C-V2X现场解析

C-V2X现场解析

1.  什么是C-V2X？

5G时代万物将互联，人与人、人与物、物与物可以通过无线网络进行连接，C-V2X车联网技术也逐渐成为了主流。

C-V2X means Cellular Vehicle-to-Everything，是基于蜂窝网络的车用无线通信技术。V2X早期主要是基于DSRC，全称是dedicated short range communication，专用短距离通信技术。

V2X车联网通信主要分为三大类：V2V（Vehicle to Vehicle）、V2I（Vehicle to Infrastructure)和V2P（Vehicle to Pedestrian）。

这3种类型的V2X可以使用“合作意识”，为用户提供更加智能的服务。这意味着运输实体，如车辆、路边的基础设施和行人，可以收集当地环境的信息（如从其它车辆或传感器设备接收到的信息），在进一步处理和共享这些信息，以提供更多的智能服务，如碰撞警告或自主驾驶。

 

 简单的说：

V2X就像是给车配了部智能手机，可以获取更多信息，可以和其他“手机”形成互联，互通信息。同时还可以通过计算来进行智能操作，更好的履行“司机”的义务。

复杂的说：

V2X是对车载传感器的完善，甚至可以说车载传感器只是其辅助手段。

2.  C-V2X中国市场现状分析

美国放弃自己的DSRC标准，转而采用C-V2X技术。

除车企外，国内车联网有28 家 V2X 终端厂商，11 家通信模组厂商和 5 家安全厂商，现在全球C—V2X芯片的核心玩家，一个是华为，一个是高通，一个英伟达；国内其它还有大唐高鸿（000851）（600198）、高新兴（300098）、移远通信（603236）。高新兴与移远两者使用高通芯片，高新兴是高通5G-V2X全球首个阿尔法用户。V2X概念股将成为投资挖掘的目标公司。

3.  中国C-V2X发展基础与现状

近年来，中国在汽车制造、通信与信息以及道路基础设施建设等方面均取得了长足的进步。汽车产业整体规模保持世界领先，自主品牌市场份额逐步提高，核心技术不断取得突破。信息通信领域则涌现一批世界级领军企业，通信设备制造商已进入世界第一阵营，在国际C-V2X、5G等新一代通信标准的制定中也发挥了越来越重要的作用。在国家基础设施建设方面，宽带网络和高速公路网快速发展、规模位居世界首位，北斗卫星导航系统可面向全国提供高精度时空服务。中国具备推动C-V2X产业发展的基础环境，能够进一步推动C-V2X技术产业化发展和应用推广。

国内各行业协会和标准化组织高度重视中国C-V2X标准的推进工作，包括中国通信标准化协会（CCSA）、全国智能运输系统标准化技术委员会（TC/ITS）、中国智能交通产业联盟（C-ITS）、车载信息服务产业应用联盟（TIAA）、中国汽车工程学会(SAE-China)及中国智能网联汽车产业创新联盟(CAICV)等都已积极开展C-V2X相关研究及标准化工作。初步形成了覆盖C-V2X标准协议栈各层次、各层面的标准体系。

 

 C-V2X产业链从狭义上来说主要包括通信芯片、通信模组、终端与设备、整车制造、解决方案、测试验证以及运营与服务等环节，这其中包括了芯片厂商、设备厂商、主机厂、方案商、电信运营商等众多参与方。此外，若考虑到完整的C-V2X应用实现，还需要若干产业支撑环节，主要包括科研院所、标准组织、投资机构以及关联的技术与产业。

 

 通信芯片 ： 

提供支持 C-V2X 的通信芯片。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。

通信模组 ： 

提供将通信芯片及外围器件集成的通信模组。如华为基于Balong 765芯片的 LTE-V2X 商用车规级通信模组 ME959；大唐基于自研芯片的 PC5 Mode 4 LTE-V2X 车规级通信模组 DMD31；移远联合高通发布的 LTE-V2X 通信模组 AG15；高新兴推出的支持5G-V2X 的车规级通信模组。华为、移远通信等5G通信模组已经实现商用。根据《高工智能汽车研究院》统计，今年上半年，前五名通信模组前装供应商合计市场份额占比已经超过90%。

