LTE-V2X:老司机都想知道关于车联网的那些事

LTE-V2X:老司机都想知道关于车联网的那些事

在我们所处的这个数字时代,云计算、大数据、物联网、人工智能,还有5G移动通信技术正通过深度的耦合,不断孕育出崭新的数字机遇,并深刻改变着人们的生活方式,为人们带来包括衣食住行等方方面面的创新感受与体验。

创新的ICT技术孕育出车联网

有研究机构认为,在包括5G等信息技术的推动下,未来最有可能发生巨大变革的十大领域分别是:云VR/AR、车联网、智能制造、智慧能源、无线医疗、无线家庭娱乐、联网无人机、社交网络、个人AI助手、智慧城市。其中,车联网是最具代表性的科技领域,它几乎融合了当今最前沿的信息科技成就,并继承了传统制造业的辉煌,并且会彻底刷新人们的出行和交通方式。

但与此同时,即便崭新的车联网技术正在到来,而人们面对的却依然是十分传统的出行方式与交通状况。我们都有过这样的感受,不论是城市道路或是高速公路,普遍面对的都是复杂多变的交通环境,驾驶员不仅仅只是通过方向盘来进行驾驶操作,同时还需要及时了解包括路况、车况以及行人等交通信息,从而能够保证驾驶的安全性并实现一定的出行效率。

这便是V2X系统面世的初衷,同时也为车联网的到来奠定了基础。

V2X技术的定义以及场景细分

面对复杂多变的驾驶及交通场景,这正好就是V2X系统发挥作用的场合。V2X(Vehicle-To-Everything),包括车辆与外界进行的各种互联,这也是未来智能汽车、自动驾驶、智能交通运输系统的基础和关键技术。我们大致可以将V2X定义在四个方面:

V2N(Vehicle-To-Network,车与网络)能够让车辆通过移动网络与云端的服务器相连,进而能够实现导航、娱乐、防盗等应用功能。

V2V(Vehicle-To-Vehicle,车与车)能够让车辆之间实现信息的交流,最典型的应用就是防止车辆的各种剐蹭、碰撞和追尾。

V2I(Vehicle-To-Infrastructure,车与路面基础设施)能够让车辆与道路以及路边的基础设施进行数据的交换,比如可以获取红绿灯、各种道路指示牌信息等。

V2P(Vehicle-To-Pedestrian,车与行人)

主要实现保障行人以及非机动车安全的功能。

如何控制车流的协同,V2X技术面临的三大关键问题

车联网技术首要面对的就是安全行驶的问题,不管应用怎样的技术,技术的初衷就在于防止车辆事故的发生。就车辆事故而言,首先我们最在意的就是防止各种碰撞、翻车的发生,其次我们将保证车辆间的协作,以使车辆在道路上的运行更加有序和高效。因此V2X的系统功能就包括:巡航控制、行驶队形控制、自适应通信顺序协调和智能车队控制等等,同时还需要对道路上易受伤人群和特殊紧急车辆让行等情形发出警示。

结合通信技术的应用、路面保障设施的部署等条件,V2X已经取得可喜的成果,但我们认为V2X技术依然还存在三方面的问题需要解决。

1、车辆间相对高速度导致明显的多普勒效应和频率偏移。这需要通信系统能够完成自动化的调整,比如运用在高速铁路上使用的系统结构等。

2、道路车辆多,通信节点密度高,随机分配可能导致节点碰撞和冲突。

这需要根据通信系统导入了新调度分配功能,以便在密度更高的环境下进行恰当的数据资源处理。

3、时钟同步,在网络不覆盖的情况下,缺少同步源。这需要通信基站能够与全球导航卫星系统(比如北斗卫星系统)等进行时间同步的功能。

多家企业共同发力车联网,LTE-V2X获重要突破

车联网作为智慧应用的一个重要组成部分,得到了包括博世、华为,以及电信运营商沃达丰的重视。在几年以前,这三家公司就已经联手开展了关于V2X技术的合作。通过与新兴的LTE技术进行融合,使得LTE-V2X技术得以问世,当前该技术已经落地并且在德国完成了路测。

路测在德国纽伦堡和慕尼黑间A9公路的高速延伸段进行。为了通过测试,沃达丰为车联网系统提供了无线网络用于数据传输,华为开发了LTE车用无线模块,而博世则完成将LTE通信模块与控制软件集成到车辆运行系统中。

测试结果同时表明,车辆间通过基于LTE网络的移动通信进行交互能够满足车联网的基本要求,在传输速率、时延方面的表现令人满意。此外,还将LTE-V2X技术与无线局域网技术进行了对比测试。

车联网技术持续演进,LTE-V2X取得最新进展

在V2X系统中,控制车辆与路面基础设施之间信息交流的部分就是车路协同,它能够让驾驶者能第一时间了解交通信息和危险状况。车路协同需要有高速、稳定、低时延的通信技术来作为保障,而基于当前成熟的LTE技术的LTE-V2X能够让路边单元(RSU)与车载单元(OBU)的信息进行有效交互。同时,这项技术也在演进之中,在5G时代,更是能够凭借5G技术的优秀通信能力让自动驾驶成为可能,让人们获得更优良、安全、高效的出行体验。

近日在5GAA C-V2X体验峰会上,华为展示了业界最新LTE-V2X 性能测试方案和结果,从无线链路和场景测试两个方面展示LTE-V2X的强大优势。测试结果显示,LTE-V2X直连通信覆盖达到1公里以上,能有效提供两车面对面相对时速500km/h的卓越性能;高密度拥堵的交通场景下(400辆车在十字路口)通信时延小于20毫秒,消息发送成功率超过90%。


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