V2X技术不断进化，加速汽车智能网联发展

来源:电子发烧友网发布时间:2023-02-01828浏览

电子发烧友网报道（文/李宁远）车联网通信技术一直是自动驾驶行业非常重要的技术领域，要实现这一点，首先要连接车辆内部的控制单元，然后再将其他智能终端与车辆相连接。现如今很多汽车都能够自动地从网络上收集信息，这一环节应该说不再有什么太大的难度，难度在于下一步如何将汽车与外部环境相互连接。

我们知道和汽车有关的数据连接分为很多类，车辆与外部的连接、车辆内部连接、车辆与驾驶人的连接。车辆与外部相互连接最早是使用单向输入的无线通信实现，现在则已经有更安全、可靠的双向通信手段，使二者间的连接更便捷，更高效。

从DSRC到C-V2X

V2X，正在蓬勃发展的车联网技术，细分下来有V2V车辆对车辆通信、V2P车辆对人通信、V2N车辆对网络通信、V2I车辆对基础设施通信几种不同的通信系统接口。C-V2X和DSRC是目前市面上支持V2X通信的主要的两种标准，前者基于蜂窝技术（移动无线电标准），后者基于直接接入技术（IEEE无线LAN）。
DSRC最典型的最为人熟知的用例就是ETC，在智慧交通系统ITS中发挥的巨大作用有目共睹，DSRC发展得较快的地区甚至一度已经在产业发展上进入到规模部署智能交通C-ITS的阶段。DSRC作为一种高效的无线通信技术，能够实现在特定小区域内，对高速运动下的移动目标的识别和双向通信，将车辆与周围基础设施有机连接起来。DSRC使用正交频分复用（OFDM）的Wi-Fi标准，在指定频谱中的七个10MHz信道中（也可以通过组合信道达到20MHz）运行，数据速率可达3至27 Mb / s，的确称得上高效，但其范围实在也是有限。同样，DSRC也面临和其他基于Wi-Fi的系统类似的拥堵和服务质量问题，即便通过20MHz组合信道可以解决拥堵问题，但这样信道噪声也会更多。
随着车联网应用的飞速发展，许多新兴需求涌现，DSRC这类专用的短距离通信技术无法随着需求的提升同步拓展新的通信服务，C-V2X（蜂窝V2X）的优势越发明显。从数据速率上来看，C-V2X的数据速率与DSRC是相当的，但它提供的延迟远低于DSRC，低延迟在车联网应用中越来越重要。蜂窝通信系统的覆盖度和通信质量也能解决DSRC覆盖范围偏小和服务质量问题不稳定的问题。另一方面，由蜂窝技术发展而来的C-V2X，通过改造现有基站就可以将C-V2X基础设施集成进去，终端部署方面也可以沿用LTE和5G的生态系统，在部署成本上也有优势，所以我们可以看到DSRC的商业化已停滞多年。技术成熟度更高的DSRC终究还是不能代表车联网的未来，支持DSRC的厂商也纷纷向C-V2X路线转变来实现ITS。

C-V2X与5G携手共进

C-V2X采用的通信方式依靠现有完善的LTE网络，4G LTE在C-V2X更多的还是基本安全用例，能让不同网络参与者之间实现可靠、实时、低延迟通信。但这远不是C-V2X的极限，5G＋C-V2X已经开始针对更多安全关键型和更高可靠性的用例。在5G的加持下，C-V2X的数据传输的速度和质量会有进一步的提升，实现Ultra Reliable Low Latency CommunicaTIons（超可靠低延迟）的网络通讯，确保自动驾驶的安全性。
车辆连通性上也有着意义深远的改变，不再是一定距离内的一对一通信，而是互联网集群式的通信，任何单个车辆都可以随时进入协作式的智能运输系统中。这意味着车辆将和智能手机一样，能够随时连接网络进入互联状态。
在C-V2X框架内，蜂窝系统标准化机构已探讨研究通过5.9 GHz频段内的PC5和ITS-G5技术实现4G LTE和5G NR频段的并发操作。当然，这也需要车辆有着匹配的硬件来充分发挥5G＋C-V2X的优势。华为、高通、大唐通等企业已经有基于LTE-V2X的芯片模组，如华为双模通信芯片Balong 765、大唐的PC5 Mode 4 LTE-V2X自研芯片、高通的9150 LTE-V2X 芯片组。全球首款5G C-V2X车载模组MH5000也是由华为基于C-V2X通信技术研发推出的。

增强车辆连接架构性能实现更好的C-V2X连接

在C-V2X的框架下，V2X服务是可以使用两种不同无线接入技术以协调/合作的方式使用这两种访问类型确保根据不同应用提供合适的连接的。毕竟DSRC在短程通信上技术成熟度足够高而且很高效。
这种多频段的V2X系统需要单芯片多频段的RF IC来增强车辆连接架构的优势，如用于增强车辆连接的远程射频头RRH架构的连接性。RRH架构将信号使用数字数据链路高速传输，减少了同轴电缆的使用，避免了同轴传输线电缆引起的各种问题，是5G和V2X连接中常用的满足未来汽车连接发展趋势的架构。
想要增强架构的连接性，实现多个无线系统的可能性，使用的RF IC需要可以实现多种标准（如ADI的ADRV9026），可以在多个频段同时为DSRC和5G C-V2X分配发送和接收通道，进而使用V2X无线接入管理（WAM）功能，将两种无线接入分配给V2X服务的频段中有效地进行合作。这样，就构建了5G C-V2X和DSRC的双频V2X连接单元，既增强了无线电性能，还能实现V2X无线接入的高级协调和协作。