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基于C-V2X实现智能交通和自动驾驶
时间：2020-07-10
在3GPP TSG第88次会议上，5G R16标准宣布冻结，标志着5G第一个演进版本标准正式完成。R16的完成和发布意味着各厂商可依据该版本进行相应产品的研发制造，进一步丰富5G技术的应用场景，也进一步加快全球5G网络部署的进程。
R16的发布，更多的是体现对垂直行业的支持，将实现5G从服务于人向服务于行业转变。从能力角度看，R16标志着5G网络变得“更强”，能够更好的支持各种垂直行业应用，将催生新的产业生态，支撑产业转型升级，助力数字经济发展。
5G R16标准具有五大特征
2020年初，新冠肺炎疫情在全球范围爆发，原本定于2020年3月冻结的R16标准推迟到7月初。与此同时，由于各地防疫政策导致无法进行线下的交流沟通，使得R16是3GPP史上第一个通过非面对面会议审议完成的技术标准。
R16作为5G的重要版本，在R15的基础上，对5G的承载能力和基础功能都做了一定增强和提升，标志着5G时代的垂直行业应用正式来临，主要呈现以下五大特征。
一是，此次R16标准工作主要通过在线网上会议方式进行，可预见视频将成为5G应用的先导。如果从一个全新的视角来看，线上沟通、工作、学习、生活娱乐将成为新常态，成为5G的最富有创新 的应用场景。
二是，增强5G基础能力和特性，包括波束管理和多点传输等多天线技术增强，双连接和载波聚合，移动性管理增强，终端的节能和定位、远端干扰管理、无线中继等多方面能力的增强。
三是，增强5G垂直行业的支撑能力。R16网络将实现更低的空口时延、更可靠的传输、毫秒级的时间同步及高精度定位等能力，将在工业互联网等垂直行业场景中发挥作用，扩展5G万物互联和万物智联的能力。
四是，首次引入了5G与卫星通信的融合研究。未来将卫星作为5G地面通信系统的扩展，利用卫星实现更广的覆盖，满足沙漠、海洋、森林、山区、偏远地区等特殊场景的宽带通信需求。
五是，R16是承前启后的重要版本，为了满足各行各业不断涌现的对通信的新需求，5G版本将会不断演进迭代。目前，R17技术标准的研究工作已经开始，包括3GPP已经给出卫星与地面通信融合的研究范围、NR-V2X的增强等等。
R16为C-V2X提供清晰的演进路径
据悉，C-V2X是基于蜂窝网络的车联网技术，包括LTE-V2X以及NR-V2X。车联网极有可能成为5G时代取得最大规模应用的单体垂直行业应用场景之一。
在自动驾驶的发展路径上，国外基本采用单车智能（如Google）。我国或采用车路协同发展模式，即基于C-V2X实现“聪明的车”+“智慧的路”方式实现智能交通和自动驾驶。基于C-V2X的车路协同，可弥补单车智能感知和决策上的不足，实现从单车智能到网联智能，推动自动驾驶早日落地，目前业界已有基本共识。
从标准的角度，R16完成了NR-V2X的第一个版本的标准化工作，是C-V2X的重要里程碑，给出了C-V2X清晰的演进路径。R16为C-V2X产业链带来信心，对后续研发、互通互连的测试和产业可持续发展具有重要指导作用。
具体来看，R16面向车联网应用，支持V2V（车与车）和V2I（车与路边单元）直连通信，通过引入组播和广播等多种通信方式，以及优化感知、调度、重传以及车车间连接质量控制等技术，实现V2X支持车辆编队、半自动驾驶、外延传感器、远程驾驶等更丰富的车联网应用场景。
车联网产业有自身的迭代和演进节奏
