中国信科副总经理陈山枝：蜂窝车联网（C-V2X）进展及展望

2021年1月15-17日，第七届中国电动汽车百人会论坛在钓鱼台国宾馆以线上方式举办召开，本届论坛以“新发展格局与汽车产业变革”为主题，聚焦产业发展的趋势动态、热点痛点等问题。在1月17日下午进行的智能汽车论坛上，中国信息通信科技集团有限公司副总经理、专家委主任陈山枝发表了主题演讲。

中国信息通信科技集团有限公司副总经理、专家委主任 陈山枝

各位领导、各位嘉宾，非常高兴今天参加汽车百人会的演讲，我报告的题目是《C-V2X车联网的进展和展望》。

车联网是一个国际前沿和国家战略以及行业需要，汽车给我们带来便利的同时，也带来了交通事故、交通拥堵和环境污染的影响等等。车联网是去解决未来的道路安全、交通效率、节能环保，当然也支持自动驾驶产业的发展。这也是国际标准及产业竞争的一个战略制高点。

每个专家对车联网会有不同的感受，其实车联网包含了三个概念：车内网，CAN总线和汽车的车载以太网等等；另外是车云网Telematics，就是3G、4G、5G，能支持车的远程诊断和车辆远程调度等等功能，在4G时代已经很普及了；最近五六年对汽车行业和交通行业，非常关注的是车车和车路间的低时延和高可靠通信，车际网定义是为了区别传统车联网，实际上C-V2X就是蜂窝车联网提出以后，同时可以提供车际网和车云网的功能。

我们回顾一下蜂窝车联网提出的背景，从2010年开始，美国IEEE已经在推进基于wifi升级的车联网IEEE802.11p标准。当时这个车联网标准提出以后，还是面临车辆密度比较高的时候，通信时延和可靠性的问题。如果我们用蜂窝通信网络像4G类实现的时候，通信时延也是比较大的，基本在100多毫秒以上，当然其优点是覆盖比较广、容量大、可靠性高。实际上从蜂窝通信网和IEEE802.11p面临自动驾驶和未来的智能交通在低时延和高可靠方面都很难达到这个要求。所以我们团队在2013年在5月17日，国际电信日，最早提出LTE-V2X的概念和标准，就是首个将蜂窝通信和直通通信融合的技术体系，确定了蜂窝车联网的基本体系架构和技术原理。2015年开始我们联合LG、华为制定LTE-V2X标准。图的左边是蜂窝网集中控制的模式，右边是分布式直通模式，在车车和车路之间实现低时延和高可靠的通信，这是我们最早提出的国际标准。

车联网面临的问题是车辆在高速移动的时候，大家知道两辆车相对移动时候时速最高会达到500公里，无线传播环境复杂且快时变、网络拓扑高度动态下的车车、车路的高可靠性和低时延通信挑战。C-V2X实现蜂窝通信和短距离直通通信相融合，车与车、车与路是短距直通的，是低时延高可靠的通信；另外还保留了蜂窝通信，即V2N，需要基站转发，支持对时延不敏感的业务。这个标准推进从2015年开始，2017年完成了支持基本的道路安全业务和中低速的无人驾驶的LTE-V2X标准。我们现在正在制定的标准是NR V2X，主要支持高级的自动驾驶，以及未来在高速公路上营运车辆的编队行驶，去年6月份完成了一个基本标准版本，完整的标准版本要到2022年6月份完成。

可以看出我们实际上是从2013年开始，包括2015年做LTE-V2X国际标准，我们做了大量的贡献，我们仿真结果输出到5GAA得到了高度的认可，相对于IEEE802.11p，在相同距离下LTE- V2X的可靠性比它高；在同样的可靠性下，LTE- V2X传输距离比它要远。我们最早和福特汽车在京津高速在2017年做了一个实际道路的测试，结果输出到5GAA，得到了全球业界的高度认可。

