更多的還是基本安全用例，能讓不同網(wǎng)絡(luò)參與者之間實(shí)現(xiàn)可靠、實(shí)時(shí)、低延遲通信。但這遠(yuǎn)不是C-V2X的極限，5G＋C-V2X已經(jīng)開(kāi)始針對(duì)更多安全關(guān)鍵型和更高可靠性的用例。在5G的加持下，C-V2X的數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群唾|(zhì)量會(huì)有進(jìn)一步的提升，實(shí)現(xiàn)Ultra Reliable Low Latency CommunicaTIons（超可靠低延遲）的網(wǎng)絡(luò)通訊，確保自動(dòng)駕駛的安全性。
車輛連通性上也有著意義深遠(yuǎn)的改變，不再是一定距離內(nèi)的一對(duì)一通信，而是互聯(lián)網(wǎng)集群式的通信，任何單個(gè)車輛都可以隨時(shí)進(jìn)入?yún)f(xié)作式的智能運(yùn)輸系統(tǒng)中。這意味著車輛將和智能手機(jī)一樣，能夠隨時(shí)連接網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入互聯(lián)狀態(tài)。
在C-V2X框架內(nèi)，蜂窩系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)已探討研究通過(guò)5.9 GHz頻段內(nèi)的PC5和ITS-G5技術(shù)實(shí)現(xiàn)4G LTE和5G NR頻段的并發(fā)操作。當(dāng)然，這也需要車輛有著匹配的硬件來(lái)充分發(fā)揮5G＋C-V2X的優(yōu)勢(shì)。華為、高通、大唐通等企業(yè)已經(jīng)有基于LTE-V2X的芯片模組，如華為雙模通信芯片Balong 765、大唐的PC5 Mode 4 LTE-V2X自研芯片、高通的9150 LTE-V2X芯片組。全球首款5G C-V2X車載模組MH5000也是由華為基于C-V2X通信技術(shù)研發(fā)推出的。
增強(qiáng)車輛連接架構(gòu)性能實(shí)現(xiàn)更好的C-V2X連接
在C-V2X的框架下，V2X服務(wù)是可以使用兩種不同無(wú)線接入技術(shù)以協(xié)調(diào)/合作的方式使用這兩種訪問(wèn)類型確保根據(jù)不同應(yīng)用提供合適的連接的。畢竟DSRC在短程通信上技術(shù)成熟度足夠高而且很高效。
這種多頻段的V2X系統(tǒng)需要單芯片多頻段的RF IC來(lái)增強(qiáng)車輛連接架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，如用于增強(qiáng)車輛連接的遠(yuǎn)程射頻頭RRH架構(gòu)的連接性。RRH架構(gòu)將信號(hào)使用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)鏈路高速傳輸，減少了同軸電纜的使用，避免了同軸傳輸線電纜引起的各種問(wèn)題，是5G和V2X連接中常用的滿足未來(lái)汽車連接發(fā)展趨勢(shì)的架構(gòu)。
想要增強(qiáng)架構(gòu)的連接性，實(shí)現(xiàn)多個(gè)無(wú)線系統(tǒng)的可能性，使用的RF IC需要可以實(shí)現(xiàn)多種標(biāo)準(zhǔn)（如ADI的ADRV9026），可以在多個(gè)頻段同時(shí)為DSRC和5G C-V2X分配發(fā)送和接收通道，進(jìn)而使用V2X無(wú)線接入管理（WAM）功能，將兩種無(wú)線接入分配給V2X服務(wù)的頻段中有效地進(jìn)行合作。這樣，就構(gòu)建了5G C-V2X和DSRC的雙頻V2X連接單元，既增強(qiáng)了無(wú)線電性能，還能實(shí)現(xiàn)V2X無(wú)線接入的高級(jí)協(xié)調(diào)和協(xié)作。
小結(jié)
V2X技術(shù)的每一次商業(yè)化嘗試都降低了智慧駕駛的實(shí)現(xiàn)難度，也不斷推動(dòng)著汽車網(wǎng)聯(lián)化協(xié)作式智慧交通體系的建立，隨著C-V2X技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)一步鋪開(kāi)，更智能化的駕駛體驗(yàn)會(huì)隨之而來(lái)。