终端设备：

当前国内企业包括大唐、华为、东软、星云互联、千方科技、高新兴、车网互联、万集科技等均可提供支持LTE-V2X的OBU和RSU通信终端产品；东软提供包括硬件开发套件、面向量产V2X-ECU、网络协议栈、SDK、应用示例；千方科技提供感知与控制交通设施数据的路侧协同控制机、管理服务平台。

通信基站。华为推出测试用LTE-V2X基站。中兴测试用LTE-V2X基站。上海诺基亚贝尔也将提供LTE＋MEC的基站产品，支持V2I类应用。整车制造：国内各整车厂均积极进行典型LTE-V2X应用的开发。中国一汽、上汽、江淮汽车、长城汽车等实现了LTE-V2V、V2I、V2P应用，并与东软、大唐、ALPS、大陆等合作进行了示范演示；江淮汽车还搭建了车联网大数据分析平台，实时采集V2X数据，为智能辅助驾驶提供决策支持；深圳元征科技可以提供安全应用和后台服务应用的整体解决方案。

测试验证：

中国信通院具备完备的无线通信测试验证环境，已支持开展C-V2X终端设备的功能、性能和协议一致性测试。上海无线通信研究中心研发并提供基于C-V2X的SDR仿真验证算法；罗德与施瓦茨公司已经推出并展出满足3GPP R14标准的LTE-V2X终端测试综测仪，提供GNSS信号和LTE-V2X无线链接下的数据收发测试，并计划将要推出认证级的LTE-V2X终端协议一致性和射频一致性测试方案；中国汽研可提供城市场景测试环境和开放道路场景测试环境设计、C-V2X应用功能测试规范设计，后续还将推出C-V2X开放道路测试规范、C-V2X平行仿真测试系统，并研究C-V2X大规模试验的技术方法和数据规范；中汽研汽车检验中心（天津）有限公司可以提供研发验证及测试评价服务，并支持整车环境下车载终端在蜂窝移动通信频段、全球卫星导航频段和车间通信频段的测试检测。

运营服务：

国内三大电信运营商均大力推进C-V2X业务验证示范。中国移动实现了基于LTE-V2X的车车网联和车路协同应用，包括紧急刹车、超车告警、路口防碰撞、红绿灯车速引导、路口信息推送到车等；中国联通展示了多场景融合的蜂窝车联网（C-V2X）应用解决方案，包括面向驾驶安全的See through，车-人防碰撞、车-车防碰撞预警，面向交通效率的绿波带通行、自适应车队等业务；中国电信则重点开发了公交优先应用及停车导引应用。

C-V2X产业链主要了包括上述的环节，但是产业发展都离不开一些基础环节的支撑，以及一些关联技术和产业的发展。第一，在基础研究领域，高校及科研机构发挥着重要的作用。第二，在标准及行业组织方面，国内众多行业组织都已积极开展C-V2X相关标准化和行业协同推广工作。第三，在关联技术与产业方面，以与C-V2X关联最紧密的高精度定位和地图服务为例，中国自主研制的北斗定位导航系统也取得了长足的发展，包括和芯星通、华大北斗等国内厂商纷纷推出了自主设计的北斗定位芯片，千寻位置网络有限公司推出了基于北斗卫星和国家北斗地基增强系统；在高精度地图服务方面，国内主要地图商如高德、百度、四维图新等均致力于高精度地图的采集与制作，并为行业提供高精度地图服务。

C-V2X技术包含LTE-V2X和5G-V2X，根据产业发展进度，分阶段进行技术试验：2019年之前集中产业力量推动LTE-V2X技术试验，推动产品成熟；2019年开展5G-V2X Uu技术试验。

 

