LTE-V2X:老司機都想知道關於車聯網的那些事

LTE-V2X:老司機都想知道關於車聯網的那些事

在我們所處的這個數字時代,雲計算、大數據、物聯網、人工智能,還有5G移動通信技術正通過深度的耦合,不斷孕育出嶄新的數字機遇,並深刻改變著人們的生活方式,為人們帶來包括衣食住行等方方面面的創新感受與體驗。

創新的ICT技術孕育出車聯網

有研究機構認為,在包括5G等信息技術的推動下,未來最有可能發生巨大變革的十大領域分別是:雲VR/AR、車聯網、智能製造、智慧能源、無線醫療、無線家庭娛樂、聯網無人機、社交網絡、個人AI助手、智慧城市。其中,車聯網是最具代表性的科技領域,它幾乎融合了當今最前沿的信息科技成就,並繼承了傳統制造業的輝煌,並且會徹底刷新人們的出行和交通方式。

但與此同時,即便嶄新的車聯網技術正在到來,而人們面對的卻依然是十分傳統的出行方式與交通狀況。我們都有過這樣的感受,不論是城市道路或是高速公路,普遍面對的都是複雜多變的交通環境,駕駛員不僅僅只是通過方向盤來進行駕駛操作,同時還需要及時瞭解包括路況、車況以及行人等交通信息,從而能夠保證駕駛的安全性並實現一定的出行效率。

這便是V2X系統面世的初衷,同時也為車聯網的到來奠定了基礎。

V2X技術的定義以及場景細分

面對複雜多變的駕駛及交通場景,這正好就是V2X系統發揮作用的場合。V2X(Vehicle-To-Everything),包括車輛與外界進行的各種互聯,這也是未來智能汽車、自動駕駛、智能交通運輸系統的基礎和關鍵技術。我們大致可以將V2X定義在四個方面:

V2N(Vehicle-To-Network,車與網絡)能夠讓車輛通過移動網絡與雲端的服務器相連,進而能夠實現導航、娛樂、防盜等應用功能。

V2V(Vehicle-To-Vehicle,車與車)能夠讓車輛之間實現信息的交流,最典型的應用就是防止車輛的各種剮蹭、碰撞和追尾。

V2I(Vehicle-To-Infrastructure,車與路面基礎設施)能夠讓車輛與道路以及路邊的基礎設施進行數據的交換,比如可以獲取紅綠燈、各種道路指示牌信息等。

V2P(Vehicle-To-Pedestrian,車與行人)

主要實現保障行人以及非機動車安全的功能。

如何控制車流的協同,V2X技術面臨的三大關鍵問題

車聯網技術首要面對的就是安全行駛的問題,不管應用怎樣的技術,技術的初衷就在於防止車輛事故的發生。就車輛事故而言,首先我們最在意的就是防止各種碰撞、翻車的發生,其次我們將保證車輛間的協作,以使車輛在道路上的運行更加有序和高效。因此V2X的系統功能就包括:巡航控制、行駛隊形控制、自適應通信順序協調和智能車隊控制等等,同時還需要對道路上易受傷人群和特殊緊急車輛讓行等情形發出警示。

結合通信技術的應用、路面保障設施的部署等條件,V2X已經取得可喜的成果,但我們認為V2X技術依然還存在三方面的問題需要解決。

1、車輛間相對高速度導致明顯的多普勒效應和頻率偏移。這需要通信系統能夠完成自動化的調整,比如運用在高速鐵路上使用的系統結構等。

2、道路車輛多,通信節點密度高,隨機分配可能導致節點碰撞和衝突。

這需要根據通信系統導入了新調度分配功能,以便在密度更高的環境下進行恰當的數據資源處理。

3、時鐘同步,在網絡不覆蓋的情況下,缺少同步源。這需要通信基站能夠與全球導航衛星系統(比如北斗衛星系統)等進行時間同步的功能。

多家企業共同發力車聯網,LTE-V2X獲重要突破

車聯網作為智慧應用的一個重要組成部分,得到了包括博世、華為,以及電信運營商沃達豐的重視。在幾年以前,這三家公司就已經聯手開展了關於V2X技術的合作。通過與新興的LTE技術進行融合,使得LTE-V2X技術得以問世,當前該技術已經落地並且在德國完成了路測。

路測在德國紐倫堡和慕尼黑間A9公路的高速延伸段進行。為了通過測試,沃達豐為車聯網系統提供了無線網絡用於數據傳輸,華為開發了LTE車用無線模塊,而博世則完成將LTE通信模塊與控制軟件集成到車輛運行系統中。

測試結果同時表明,車輛間通過基於LTE網絡的移動通信進行交互能夠滿足車聯網的基本要求,在傳輸速率、時延方面的表現令人滿意。此外,還將LTE-V2X技術與無線局域網技術進行了對比測試。

車聯網技術持續演進,LTE-V2X取得最新進展

在V2X系統中,控制車輛與路面基礎設施之間信息交流的部分就是車路協同,它能夠讓駕駛者能第一時間瞭解交通信息和危險狀況。車路協同需要有高速、穩定、低時延的通信技術來作為保障,而基於當前成熟的LTE技術的LTE-V2X能夠讓路邊單元(RSU)與車載單元(OBU)的信息進行有效交互。同時,這項技術也在演進之中,在5G時代,更是能夠憑藉5G技術的優秀通信能力讓自動駕駛成為可能,讓人們獲得更優良、安全、高效的出行體驗。

近日在5GAA C-V2X體驗峰會上,華為展示了業界最新LTE-V2X 性能測試方案和結果,從無線鏈路和場景測試兩個方面展示LTE-V2X的強大優勢。測試結果顯示,LTE-V2X直連通信覆蓋達到1公里以上,能有效提供兩車面對面相對時速500km/h的卓越性能;高密度擁堵的交通場景下(400輛車在十字路口)通信時延小於20毫秒,消息發送成功率超過90%。


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