C-V2X一直是雷声大,雨点小甚至是没雨点。2022年6月10日,在匈牙利布达佩斯召开的3GPP RAN第96次会议圆满结束。在此次会议上,5G Rel-17标准宣布冻结,全球5G商用迈向新阶段。不过Rel-17基本与V2X没什么关系,Rel-17主要是优化资源分配、节电及支持全新频段,主要是降低功耗,节约能源。V2X要大幅度升级要等到2023年的Rel-18。
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Rel-18的Sidelink Relay对V2X提升比较明显。
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Rel-18主要封包如下,截止于2021年12月,其中RP-213678和RP-213585对智能驾驶比较有用,可以减少组网密度,降低组网成本。
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高通还是手机领域的想法,不停挤牙膏,目前市面上主流的C-V2X芯片只支持Rel-15,高通已经规划到2027年的Rel-20了。
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V2X最关键的部分是芯片,没有芯片支持,制定什么样的标准都毫无意义,只有成熟的廉价的芯片支持才能商业化落地,目前主流的V2X芯片组见下表。
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注意这些都是芯片组,不是单一芯片,包含了射频子系统和Modem。最独特的是CRATON2,它还能对应DSRC标准。SA2150P还包括了AP,是一套完整的平台。高通在2022CES展上也未展示SA525M,这是目前唯一对应Rel-16标准的芯片,目前最先进的芯片,应该在去年年底才量产。华为被打压失去造芯能力后,高通占据了绝大部分市场,估计市场占有率超90%,也掌握了绝对话语权,先进的芯片一定是高通最早推出。高通拥有完备的生态体系,中国的通讯模块厂家几乎都是高通稳定的合作伙伴。失去华为后,没有人能制衡高通,实际上即使华为具备造芯能力,想制衡高通也有难度。华为一贯不卖芯片组,只卖模块,没有形成强大的生态体系。这恐怕也是欧洲放弃C-V2X的原因之一。
智能驾驶与智能交通对V2X性能需求分析
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Rel-14没什么价值,只能做V2V,也就是只有PC5直接通讯,Rel-15才略有价值,具备接入网络的能力。在80公里时速的车辆上,4G的典型延迟是165毫秒-300毫秒,做有关安全的V2X功能显然不能胜任,所以要和安全相关必须上5G,要做自动驾驶,那最好是可靠性比较高的Rel-18或Rel-19。
高通的座舱芯片可以做到一年一更新,那是因为座舱芯片的基础版本都来自手机和笔记本电脑领域,而车规级V2X几乎是全新的,车规级V2X芯片的研发周期是漫长的,大约2年,芯片再到量产车型时间更长,传统车厂需要3年,新兴造车需要2-3年。目前量产车型最先进的SA415M,这是2019年底的芯片。即便是新兴造车企业,汽车的更新速度也远不能与手机比,更不要说传统车厂基本上是7-8年才有一次大的升级。而3GPP还是按照手机业的模式,不停地快速迭代,手机行业自然希望消费者一年一换机,但汽车行业的通讯系统硬件做到3年一换都不可能,至少得4-5年,丰田之类成本极度敏感的厂家甚至是10年一换。尽管如此,全球范围内丰田还是卖得很好。
要想真的有C-V2X加入无人驾驶领域,恐怕要等到2028年以后了。
那么C-V2X的老对手DSRC过得如何?
2019年12月,美国FCC撤销了5.9GHz车联网技术DSRC专用频段并重新分配,FCC仁至义尽,自从1999年开始的为期二十年的DSRC独家开放期,是前所未有的优惠待遇;美国交通部花了近十亿美元测试,最终无疾而终。2020年10月,FCC将30MHz带宽全给了C-V2X,DSRC被扫地出门,留了1年的过渡期。很多人以为DSRC彻底完了,当然没有。从2019年开始DSRC开始升级,标准从802.11p升级到802.11bd。802.11bd背后是IEEE,它可不想彻底放弃DSRC。802.11bd大约在今年底完成,最大升级就是可以在5.9GHz或60GHz频带内使用,60GHz频带内是无需授权的免费频带,老的5.9GHz是欧洲在使用,向后兼容。实际即使宣布DSRC被废止后,美国交通部仍然在部署DSRC试验,2021年底的试验OBU如LXC-V2X-OBU-HERC,由日本电装提供,是DSRC与C-V2X双模式OBU。
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实际上FCC给C-V2X 30MHz的带宽也不够,只能支持到4G的C-V2X,如果是5G NR,那就需要400MHz,这么大的带宽只有60GHz以上才有可能免费提供。
在欧洲DSRC进展顺利,欧洲的4G网络还未完善,5G更是遥不可及,特别是那些不发达的东欧和南欧国家,5G几乎是不可能的,而只有5G能让V2X真正有价值,对这些国家来说DSRC是V2X最佳选择,也是唯一选择。
欧洲的DSRC网络即ITS-G5,其主要目标是提升道路安全,而非智能驾驶。因此其推动者是国家层面,奥地利高速公路运营商Asfinag在2020年开始铺设奥地利全国的DSRC网络,推进道路安全,这是欧洲第一个国家级DSRC网络,目前已基本建成,这个网络实际就是我国ETC收费DSRC网络的加强版。很多人可能不了解,中国是世界上最大的DSRC网络部署国家,因为中国的ETC使用的就是DSRC技术。从2007年交通运输部启动示范工程,到2015年ETC全国联网,中国的DSRC网络拥有超过2亿用户,超过1万个ETC节点(门架),近1亿的OBU安装。日本和中国类似,也是建成了基于DSRC的智能交通网络。
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802.11bd采用比较新的LPDC编码,MIMO天线,60GHz波段,波束整形,Midambles,性能大增,C-V2X有的,它也有。延迟方面再进一步,能够做到低于5毫秒,有效距离超过1公里,相对速度支持到时速500公里以上。
全球60GHz频谱
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C-V2X商业化的日程表想必大家已很清楚了,至少在欧洲和日本是遥遥无期。欧洲不排斥C-V2X,但目前还是以DSRC为主,欧洲的思路是融合。
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升级后的DSRC即802.11bd足够强大,在安全应用领域优势明显,在方便和舒适领域C-V2X优势明显,或许融合才是真正的出路。
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