 总而言之，目前 13 家国内车企联手华为，共同发布了 C-V2X 产业落地时间计划，2020 年至 2021 年为中国 C-V2X 产业落地的时间，整个终端产业链进入了高速发展通道。

按照《IMT-2020(5G)推进组C-V2X 白皮书》对于中国C-V2X产业的发展倡议：

中国C-V2X产业发展尚处于起步阶段，在现有C-V2X技术标准基本完成、产品日趋成熟的基础上，为加快促进C-V2X实现商业化部署应用，仍需要信息通信、汽车、交通等行业能够加强协同，政府、行业组织和企业加强联系，共同解决大规模测试验证、安全认证等众多技术问题，以及交通基础设施建设和信息开放、运营管理、商业模式创新等产业化推进问题。

提升车辆C-V2X终端渗透率，服务于V2V通信的角度，考虑对安装C-V2X终端的汽车予以相应补贴支持或者出台相应的法律法规强制推广新出厂车辆安装C-V2X终端等。此外，各方共同制定中国C-V2X技术产业化发展的路线图、详细任务目标和计划，促进标准、测试验证的有效衔接，在尽可能短的时间内推动实现LTE-V2X技术的普及商用。

2019年10 月 22-24 日，2019 C-V2X“四跨”互联互通应用示范活动在上海顺利举办。本次活动由 IMT-2020（5G）推进组 C-V2X 工作组、中国智能网联汽车产业创新联盟、中国汽车工程学会、上海国际汽车城（集团）有限公司联合主办，全面依据国内 C-V2X 标准体系实现技术开发，重点部署演示 C-V2X 通信安全机制。26 家国内外整车厂商、11 家 C-V2X 通信模组厂商、28 家C-V2X 终端提供商、6 家安全厂商和位置服务提供商共同参与。活动首次实现国内“跨芯片模组、跨终端、跨整车、跨安全平台”的 C-V2X 应用展示，有效地展示了中国 C-V2X 标准的有效性、完整性、安全性与成熟性，为 C-V2X 大规模商业应用奠定基础。

 4. 全面解析C-V2X车联网技术

与车载传感器相比，V2X不会因沙尘天气或者大雨、大雾等不良天气的影响而弱化自身功能。相反V2X的应用能够增强对环境的感知能力、降低车载传感器成本、能使多车信息融合决策。

目前，用于V2X通信的主流技术包括专用短程通信（Dedicated Short Range Communication，DSRC）技术和基于蜂窝移动通信系统的C-V2X（Cellular Vehicle to Everything）技术（包括LTE-V2X和5G NR-V2X）。

 

 DSRC是智能交通系统中最重要的基础通信协议之一

这项技术是1992年美国材料试验学会ASTM（American Society for Testing Materials）针对ETC业务而提出来的，后来经过不断完善，变成了IEEE的车联网通信技术标准（802.11p）。

可以实现在特定小区域内（通常为数十米），对高速运动下的移动目标的识别和双向通信，高速上的ETC专用通道，就是通过DSRC技术实现车辆身份识别，电子扣费，实现不停车、免取卡，实现无人值守车辆顺利通过。

但基于Wi-Fi技术的DSRC性能存在局限性——Wi-Fi难以支持高速移动场景，移动速度一旦提高，DSRC信号就开始骤降、可靠性差、时延抖动较大，所以很长一段时间DSRC的性能不稳定，一直处于测试阶段。

21世纪后，由于蜂窝移动通信得到了快速的发展，技术水平和行业生态都飞速进步。于是，业界开始研究在蜂窝通信技术（Cellular）基础上重新设计V2X的构想，C-V2X（基于LTE技术）由此应运而生。

 

基于移动蜂窝网络的C-V2X通信技术

就像是手机连入3G/4G一样。LTE针对车辆应用定义了两种通信方式：集中式（LTE-V-Cell）和分布式（LTE-V-Direct）。

集中式（LTE-V-Cell）也称为蜂窝式

需要基站作为控制中心，利用基站作为集中式的控制中心和数据信息转发中心，由基站完成集中式调度、拥塞控制和干扰协调等，支持大带宽、大覆盖通信，可以显著提高LTE-V2X的接入和组网效率，保证业务的连续性和可靠性，满足Telematics应用需求。

