V2X标注之争 中国V2X通信标准亟待确立

来源:车联网周刊 作者:佚名2017年03月09日 10:13
[导读] 根据中国汽车工程学会(SA-China)的研究表明,智能网联汽车技术(V2X)的广泛应用可使普通道路的交通效率提高30%以上。

根据中国汽车工程学会(SA-China)的研究表明,智能网联汽车技术(V2X)的广泛应用可使普通道路的交通效率提高30%以上。根据美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)的官方数据显示,车辆与车辆通信技术(V2V)能预知即将发生的交通事故并对潜在危险发出实时预警,它的广泛应用能帮助避免高达81%轻型碰撞事故。

那么,先看看车联网(V2X)的定义。车联网是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础,按照约定的通信协议和数据交互标准,在车-X(X:车、路、行人及互联网等)之间,进行无线通讯和信息交换的大系统网络,是能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络。

在智能交通领域,传感器主要分为自主传感器(激光雷达、毫米波雷达、摄像头等)和通讯传感器两大类,V2X技术就是依靠后者。简单来说,V2X是一种实现双向通讯和多向通讯的安全系统,类似于WIFI的连接方式,可以让车车之间、车人之间、车与红绿灯等基础设施之间,发送信号,把类似于位置、速度、障碍、危险等发送给对方,从而提升行车安全。而这种“类似WIFI的连接方式”就是V2X通信技术。

业内人士表示,如果不同品牌车辆的V2X通信协议不同,车与车、基础设施、互联网之间,就无法进行识别和通信。那么在车载导航屏幕上,就无法显示一辆车周围的车辆状况。因此,确立V2X通信标准是车联网普及的重中之重。

V2X通信标准有两大支持阵营

目前,全球内并无统一的车与车间的通信标准。据了解,1998年,美国拟定了适用于专用短程车路无线通信设施的标准,将5.850~5.925GHz中的75MHz频段作为智能交通系统中专用短程通信DSRC无线电服务。后续,欧盟、日本、新加坡、韩国等相继推出自己的通信标准,但是各国在频段划分、定义、使用方面存在差异。我国尚未推出统一V2X通信标准。

此前,中国汽车工业协会相关人士透露,首次网联汽车技术应用层中国国际标准互联互通测试将于年底正式发布。这意味着,中国车联网系统将拥有自己的通信标准。而在车与车通信标准确立上,一直存在两大支持阵营,一种是DSRC方案,目前大多数企业普遍在采用的通讯标准,第二种是LTE-V方案,这是由国内的大唐电信和华为主导的通信方案。DSRC作为Wifi的升级版技术较为成熟,但国内积累不多。LTE-V共用4G网络,各项指标更具一些优势。

DSRC(Dedicated Short Range CommunicaTIons)即专用短程通信技术,是一种高效的无线通信技术,提供高速数据传输,并保证通信链路的低延时和低干扰。据了解,安装了车载单元(OBU)的车辆和路边单元(RSU),通过DSRC专用短程通信技术可实现车辆间通信(V2V)和车辆与路边基础设施通信(V2I)。DSRC可以实现在特定小区域内(通常为数十米)对高速运动下的移动目标的识别和双向通信,DSRC可实时传输图像、语音和数据信息,实现V2I、V2V及V2P的双向通信,DSRC广泛地应用在ETC不停车收费、出入控制、车队管理、信息服务等领域,并在车辆识别、驾驶员识别、路网与车辆之间信息交互、车载自组网等方面具备优势。

LTE-V是基于4G技术实现车车通讯,以LTE蜂窝网络为V2X基础的车联网专有协议,包括LTE-V-Cell和LTE-V-Direct两个工作模式。据介绍 ,LTE-V-Cell可以借助已有的蜂窝网络,支持大带宽、大覆盖通信,满足TelemaTIcs应用需求;LTE-V-Direct可以独立于蜂窝网络,实现车辆与周边环境节点低时延、高可靠的直接通信,满足行车安全需求。未来,LTE-V技术可以平滑演进到5G。

LTE-V通信技术在我国优势明显

据悉,国内LTE-V技术研究始于2010年。大唐电信集团总工程师王映民表示,从产业角度,LTE-V作为拥有自主知识产权的通讯技术,有利于国内企业规避专利风险,而且网络部署维护投入低,通过对现有的LTE网络基站设备和安全机制进行升级就可以实现。

同时从技术角度看,LTE-V同样具有优势。

为保证交通安全,为实现实时通信,V2X通信需要实现相对于普通交通系统更低的时延,要求通常要小于100ms。基于DSRC标准的802.11p在5.9GHZ频率短距离通信的系统时延超过100ms,而LTE-V通常为50ms,还有更小的时延抖动。

V2X通信在数据包传输率上也要求有更高的可靠性。据悉,根据大唐电信对LTE-V-Direct方案的仿真测试,两种V2X通信方式覆盖范围均低于1000m,而在覆盖范围内,相对于基于802.11p的DSRC,LTE-V-Direct在各个传输距离的数据包传输率明显上升,可靠性程度均上升15%-25%。