现在，5G eMBB Uu已经实现了规模商用，LTE-V2X在全球产业界的共同努力下，也已经达到了商用条件。另外NR-V2X还在关键技术实验过程中。总的说，LTE-V2X能满足当前的商业应用要求，当前的需求是有人驾驶的辅助驾驶安全和中低速度的自动驾驶。未来NR-V2X是支持高速的高级自动驾驶。NR-V2X对未来的高级自动驾驶，它的带宽需求业界还没有达成共识，包括频率规划与分配等等。

另外可以看到，C-V2X在全球的产业竞争中已经形成了超越态势，将成为全球的唯一事实标准，最重要的是中国在2018年11月率先在全球颁布了5.9G频段20兆带宽，作为LTE-V2X车联网直通通信的标准。2019年1月份，福特宣布放弃了IEEE 802.11p，选择了LTE-V2X，最重要的是美国2019年12月就在5.9GHz重新分配了一个频段，特别在2020年11月份，在原先分配给DSRC 5.9G的70兆频段里，美国FCC基本上将DSRC废掉了，45兆给了wifi，30兆给了C-V2X。一个国家的频率政策分配政策体现了对该国技术标准与产业路径的选择，所以这点上可以看出我们最早提出的C-V2X已经在全球产业竞争中形成了超越的态势。

回到今天的主题智能汽车，智能汽车是从单车智能开始的，主要靠ADAS技术，激光雷达、毫米波雷达、摄像头等等，但是还是受限于环境的因素，难以适应特别复杂的道路环境，需要车联网应用结合。C-V2X车联网实现了从单车智能到网联智能。我个人观点，单车智能能做的C-V2X都不一定去做，但是单车智能在有些危险的路段、复杂的场景做不了或者成本代价奇高，需要C-V2X支持，像恶劣的天气，交通灯的识别，交通灯时长，红灯、绿灯的变化，超视距的感知，以及车车、车路的故障等信息实时共享。ADAS和车联网两个结合起来，实现辅助驾驶安全，未来实现最终的全天候全场景的无人驾驶。

我这里说一下什么是5G+车联网，实际上C-V2X已经包含了V2N，就是Uu接口，就是5G的eMBB，达到Gbit的速度。另外C-V2X还有车车、车路之间的通信，PC5，这是新的接口标准规范，专门制定了车车和车路间的低时延、高可靠的通信，能达到毫秒级的，这个实际上是为了道路安全的预警、突发交通事故的预警等等。另外5G还有网络切片和边缘计算。5G+车联网的车路协同是智能交通和自动驾驶的必经发展道路，5G的Telematics，就是Uu接口，主要是实现非实时的宽带通信，像高清地图的下载等等。那么低时延高可靠的是车车和车路间的通信，就是靠PC接口实现。C-V2X和路侧感知设备的应用融合，最终实现5G+车联网的应用。

5G+车联网是网联化、智能化相结合的关键技术，一是增加了感知范围，单车智能，激光雷达、毫米波雷达，基本上两三百米的感知范围，车车通信和车路通信可以看是“上帝的视角”，看的更远。从单车智能来说，靠提高单车传感器的精度和更多的传感器来实现，其实现的成本很高，我们国内有些单车自动驾驶售价达到两百万。实际上我们可以通过网联智来降低单车智能的成本。另外，像警察、消防车、救护车等高优先级路权的车，通过车车和车路协同很容易实现。