不同于移动通信手机等消费类产品追求极致的先进技术，相关需求随着科技进步快速迭代产品，产品生命周期短；而汽车工业对技术和产品的可靠性、产业链供货的稳定性有着极高的要求，因此有着自身独有的产品更新速度和更长生命周期。对于车联网产业也是如此，因为是服务于汽车工业和交通行业，
我国C-V2X车联网产业发展将经历三大发展阶段。第一阶段是支持辅助驾驶安全、提高交通效率。例如通过建设路侧设备RSU、搭载车载设备OBU，实现车与交通信号灯及路侧感知设备的通信，提供车速引导、绿波通行、弯路限速提醒等多个车路协同场景，提升交通通行效率；与此同时，还可实现车车通信和车路通信，及时向车主告知前方车辆是否出现踩刹车、变道，临时交通事故及时预警等，降低交通事故率。
第二阶段是封闭园区和封闭道路中的商用车及运营车辆的中低速自动驾驶。如园区无人清扫、无人摆渡等，矿山、港口码头、封闭园区等无人驾驶工程车辆，以及城市特定道路的自动驾驶出租车等。
第三阶段是乘用车的自动驾驶以及高速公路的车辆编队行驶，这是需要NR-V2X的支持才能实现。无人驾驶面临的最大挑战是需要与有人驾驶车辆、行人等并存的挑战，还需应对中国的特殊交通挑战等，未来的自动驾驶还将需我国的政策法规、交通管理和产业监管等方面的变革才能实现，需要长时间的跨界磨合、联合测试，实践去解决问题，达成共识。
可见，车联网是一个跨界工程应用，即跨汽车、交通、公安、通信等行业，在推进过程中存在一定困难，需先在基于成熟的LTE-V2X基础上进行一定时期的第一阶段和第二阶段的车路协同测试和试验，在形成产业界共识后，再推进更高级的自动驾驶应用，即第三阶段。
目前来看，我国车联网的发展已经进入第二阶段，LTE-V2X已经能够很好的满足第一阶段和第二阶段的需求。按照3GPP的C-V2X标准演进路径看，在未来很长的一段时间内，LTE-V2X与NR-V2X长期共存，两者之间是互补关系，不是替代关系。R16标准也特别制定了LTE-V2X与NR-V2X在设备内共存的规范。
R16的NR-V2X是一个进步，为C-V2X产业界带来信心，也解决了汽车工业界关心的LTE-V2X的技术与标准演进问题。对于车联网产业而言，在演进过程中需要根据汽车和交通行业的需要以及产业发展规律稳步推进、平滑升级。
R16的发布，更多的是体现对垂直行业的支持，将实现5G从服务于人向服务于行业转变。从能力角度看，R16标志着5G网络变得“更强”，能够更好的支持各种垂直行业应用，将催生新的产业生态，支撑产业转型升级，助力数字经济发展。
5G R16标准具有五大特征
2020年初，新冠肺炎疫情在全球范围爆发，原本定于2020年3月冻结的R16标准推迟到7月初。与此同时，由于各地防疫政策导致无法进行线下的交流沟通，使得R16是3GPP史上第一个通过非面对面会议审议完成的技术标准。
R16作为5G的重要版本，在R15的基础上，对5G的承载能力和基础功能都做了一定增强和提升，标志着5G时代的垂直行业应用正式来临，主要呈现以下五大特征。
一是，此次R16标准工作主要通过在线网上会议方式进行，可预见视频将成为5G应用的先导。如果从一个全新的视角来看，线上沟通、工作、学习、生活娱乐将成为新常态，成为5G的最富有创新 的应用场景。
二是，增强5G基础能力和特性，包括波束管理和多点传输等多天线技术增强，双连接和载波聚合，移动性管理增强，终端的节能和定位、远端干扰管理、无线中继等多方面能力的增强。
三是，增强5G垂直行业的支撑能力。R16网络将实现更低的空口时延、更可靠的传输、毫秒级的时间同步及高精度定位等能力，将在工业互联网等垂直行业场景中发挥作用，扩展5G万物互联和万物智联的能力。
