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高通徐晧:自动驾驶产业腾飞还需3-5年 C-V2X技术

www.mobicomcorp.com讯 12月9日消息(乐思)在2018年中国移动全球合作伙伴大会期间举办的“智慧交通论坛”上,高通公司中国区研发负责人徐晧博士表示,如今,汽车产业正在向网联化、智能化、共享化等方向发展,将大幅度提高公路交通容量、减少碰撞事故和减少环境污染问题,且产业潜力巨大。

高通将通过采用C-V2X、5G和人工智能等新技术,助推合作伙伴实现自身创新发展以及整个行业转型升级,让交通和网联汽车变得更高效、安全和环保。高通的基础技术,如人工智能、计算机、5G、音频、CV、精确定位将使得这些用例和体验成为可能。

通过C-V2X实现车与万物相连

徐晧重点介绍了C-V2X(蜂窝车联网)技术,其中“C”是“蜂窝(Cellular)”,“V”是“车(Vehicle)”,“X”是“万物(Everything)”。C-V2X是基于传统的蜂窝技术衍生而来的,它与LTE技术使用相同的波形,但是它可以独立运行,不依赖于网络的协助或覆盖。为了提高车辆对于周边行人、道路、车辆、基础设施的感知,需要其它技术手段,也就是V2N(车对网络)、V2P(车对行人)、V2V(车对车)、V2I(车对基础设施)。

徐晧认为,C-V2X技术将通过构建一个基础设施网络,让智能手机与汽车互联,并提供智能地图指示,并保证驾驶安全。

高通在C-V2X领域建树颇丰。据徐晧介绍,高通的优势在于过去30多年在整个移动行业积攒了大量技术储备、业务开发能力、实践经验,高通知道如何创造一个移动环境,可以将这些经验与汽车行业的客户及合作伙伴进行分享,帮助其构建汽车的移动生态系统,通过将连接和智能完美结合,推动自动驾驶成为现实。

目前,全球主要汽车制造商均采用高通的技术。在第17财年,高通在远程信息技术、信息娱乐和车内连接方面获得了25项新的设计奖。还为高通创造了很大的经济价值。

为什么要部署C-V2X呢?徐晧称,是为了增加车对环境的感知能力。V2N就是通过现在的4G网络连接到云端,再传输回车辆,V2N的能力在未来还会通过5G进一步扩展。V2I,最简单例子就是交通信号灯。V2V,可以提供360°非视距传感,将车辆的感知距离扩展到视距以外。V2P,就是为车辆提供行人的信息,让车辆能够更好地感知这个路口的情况,避免发生碰撞。

据徐晧介绍,C-V2X中有两种模式:一种是基于网络辅助的V2N模式,即基于Uu的模式;第二种是直接通信模式。在V2N模式下,如果两辆车需要感知彼此的位置、行驶方向和意图,每辆车就必须将自己的位置和意图上传至网络,网络整合之后再广播给所有其它车辆,从而让每辆车感知到周边所有车辆的位置和意图。V2N的优势是覆盖范围特别大,甚至可以在上海接收北京的车辆信息,这在感知大区域内的信息时是可行的。但是,V2N的缺点之一是在路口车辆密度非常高的情况下会对网络造成非常大的压力,一旦网络容量不足以承载这么多的业务,就会造成很大时延,甚至发生丢包,造成很大隐患。V2N的另外一个缺点,也是很重要的一点,网络中传输的这些数据流量

而在直接通信模式下,所有车辆、道路基础设施等都在一个公共频段(如5.9GHz)将各自的位置、意图等信息广播出来,大家都可以在同一时刻听到。每辆车都可以接收在其周边覆盖范围内的所有信息,但是只要超出覆盖范围,这一频段还可以被其它车辆利用的,所以容量压力不大,可以提供低时延的服务。而且这是在独立的频段上运行,并不是在运营商的频段上,所以基本不会产生费用。

