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车联网技术C

2020-01-19

根据蜂巢式网络技能的C-V2X是一项极为先进的无线衔接技能,以契合潮流的安全驾驭以及自动化驾驭解决计划,具有未来晋级5G的延展性。C-V2X可透过选用直接通讯形式,支撑与其他轿车、行人终端及路途旁根底设施进行直接通讯,无需运用蜂巢式网络或成为移动数据电信用户。

在先进的车联网技能方面,高通公司在C-V2X和根据802.11p的DSRC事务方面都非常重要。高通公司刚推出商用802.11p / DSRC解决计划,并宣告今年底推出首款C-V2X直接通讯芯片组。

高通是最早支撑802.11p的公司之一,并且在曩昔十年中参加了全球演示和试点项目。在C-V2X方面,高通现在与奥迪、PSA、福特、日产和其他生态体系参加者之间打开协作,于欧洲、北美、我国、日本和韩国进行测验计划。

V2X的两项无线电技能

存在两套关于V2X直接通讯的要害规范,这两种技能都规划于5.9 GHz ITS频谱上运转,并且都能够独立于蜂巢式网络,掩盖规模或网络营运商的参加而作业,以下是各自的扼要阐明:

根据802.11p-based技能:IEEE 802.11于1999年承受规范化的802.11a Wi-Fi技能,以别离支撑美国和欧洲的802.11p无线电,一般别离称为DSRC和ITS-G5。802.11p规范于2012年完结,运用802.11a的半时钟版别,运用现在已有二十年前史的无线电技能,该无线电技能用于代替无线以太网络电缆,而不是高速移动运用程序。802.11p由于简单遭到拥塞和低功用的缺点而导致在有限规模和未确定的功用范畴纪载,约束能够服务的实用性和全体运用程序组,当然会对其支撑安全才干发生置疑。当802.11p具有立异性,但轿车现在有许多自动式传感器,包含开麦拉、雷达和激光雷达,所有这些都强制V2X无线传感器供给额定的价值,包含更远间隔和牢靠性,特别是在其他车辆和建筑物阻碍车辆视觉体系的非视距传输体系计划中。

C-V2X:最近3GPP规范安排优化了LTE Direct技能,并于2017年3GPP版别14中界说了轿车运用进行了优化,一般称为Cellular-V2X直接通讯,或称为PC5或Sidelink。C-V2X的优势在于根据高速移动运用的技能,并针对轿车运用事例进行了进一步改善,根据802.11p在多年研讨,观察到无线通讯的根底性开展以及需求支撑安全和自动驾驭的增强一系列新的轿车运用。C-V2X包含直接通讯和根据网络的通讯,但在本文中,咱们彻底专心于支撑车对车、车对根底设施和车对人,虽然轿车到网络的价值和重要性非常重要。由于已从开端的根本长途消息处理服务、衔接消息文娱,到现在旨在支撑无人驾驭车长途操作的轿车运用。

近20年来,将802.11p和Cellular-V2X直接通讯分隔,无线通讯开展演化,从2G蜂巢式网络演化到5G的呈现,以及移动装置的根本性改变。即便在Wi-Fi范畴,在802.11a之后,还有802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac和现在的802.11ax 几代的改善。802.11p是一项开拓性技能,有助于未来5G的协议和运用。

明晰C-V2X的10件事

1、预备时刻迈入到商业化:估计2019年稍早C-V2X就已预备好运用高通9150 C-V2X芯片组投入生产的产品,迈入竞赛生态体系的解决计划。3GPP Release 14 PC5现已预备就绪,支撑轿车制造商、一级供货商、二级模块制造商、轿车软件开发商、移动营运商、全球半导体公司、测验设备供货商、电信供货商、交通讯号供货商和路途营运商。从5G轿车协会80多个全球成员,其间包含来自首要区域的轿车制造商,透过C-V2X运用多年来规范化和开发的ITS软件和运用程序,促进轿车出资,虽然选用了无线电交流技能,但仍能够充分运用。生态体系已预备好在车辆和受约束的区域内进行商业化。C-V2X缩短了无线技能中常见的直接无线电换出的开发时刻,改变了PHY / MAC并保留了软件和运用。将C-V2X结合到车载嵌入式无线调制解调器中能够节约本钱,然后能够加速C-V2X直接通讯的商场附加费率。

2、杰出的射程和无线电功用:经过改善调制和编码以及更好的接收器和LTE技能带来的全体技能进步,C-V2X能够供给更高的通讯规模,更好的非视距功用,进步牢靠性,更高的容量与根据IEEE 802.11p的无线电技能比较,在更密布的环境中具有超卓的拥塞控制才干。这仅仅根据根底物理。802.11p在CSMA协议中躲藏节点的众所周知的问题,或许导致过度的数据包抵触,可是C-V2X旨在保证接近的两台设备不会在同一个结构中选择资源,然后进步密布环境中的功用。这透过实证剖析、模仿、实验室成果和现场测验成果得到证明。

C-V2X直接通讯方面的增强功用可为安全和未来自动驾驭在不同情境下带来杰出功用。经过严厉的测验,轿车制造商证明晰C-V2X PC5与IEEE 802.11p的优胜功用。