四是，首次引入了5G与卫星通信的融合研究。未来将卫星作为5G地面通信系统的扩展，利用卫星实现更广的覆盖，满足沙漠、海洋、森林、山区、偏远地区等特殊场景的宽带通信需求。
五是，R16是承前启后的重要版本，为了满足各行各业不断涌现的对通信的新需求，5G版本将会不断演进迭代。目前，R17技术标准的研究工作已经开始，包括3GPP已经给出卫星与地面通信融合的研究范围、NR-V2X的增强等等。
R16为C-V2X提供清晰的演进路径
据悉，C-V2X是基于蜂窝网络的车联网技术，包括LTE-V2X以及NR-V2X。车联网极有可能成为5G时代取得最大规模应用的单体垂直行业应用场景之一。
从标准的角度，R16完成了NR-V2X的第一个版本的标准化工作，是C-V2X的重要里程碑，给出了C-V2X清晰的演进路径。R16为C-V2X产业链带来信心，对后续研发、互通互连的测试和产业可持续发展具有重要指导作用。
具体来看，R16面向车联网应用，支持V2V（车与车）和V2I（车与路边单元）直连通信，通过引入组播和广播等多种通信方式，以及优化感知、调度、重传以及车车间连接质量控制等技术，实现V2X支持车辆编队、半自动驾驶、外延传感器、远程驾驶等更丰富的车联网应用场景。
车联网产业有自身的迭代和演进节奏
不同于移动通信手机等消费类产品追求极致的先进技术，相关需求随着科技进步快速迭代产品，产品生命周期短；而汽车工业对技术和产品的可靠性、产业链供货的稳定性有着极高的要求，因此有着自身独有的产品更新速度和更长生命周期。对于车联网产业也是如此，因为是服务于汽车工业和交通行业，
我国C-V2X车联网产业发展将经历三大发展阶段。第一阶段是支持辅助驾驶安全、提高交通效率。例如通过建设路侧设备RSU、搭载车载设备OBU，实现车与交通信号灯及路侧感知设备的通信，提供车速引导、绿波通行、弯路限速提醒等多个车路协同场景，提升交通通行效率；与此同时，还可实现车车通信和车路通信，及时向车主告知前方车辆是否出现踩刹车、变道，临时交通事故及时预警等，降低交通事故率。
第二阶段是封闭园区和封闭道路中的商用车及运营车辆的中低速自动驾驶。如园区无人清扫、无人摆渡等，矿山、港口码头、封闭园区等无人驾驶工程车辆，以及城市特定道路的自动驾驶出租车等。
第三阶段是乘用车的自动驾驶以及高速公路的车辆编队行驶，这是需要NR-V2X的支持才能实现。无人驾驶面临的最大挑战是需要与有人驾驶车辆、行人等并存的挑战，还需应对中国的特殊交通挑战等，未来的自动驾驶还将需我国的政策法规、交通管理和产业监管等方面的变革才能实现，需要长时间的跨界磨合、联合测试，实践去解决问题，达成共识。
可见，车联网是一个跨界工程应用，即跨汽车、交通、公安、通信等行业，在推进过程中存在一定困难，需先在基于成熟的LTE-V2X基础上进行一定时期的第一阶段和第二阶段的车路协同测试和试验，在形成产业界共识后，再推进更高级的自动驾驶应用，即第三阶段。
目前来看，我国车联网的发展已经进入第二阶段，LTE-V2X已经能够很好的满足第一阶段和第二阶段的需求。按照3GPP的C-V2X标准演进路径看，在未来很长的一段时间内，LTE-V2X与NR-V2X长期共存，两者之间是互补关系，不是替代关系。R16标准也特别制定了LTE-V2X与NR-V2X在设备内共存的规范。
R16的NR-V2X是一个进步，为C-V2X产业界带来信心，也解决了汽车工业界关心的LTE-V2X的技术与标准演进问题。对于车联网产业而言，在演进过程中需要根据汽车和交通行业的需要以及产业发展规律稳步推进、平滑升级。