徐晧认为,C-V2X是实现汽车能够始终联网且更具自主性的未来愿景中的关键部分。C-V2X的直接通信模式无需依赖网络协助;且遵循3GPP定义的严格最小性能要求,因此技术安全性更高且性能可预期;支持非常高速的汽车场景。同时,C-V2X比其它V2X技术更具成本效益,还与5G前向兼容。

高通推进C-V2X全产业链合作

目前,C-V2X获得了汽车和通信行业领军企业的支持。2016年,高通在内的五家公司联合成立了5G汽车联盟(5GAA)。高通利用5GAA这个跨行业的平台推动C-V2X应用的发展,让交通行业、汽车行业、通信行业能够共同探讨如何推动技术的发展和落地。

5GAA创立两年以来得到了广泛认可,目前已有近百家成员企业,包括:全球领先的汽车企业、电信运营商、公路运营商、部件厂商、模组厂商。5GAA的目的是将大家聚集在一起,统一开发步调,共同决定哪些功能先开发、哪些功能先部署,让车企与通信行业达成一致。

徐晧介绍,高通在2017年9月就发布了首款基于3GPP Release 14规范、面向PC5直接通信的C-V2X商用解决方案——9150 C-V2X芯片组。从去年标准确定到今年6月,高通一直用这个芯片配合产业制定所有的测试规范和测试方法,这是业界最早完成的、最早宣布的芯片,也是最早完成GCF(Global Certification Forum)测试的芯片。

基于9150 C-V2X芯片组,高通和5GAA合作在全球范围内通过大量的测试来推动技术发展。2018年4月,高通联合5GAA、奥迪、福特在美国完成了全球首个跨汽车制造商车型的C-V2X直接通信技术演示。2018年7月,高通联合5GAA、宝马集团、福特汽车公司、标致雪铁龙集团、Savari, Inc.在法国完成了GCF的测试和展示。

徐晧称,尤其是在华盛顿展示期间,美国通信和交通相关部门的官员受邀参观,他们切身感受到了C-V2X技术的性能表现和产业支持,此后北美市场中政府层面支持C-V2X的力度明显增大。

同时,高通也在第一时间和芯片厂商进行互联互通。在今年的8月份,高通第一次跟大唐完成了全球首个多芯片组厂商C-V2X直接通信互操作性测试,这表明从芯片的角度来说C-V2X技术已经成熟。

C-V2X 继续向5G演进 同时支持兼容

在C-V2X的技术演进路径中,3GPP Rel-15作为5G的第一个版本,于去年12月份确立了非独立组网(NSA)标准,今年6月份完成了独立组网(SA)标准。同时3GPP开始了Rel-16标准的制定。Rel-15主要解决通信自身的问题,重点是把5G NR的能力建设起来,而Rel-16更多的是推动5G与其它行业深度结合,包括广播增强、卫星增强、以及对车的一些增强。Rel-17会扩展与更多与行业结合的应用机会。

徐晧表示,有了5G NR之后,高通会进一步对Rel-16进行扩展。Rel-15可以实现面向自动驾驶中的联合感知和路径规划。Rel-15能够充分利用5G NR的大带宽、高吞吐量、低时延、高可靠性等特性,进一步提高V2X的通信能力。而Rel-14和Rel-16各司其职,是一个互补的关系,绝不是替代的关系。也就是说,将来自动驾驶车辆除了要具备Rel-16的能力,还要具备对周边车辆基本状态的感知,因此Rel-14的功能必不可少。

徐晧称,Rel-14将于明年实现商用,Rel-16标准将于明年完成,商用时间可能会稍微晚一点,整个自动驾驶产业要做起来估计要3-5年。现在车企就可以部署R14的C-V2X,未来1-2年5G商用之后,车企可以再增加5G NR C-V2X的新功能支持自动驾驶。

徐晧表示,自动驾驶需要有新的功能,比如需要车和车之间有更好的感知,并且是协作式感知。自动驾驶车辆需要一个协作式的路径规划,分享路线的信息非常多,需要很大的数据包,而且对可靠性的要求也比较高,这些信息要求5G NR提供大数据传输能力,从而实现自动驾驶协作式的路径规划和感知。

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