分布式（LTE-V-Direct）也称为直通式

无需基站作为支撑，可以独立于蜂窝网络，实现车辆与周边环境节点低时延、高可靠的直接通信，满足行车安全需求。未来，LTE-V技术可以平滑向5G进行演进转换。

可以这么说，LTE-V是给车联网量身定制的LTE。

C-V2X技术在未来在汽车联网领域有广阔空间

C-V2X的一个重要优势就是成本效益。

 

 比如，网络部署方面，由于C-V2X的基础设施是在蜂窝技术上发展起来的，仅通过改造现有的基站，就可以将C-V2X基础设施集成进去；终端部署方面，可以延用LTE和5G的生态系统，在一个通信的Tbox里面把LTE、V2X集成在一起，形成一个统一的连接性的解决方案，部署成本最优。

目前DSRC产业链更为成熟，但C-V2X可能后来居上，总体来看政府政策影响极大。智能驾驶和智能交通的融合将催生C-V2X的巨大市场。

在信息传输时效和速度的高要求下，需要更加重视信息传输过程中的安全稳定性，磐起信科旗下产品AutoTrust V2X及AutoTrust PKI，为车与万物的安全通信提供认证及加密系统解决方案，通过加密及签名功能保障车与OBU（车载单元）、RSU（路侧单元）之间的安全通信，并利用AutoTrust PKI证书管理系统进行证书颁发及管理，确保证书管理及安全通信无缝衔接。

 

C-V2X的应用

车联网具有大量的运用场景，如今有一些已经运用到现实的交通中，还有一些人们正在讨论与研究。车联网可应用在道路安全服务、自动停车系统、紧急车辆让行、自动跟车等方面。车联网的应用不仅保证了道路交通安全，还可以为车主提供便利。

道路安全服务

道路安全服务是指车辆利用与路边基础设施通过V2I信息实现信息的发收与共享，将车辆周边的环境信息（交通事故、道路拥堵情况等）在一定区域内实现共享，以帮助驾驶员了解周边道路交通情况，对危险路段提高警惕，避免不必要的事故，该服务主要应用于近距离危险警告，特别是在大雾、大雨等特殊天气环境下，这种应用的作用更加明显。

自动停车系统

在大型商场、饭店等区域有着大量的停车位，但由于停车管理效率不高，驾驶员往往很难在第一时间找到车位。APS(自动停车系统)包含一个数据库提供实时信息，包括车辆在市区的停车位，街上或在公共停车场的停车位信息。帮助连接的车辆实时保持数据库信息,同时这也支持通过智能手机访问。APS允许司机储备一个可用的停车位,通过导航应用程序引导车辆进入停车位,并使用免提支付停车，大大提高了停车效率。

 

 紧急车辆让行

如今在现实道路交通中，警车、救护车等特殊车辆是通过鸣警笛向周围车辆发出紧急信号。虽然这在一定程度上也能起到紧急车辆让行的效果，不过使用这种方式并不能达到最佳让行效果，因为周边车辆的驾驶员仅仅知道紧急车辆的存在，但不能确定紧急车辆的所在位置与行驶方向，进而也就无法做出一致性的让行行为。但是这种缺点在车联网的应用中得到了完美的解决。在车联网应用场景中，当紧急车辆存在时，周围车辆将收到紧急救援信息，同时为周边车辆规划出一条合理的避让线路，加快紧急车辆的通行。

自动跟车服务

如今在各大城市上下班高峰期，由于道路上的车辆过多，导致车辆的行驶速度缓慢，在此场景中，自动跟车系统的作用便得到充分发挥。自动跟车系统使车辆自动跟随前方车辆向前行驶，通过对前车速度、转向等控制信息实现本车的半自动操作，同时通过距离信息自动保持与前车间的安全距离，在安全驾驶的前提下，保证了驾驶员适当的休息，避免疲劳驾驶。

