自动驾驶之眼 - C-V2X篇

1、C-V2X基础解析

V2X（即Vehicle to Everything），是一种车与外界其他事物实现通信连接的技术手段；其中，“X”代表能够与车辆实现有效通信连接的各种设备或对象；当前主要应用领域包括但不限于智能交通系统、物联网设备以及自动驾驶辅助系统等

1）V2V - 车与车通信

2）V2P - 车与人通信

3）V2I - 车与道路基础设施通信

4）V2N - 车与云端网络通信

从全球来看，V2X车联网主要包括两种无线通信技术：

1）美国主推的以IEEE802.11为基础的802.11p通信技术

2）我国主推的以移动蜂窝通信技术为基础的C-V2X通信技术

而V2X前面的“C”什么意思呢？“C”即Cellular （蜂窝状的）的首写字母：

C-V2X系 cellular V2X系统，并遵循3GPP全球统一标准构建的通信系统；该系统基于当前已有的3G、4G、5G等蜂窝网技术发展衍生出的一种车用无线通信系统。

C/V²X整合了LTE/V²x和5G/V²x两大技术体系，在技术架构上将LTE/V²x视为4G/V²x的技术替代方案。基于技术演进规律研究发现，在向下一阶段过渡过程中需要特别关注的是如何让LTE/V²x为向5G/V²x提供平滑的演进支持。

C-V2X系统包含两种通信接口类型：其中一种是PC5（直连型接口），它是一种基于终端之间直接连接的通信方式；另一种则是...

Uu是一种蜂窝网络通信接口；该接口用于连接移动终端与基站的通信介质；其特点在于负责实现远程区域和广域空间内的稳定且高效的通信连接；

在满足特定条件下

PC5接口：无论是否有蜂窝网络覆盖均可采用PC接口进行V2X通信。

Uu接口和PC5接口被C-V2X整合结合在一起，并非仅仅依靠单一组件独立运行而是通过彼此之间相互支持构成有效的冗余结构以提升通信系统的可靠性

图1. C-V2X的两种通信接口形式

2、车辆网联化等级分级

等级分级原则 - 以C-V2X为平台传输交互信息、体现车辆协同控制作用高低的差异

车辆网联化划分了三个层级：

1）网联辅助信息交互

2）网联协同感知

3）网联协同决策与控制

网联辅助信息交互机制：通过V2I（车辆与基础设施之间的通信）和V2N（车辆与行人之间的通信）两种方式进行数据传输，在此过程中提供关于导航路线、道路状况以及交通信号灯等关键信息的实时获取，并收集并记录车辆行驶过程中的动态数据以及驾驶员的操作行为。

网联协同感知：依托于V2V、V2I、V2P以及VIN通信技术，在线采集并整合周围交通状况的数据，并将车载传感器提供的感知数据进行整合，在为自主决策和控制过程提供数据基础的同时作为其运算的基础信息来源

网联协同决策与控制：依托先进的V2V（车辆间）、V2I（车辆与基础设施）、V2P（车辆与 Pell余设备）以及VIN通信技术，在线实时采集并可靠地收集车辆周围交通环境数据以及车辆自身的决策相关信息。通过实现不同参与方间的信息交互整合，在此基础上最终达成车-车及车-路等参与者的协同决策与控制。

图2. 车辆网联化不同等级特点

3、C-V2X典型应用场景

基于人-车-路-云平台的全方位连接与高效交互机制下形成的V2X系统能够实现对各交通要素的有机整合。这种系统一方面使车辆能够整合更多环境数据从而提升其运行的安全性和效率；另一方面则增强了整体交通感知能力实时协同与交通管理功能使其为其未来发展提供技术支撑

图3展示了单维感知系统与车网融合技术的核心结合。智能网联汽车C-V2X的主要应用场景可分为三类：道路安全相关、交通效率提升相关以及信息服务提供相关

表1. 交通安全类

表2. 交通效率类

表3. 信息服务类

参考资料：

IMT-2020（5G）推进组 - C-V2X白皮书

下一代车联网创新研究报告（2019）

C-V2X 产业化路径和时间表研究 白皮书

车联网01

车联网01

车联网01

筋斗云与自动驾驶