蜂窝车联网C-V2X

▉ V2X是什么

V2X，即vehicle to everything，车联万物。

简单来说，就是赋予车辆通信能力，通过V2V（车对车）、V2P（车对行人）、V2I（车对基础设施）、V2N（车对网络），让驾乘体验更加舒适，交通环境更加安全，使能未来的自动驾驶。

相信很多开车人都有这样的体会：行驶在一条道路，连续好几个路口都遇到红灯，一路走走停停，不仅浪费时间，而且特别耗油。有时候，明明前方一辆车也没有，却还要傻等红灯变绿。你一定会想，如果交通灯也有眼睛和大脑，那该多好啊！

其实，利用V2I（车对基础设施）、V2N（车对网络）技术，就可以掌控全局的交通流量，大幅缩减等待时间，从而实现“绿灯畅行”。

再举一个例子，你平时在开车的时候，有没有遇到过突然窜出的行人或者电瓶车，被他们吓个半死？

这个时候，V2P（车对行人）技术就可以派上用场了。它能够在非视距情况下，捕捉周围环境的信息，让我们拥有“上帝视角”，对潜在威胁进行提前准备。

实际上，我们应该把V2X技术理解为高级驾驶辅助系统（ADAS）的一部分。V2X和其它多种多样的传感器（如摄像头，激光雷达等）相辅相成，共同辅助完成高级别的自动驾驶。

从理论上来说，单车（例如Google的自动驾驶汽车）不计成本地堆砌传感器，也能完成自动驾驶。

但是，缺少了V2X的自动驾驶汽车，就好像是一座信息孤岛。它没办法有效地和周围车辆或者基础设施进行沟通交流，在感知和决策上存在极大的限制。

▉ 两种方案（DSRC vs C-V2X）对比

目前，国际上有两套主流的V2X通信技术规范，它们分别是：

• DSRC（专用短距离无线通信）：基于IEEE 802.11p，欧洲的ITS-G5同样是基于该物理层技术，我们在这里只讨论DSRC即可

• C-V2X（蜂窝车联网）：基于3GPP LTE

• C-V2X基于蜂窝网络，与目前的4G和5G网络可以复用，网络覆盖范围广，部署成本较低。相反，基于802.11p的DSRC技术，在组网时需要新建更大量的路侧单元RSU，部署成本很高

• C-V2X基于3GPP标准，全球范围内具备更佳的兼容性

• C-V2X演进路线非常清晰，且后向兼容（LTE C-V2X  NR C-V2X）

• 美国之前一直支持DSRC，但是最近的态度开始有所转变，偏向C-V2X。美国联邦通信委员会FCC最近针对5.9GHz的重新分配进行了投票，结果，划了20MHz给C-V2X专用

• 欧洲的态度比较纠结，DSRC和C-V2X两种技术都表示支持

• 中国拥有全球最大的LTE网络，综合考虑应用价值、成本、性能、专利、政策、产业成熟度等各方面因素，C-V2X无疑是我国V2X技术路线的首选。频谱方面，划定了20MHz给C-V2X专用

• 第一阶段，是LTE-V2X （R14）和LTE-eV2X （R15），主要是针对V2X进行安全增强

• 第二阶段，是NR-V2X （R16及其演进版本）, 聚焦自动驾驶场景

• 模式3：借助基站，通过控制信令接口Uu实现V2V数据的调度和接口管理。在这种情况下，采用动态的方式进行资源的调度，车车间采用PC5接口通信。

• 模式4：V2V数据调度和接口的管理是基于车车间的分布算法实现。

• 概念上提出了点对点播、组播的概念，之前PC5只支持广播

• 物理层处理方面，SL的PSSCH、PSCCH 的资源分配上更规整，便于实现（如下图所示），此外SL支持开环功率控制（OLPC）

• 同步方面，SL可以使用 S-PSS, S-SSS 完成同步

• 协议层方面，明确定义SL 通信有三种模式: RRC连接模式（RRC_CONNECTED）、空闲模式（RRC_IDLE）和未激活模式（NR情况下）（RRC_INACTIVE）。在空闲或未激活模式下UE的SL通信是通过SIB 消息里的小区配置信息来完成的。