随着汽车电子产品的发展以及通信技术的不断完善，车联网将在更多的领域为我们提供更高质量的服务。

 

C-V2X当前遇到的难题

网络覆盖问题

与D2D技术相似，在V2X场景中，也存在着网络覆盖场景与无网络覆盖场景，无论车辆处于哪种场景中，都应当支持V2X服务安全应用程序。在网络覆盖场景中，V2X车辆用户距离基站较近，服务质量较高，通信质量也较好，而对于无网络覆盖的通信场景，由于无法复用网络资源，在高密度V2V情况下，服务质量可能会有所下降。

频谱资源问题

如今，随着无线通信技术不断发展，对于频谱资源的需求将逐渐增多。然而在有限的频谱空间内如何提高频谱利用率都将是一项新技术所需要考虑的问题。在服务小区内，V2X用户将与LTE用户共享所有资源，此时就存在着两种情况：一是V2X用户与LTE用户分配相互正交的频谱资源，二是V2X用户与LTE用户分配相同的频谱资源。

 

 当V2X用户与LTE用户分配相互正交的频谱资源时，V2X用户间的相互通信将不会对原有的LTE网络造成干扰。若V2X用户与LTE用户分配相同的频谱资源时，D2D通信将会对原有的LTE网络造成一定的干扰。因此需要对V2X用户所需的频谱问题进行进一步的研究，使频谱资源得到充分的利用。

车辆移动性问题

在V2X通信场景中，由于车辆处于高速移动状态，对于所在位置信息具有更加精确的要求。同时高速移动状态下，车辆在场景切换与服务小区切换将变得更加频繁，通信服务质量也会受到相应的降低。因此在移动性问题也将是限制车联网的一大因素，不过鉴于信息科技的发展，对于这些硬件上的问题将会得到很好的解决。

国内C-V2X产业政策及发展趋势

 

1.政策和产业环境逐渐成熟，C-V2X发展进入快车道。

在顶层设计方面，2018年11月,车联网产业发展专项委员会第二次会议在雄安召开，会议指出要强化产业链协同创新，加快基础设施升级改造，把LTE-V2X、5G等通信网络部署和智能交通、交通管理信息化协同推进。

2018年12月，工信部发布指导性文件《车联网（智能网联汽车）产业发展行动计划》，分两阶段推动车联网跨行业融合，促进规模化商业应用，实现“人-车-路-云”高度协同。

2018年11月，工信部发布了《车联网（智能网联汽车）直连通信使用5905-5925MHz频段的频率管理规定（暂行）》，确定了基于LTE-V2X技术的车联网（智能网联汽车）直连通信的工作频段及使用要求。

在工业和信息化部无线电管理局指导下，海南省无线电监督管理局、天津市工业和信息化局分别向中国铁塔股份有限公司海南省分公司和天津市马可尼信息技术有限公司颁发5905MHz～5925MHz频段车联网（智能网联汽车）试验频率使用许可。

在标准体系建设方面，中国已基本建设完成LTE-V2X标准体系和核心标准规范，包括总体技术、空中接口、安全以及网络层与应用消息层等各个部分。

为加强跨行业标准协同，全国汽车标准化技术委员会、全国智能运输系统标准化技术委员会、全国通信标准化技术委员会和全国道路交通管理标准化技术委员会共同签署了《关于加强汽车、智能交通、通信及交通管理C-V2X标准合作的框架协议》。

在测试验证方面，目前全国多地积极开展C-V2X应用示范并逐步推广商用，覆盖测试园区、开放道路、高速公路等多种环境。

中国信通院、中汽中心、上机检测等测试机构已建立实验室测试环境，对外提供V2X应用功能、通信性能、协议一致性等测试服务；各示范区、行业联盟纷纷组织外场测试，验证外场环境下V2X应用的功能，LTE-V2X“三跨”互联互通应用示范活动组织20余家企业单位，实现了世界首例跨通信模组、跨终端、跨整车的互联互通。