我的观点车联网和车路协同发展面临未来三个阶段：

第一，辅助驾驶安全。有人驾驶时候的辅助驾驶安全，特别高速公路货运车辆和城市的智能公交，这个需要我们LTE-V2X+4GUu可以实现。

第二，限定区域的中低速无人驾驶，像园区、港口、矿区、机场等等，这个需要LTE-V2X+5G eMBB，5G主要支持高清地图的下载。

第三，未来是全天候、全场景的无人驾驶，需要LTE-V2X和NR-V2X两个结合+5G eMBB实现。

当前我们新基建下可以实现的是前两个阶段成熟的，包括智能公交、货车、个人出租等的辅助驾驶安全等，同时自动驾驶在特定区域、特定道路。从这个角度来看，我们还需要城市交通和高速公路的智能管理平台和服务平台支撑，先从营运车辆安装OBU切入。我们对于发展C-V2X的政策建议是回归初心，就是道路安全和交通效率，其实自动驾驶本身也是为了安全和效率，分阶段实施、分层次发展C-V2X，需要路侧和车端的支持，路侧RSU就是覆盖率，车端OBU主要是渗透率，前期的时候是商业营运车安装OBU，同时推进乘用车的LTE-V2X OBU的前装。有条件的，推动特定环境的各种车辆的中低速的无人驾驶，同时加强部际协调和地方政府积极性，加快智能道路的建设，推动公安和交管信息的受控共享，推动商业模式的创新。

我有时候会被问，先有规模数量的聪明的车，还是先部署智慧的路。我的观点这两个是互动的过程，第一智慧的路不是一开始就要全程建设，有些媒体报道每五百米/一公里需要有一个路侧设备RSU，其实没有必要，高速公路在它的危险地段、隧道出入口、合流区等部署RSU就可以先解决交通安全问题，同时OBU上营运车辆。随着自动驾驶的部署和普及，才需要路侧设备（RSU）的覆盖率进一步提升。

5G+车联网是汽车行业、交通行业变革的重要手段。我们讲汽车行业面临百年未有之大变局，“四化”中的网联化、智能化、共享化，这些都和5G+车联网相关。交通讲的数字化、网联化、智能化、自动化，基本上都和5G+车联网有关，当然也需要人工智能和大数据的结合。我们今天是一个跨界的论坛，需要我们跨界融合，迎接一个商业模式的变革和跨界融合的创新，包括智慧路网的运营商、出行服务的提供商和保险服务的创新。未来汽车是最大的一个5G移动终端，车联网是5G的垂直行业中单体规模最大的一个垂直行业的应用。

最后简单给大家报告一下中国信科（大唐）对C-V2X车路协同的贡献。我们最早2013年提出LTE- V2X，2015年联合LG、华为推动国际标准制定，我们在业界推出最早首款的OBU、RSU等等，我们推动了厦门智慧公交，同时在重庆推动了高速公路的车路协同项目，也参加了i-Vista在重庆的实验以及我国的智能网联示范区和车联网先导区等。

我们主要提供的产品包括了芯片、模组、仪表、设备和解决方案，包括了自研的车联网芯片、安全芯片，包括测试仪表、路侧设备和车载终端，我们主要提供解决方案是智慧公交和智慧高速的解决方案；自动驾驶方面主要配合我们的友商，像百度等友商去实现自动驾驶。

在当前的新基建下，5G+车联网，我们国家会走出和发达国家不一样的发展智能交通和智能驾驶的模式，5G+车联网，聪明的车加智慧的路的车路协同发展模式。因为西方国家道路基础设施的智能化和信息化的改造其实面临很多问题，我最近看到报道，一条道路改造预算时候一百亿，弄完了几年下去变成400亿了，在中国可能不太可能发生这种情况。

“5G+车联网”将支持汽车工业和交通行业的变革，并且未来培育智能路网的运营商和出行服务的提供商，形成新的商业业态，未来的前景非常美好。展望我们跨界融合，实现模式的创新和合作的共赢。今天在中国来说，最初的车路协同也好、自动驾驶也好，还需要政府有形的手加上市场无形的手，前后衔接，有机结合，推动车联网规模商用，推动车路协同发展。

这几个白皮书是我们从2018年开始一直以中国通信学会的名义对外发布的《我国车联网产业现状及发展建议》报告，也获得中国科协“2019年十佳调研报告”。

最后做个小广告，我们团队1月份刚刚出了一本《蜂窝车联网（C-V2X）》专著，在全球是首本C- V2X专著，也感谢三位院士，邬贺铨、郑南宁、李骏院士作序。

报告到此，谢谢各位！

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（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅，仅作为参考资料，请勿转载！）