3、可猜测的效能:有别于802.11p不同,C-V2X直接通讯旨在根据3GPP无线电规范中规则的规范化最低功用要求,在实际场景中供给可猜测和共同的功用。例如3GPP针对不同频道条件和速度高达500km / h的牢靠通讯界说误块率的最低要求、式微、时刻和频率差错的情况下)。与根据IEEE 802.11p的技能不同,C-V2X直接通讯收发器/芯片组供货商有必要恪守这些规范,然后完成可猜测和一致的功用。由于802.11p没有规则最低功用要求,因而其功用或许无法猜测,并且不适用于实在轿车布置场景中的安全运用。802.11p简单遭到搅扰,由于缺少标志穿插存取使得传输简单遭到短脉冲的影响。

4、兼容性:C-V2X旨在为5G供给一个演进途径,并且能够向前/向后兼容。透过规划,C-V2X演进能够运用无线通讯的最新进展,一起坚持向后兼容性。Rel-14 C-V2X向根据5G NR的C-V2X进行了强壮的演进,能够在弥补以及新功用的一起增强Rel-14,一起坚持向后兼容性。Rel-14可用于车辆之间的根本安全通讯,根据5G NR的C-V2X可用于先进的自动驾驭车运用事例。根据5G NR的C-V2X旨在为自动驾驭车运用事例供给高生产率、支撑宽带、超低潜伏期和牢靠性,例如传感器同享、意向同享和3D HD地图更新。由于C-V2X直接通讯不依靠蜂巢式网络,因而R14和未来版别能够在不依靠或依靠无线网络掩盖的情况下运转。从Rel-14到根据5G NR的C-V2X的C-V2X技能渠道具有安全意识、巩固又牢靠,并且能够供给丰厚的差异化体会。

5、本钱效益:C-V2X能够整合到蜂巢式调制解调器芯片组产品中,与802.11p / DSRC比较,根据C-V2X的解决计划更经济高效。

6、ITS频谱和出资可重复运用:C-V2X直接通讯规划用于ITS频谱,其无线电换出可缩短其开发时刻,可重复运用多年的V2X软件出资。能够从轿车规范安排界说已树立的安全和传输层以及运用协议中获益,包含:轿车工程师协会、世界规范化安排、欧洲电信规范协会和电气与电子工程师协会。

7、低推迟:C-V2X专为低推迟直接通讯而规划。安全消息能够运用全球一致的5.9 GHz ITS频谱中的低推迟传输直接通讯来发送。C-V2X的最小传输推迟最多为4ms,并且或许会更低,具体取决于履行。

8、高速移动运用:不同于替代以太网布线的Wi-Fi技能,蜂巢式体系专为高速移动而规划。由于物理层缺少增强功用,802.11p需求高档接收器完成以高速运转。另一方面,C-V2X直接通讯运用其蜂巢式传统优势,专为高速车辆运用事例而规划。透过剖析得知,R14 C-V2X直接通讯在5.9 GHz频段内能够到达500 km / h的相对速度。C-V2X直接通讯信号规划提高可在高速下完成的安稳功用,而无需选用先进的接收器来履行。此外与802.11p不同的是,存在高多普勒效应、式微、时刻和频率差错的情况下,经过界说最低功用要求,其功用是或许的。

9、健全的同步性:即便没有全球导航卫星体系,C-V2X也具有强壮的机制,可支撑来自不同来历的经济高效的同步。实际上,两种V2X技能都依靠GNSS获取方位信息,这关于ITS安全运用的运转是必需的。获取微秒级timing比从GNSS获取定位信息更牢靠,由于守时关于多途径差错稳健。此外,在GNSS掩盖规模较小的情况下,V2X体系在守时精准度丢掉之前或许会失掉定位精准度。在没有GNSS的情况下,3GPP现已为车辆界说了具体的协议,以运用不同的同步源,包含其他轿车、eNodeB和RSU守时。

10、安全性:针对任何V2X运用程序,以安全为中心的沟通都非常重要。C-V2X获益于上述轿车和无线规范安排界说的既定安全和传输层以及运用协议。还有,蜂巢式通讯也能够获益的。

结语

专用短程通讯技能此一根据Wi-Fi技能的通讯方法。但这是一个相对传统的技能,现已有15年的前史,并且在技能上也有一些缺点,像是掩盖规模的约束。

假如两辆轿车相向行进的情况下,DSRC只要在到达C-V2X一半间隔和速度的时分,才会开端运转。举例来说,假如两辆车以每小时45公里的速度行进,那么C-V2X能够在车距为450公尺的时分宣布提示。若运用DSRC技能,只能在约250公尺才干侦测到方针。

C-V2X技能有助于在非直线性规模内进行事端车辆检测。当前方路途转弯处有一辆事端车辆,在正常的驾驭过程中,驾驭员的眼睛是看不到事端车辆的,可是当车辆进入到了C-V2X的规模内,车辆就会收到告诉,知道前方车辆挡在哪个车道上,能够播送车辆的方位。驾驭者因而能够知道前方有风险,然后下降车速来躲避风险。

C-V2X是3GPP在R14的规范,一起C-V2X也是一个继续演进、不断完善的规范。不仅如此,在4G年代对C-V2X的出资也能够延续到5G年代,运用在5G的根底设施中,这也是C-V2X优于DSRC之一。


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