2.跨行业融合创新生态体系初步形成，C-V2X产业链主体日益丰富。

 

 C-V2X产业链主要包括通信芯片、通信模组、软硬件设备、整车制造、平台与运营、安全与测试验证、高精度定位和地图服务、科研机构及其他，包括了芯片厂商、设备厂商、主机厂、方案商、电信运营商、地图供应商等众多参与方。此外，科研院所、投资机构以及关联的技术与产业组织对于C-V2X应用落地实现起到了关键的支撑作用。

在芯片模组方面，大唐、华为、高通、移远、芯讯通等企业已对外提供基于LTE-V2X的芯片模组。

在软硬件设备方面，华为、大唐、金溢、星云互联、东软、万集等厂商已经可以提供基于LTE-V2X的OBU、RSU硬件设备，以及相应的软件协议栈。

在整车制造方面，上汽、一汽、福特、通用、吉利等主机厂逐步开发V2X相关产品，大力推动新车的联网功能。2019年3月26日，福特宣布首款C-V2X车型2021年量产。

在平台与运营方面，国内三大电信运营商均大力推进C-V2X业务验证示范；百度、阿里、腾讯、滴滴等互联网企业进军车联网，加速C-V2X应用落地；北京、无锡、上海、重庆、长沙等示范区已建立C-V2X运营服务平台。

在安全与测试验证方面，中国信通院、中汽中心、上机检、中国汽研、上海国际汽车城等科研和检测机构已开展C-V2X通信、应用相关测试验证工作；奇虎科技等信息安全企业、华大电子等安全芯片企业纷纷开展C-V2X安全研究与应用验证。

在高精度定位和地图服务方面，北斗星通、高德、百度、四维图新等企业均致力于高精度定位的研究，并为V2X行业提供高精度定位和地图服务。此外，高校及科研机构在基础研究领域发挥理论支撑、技术演进等重要作用，投融资机构加大C-V2X相关企业孵化，共同支撑C-V2X产业快速发展。

2019年，中国信通院、IMT-2020（5G）推进组C-V2X工作组将组织跨行业力量继续推进大规模测试验证、测试评估体系建设、商业模式研究等工作，并重点解决安全、多接入边缘计算（MEC）融合C-V2X、特定工况V2X应用等车联网产业化关键问题。

完善V2X安全解决方案和核心技术标准，开展V2X通信安全示范验证，解决设备的身份认证问题；以MEC与C-V2X融合的典型应用为切入点，构建基于MEC的车路协同“端到端”解决方案，并开展应用验证与演示环境建设；将开展露天矿区、港口等特定工况下的自动驾驶、V2X应用的研究，形成完善的解决方案，V2X落地应用示范。

截止到2019年9月，全球车联网领域专利申请累计114587件，美国占30%居首，中国25%居第二位。但在关键的C-V2X车联网通信技术专利方面，中国的专利申请量占比达到52%，成为C-V2X技术最大的专利原创国家和布局目标国家。

目前，放眼全球智能网联汽车市场，以移动通信为基础的车联网技术C-V2X正快速建立生态系，集电信、零组件、整车等业者之力快速导入商用化，3GPP于2017年宣布了第一套使用与IEEE 802.11p不同的无线电技术的V2I和V2V通信的C-V2X物理层标准，华为、爱立信、英特尔、诺基亚等也在积极推动C-V2X 芯片和设备产业化，奥迪、丰田等车企纷纷联合通信企业开展C-V2X技术测试。

目前车联网通信标准，主要形成了 DSRC 和 C-V2X两大阵营，随着技术法规的落地，谁会最终成为行业主流或被淘汰，我们只能让时间去解答了。

参考链接：https://xueqiu.com/2971665850/164880255

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