同时,V2X通信需要更大的系统容量,系统容量通常用可容纳的车流密度衡量,即在某一瞬间单位长度的一条车道上的通信系统可接入的车辆数。同样根据大唐电信的仿真测试,在可容纳的车流密度方面,相对于单播和组播的通信方式,LTE-V-Direct分别有257%和39%的提高。

也就是说,相较于DSRC技术,在以上技术层面, LTE-V都具有相当大的优势。

另外,值得一提的是,LTE-V还具有成本优势。基于802.11p的DSRC技术的组网需要新建大量路侧单元(RSU),这种类基站设备的新建成本较大,其硬件产品成本也比较高昂。而LTE-V直接利用现有蜂窝网络,使用现有基站和频段,组网成本明显降低。在全球LTE标准统一性较高的条件下,车联网相关硬件产品有望标准化规模化生产,成本降低可期,更易于寻找商业模式。

当然,LTE-V标准化过程以及相关技术开发还未完成,而DSRC经过美国等国家多年的研发与部署,技术比较成熟。这也是两者竞争结果未定的原因。

各方积极推动标准确立 LTE-V通信技术有望“一统江湖”

2016年9月,在LTE标准化机构3GPP第73次会议上,LTE-V的V2V标准在Release14中正式冻结,这标志着3GPP完成了LTE -V第一阶段的标准,即基于终端直通(D2D)模式的车车通信(V2V)标准化,通过深入研究引入了更优化的物理层解调参考信号、资源调度、干扰协调等技术。第二阶段将完成LTE-V完整标准,包括基于蜂窝网的V2V通信(V2V)和车路通信(V2I)、车人通信(V2P) 等,预计2017年3月完成。

目前,我国各方都在积极筹备通信技术标准的相关工作。多个标准化协会和联盟正在积极推动相关标准的确定,包括中国通信标准化协会(CCSA)、中国智能交通产业联盟(C-ITS)、中国汽车工程学会(SAE-China)、车载信息服务产业应用联盟(TIAA)。

2016年10月,中国汽车工程学会发布了包括智能网联发展路线图在内的《节能与新能源汽车技术路线图》,定义了智能网联汽车包括智能化与网联化两个技术层面。

另外,工信部、发改委和科技部也正在进行关键技术验证和产业化应用示范,推动LTE-V等车联网技术创新和产业化。据了解,目前,北京、重庆、杭州、长春、武汉的智能网联应用示范项目已获批,长沙、深圳等地也在积极申请。同时。今年2月,在工信部组织下,我国V2X技术频谱研究工作已经启动,目前已初步确定目标频段并进入申请阶段。

企业层面上,在日前的智能网联V2X技术高峰论坛上,大唐电信集团向人们展示了其最新推出的LTE-V车载单元(OBU)和路侧单元(RSU)预商用产品,关于LTE-V典型场景的实际道路演示早已开展。与此同时,通用汽车中国也已经和清华大学、长安汽车合作,尝试牵头拟定国内V2X的应用层标准。通用汽车全球执行副总裁兼通用汽车中国公司总裁钱惠康表示,一直以来,通用汽车携手相关企业和组织积极帮助美国建立专用短程无限通信(DSRC)技术标准。

当然,中国对于采用DSRC方案还是LTE-V作为通信标准仍未尘埃落定。整车厂提前布局V2X或能抢占技术先机,除了通用和长安,东风、上汽、北汽、奥迪、丰田都在相应通讯方案基础上在进行了V2X技术的测试。

基于5.9GHz的DSRC在中国会有潜在干扰问题, 并且LTE成熟产业链将为LTE V2X技术的产业化奠定坚实基础,LTE V2X技术将有望较快推动车联网应用。大唐无线移动创新中心总助、车联网产品总监任世岩对其标准化进程和产业落地周期预测到,“标准化工作明年基本上就可以完成,后续产业化工作会很快地开始,根据我16年通信行业的从业经验,标准化到产业化也就是一年到两年左右的时间”。

当然,实现V2X普及还面临重重挑战,V2X产业化落地还需要政府、科研机构、企业等各方的共同推进。而V2X通信标准的确定,就像是打开无人驾驶的钥匙。一旦标准确定,并将其进行产业化推广,无人驾驶就真的不再遥远。

相关阅读

发表评论

elecfans网友

分享到:

用户评论(0

推荐阅读

每月人物

Phononic创始人谈制冷激光封装技术趋势

Phononic创始人谈制冷激光封装技术趋势
Phononic创始人兼首席执行官Tony Atti博士指出,Phononic打破技术瓶颈,研发出一款小尺寸的半导体制冷芯片,可智能去热加热,该款器件可以广泛应用于电子、...

扩展智能蓝牙应用,网状网络不可小看!

扩展智能蓝牙应用,网状网络不可小看!
作为承载万物互联的蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等主流的无线传输技术在迎接物联网时代路上正加速更迭,并给细分市场带来更大的应用空间,然而这些技术对同时...

每周排行

  • 型 号
  • 产品描述