5G+车联网,自动驾驶的诗和远方

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电影里逆天的自动驾驶现在怎样了?

这得从自动驾驶等级说起 , 辅助驾驶 - 部分自动驾驶(人工为主)- 高度自动驾驶(特定条件下的自动驾驶)- 最终进入无人驾驶时代。

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电影里展现了诗和远方-上图智能汽车已达到高度自动驾驶、无人驾驶等级。

回到现实-目前市场上的汽车尚在部分自动驾驶阶段,基于汽车本地传感器(雷达和摄像头等)将状态数据进行智能化分析,做出安全决策。这样在一定程度上可以自动驾驶,如大家熟悉的自适应巡航。但这种基于本地传感器实现方式存在一些局限,如雨雪等恶劣天气下,摄像头看不清交通标志;在拐弯处雷达检测不到拐角的障碍。于是要想办法让车辆通过网络获取外部环境信息,具备强大的外部通讯能力,与本地传感器互补-车联网闪亮登场。

引言车联网是什么?

车联网指车与外界的信息交换。

它支持的通信模式有:

车间通信 (V2V),车与行人 (V2P),车与基础设施 (V2I),车与网络 (V2N)。它们可以统称为 V2X (X 代表 Everything),即车联万物。

与雷达摄像头等传感器不同,我们可以把 V2X 视为无线传感器系统,它允许车辆、基础设施通过通信信道彼此共享信息,扩大自动驾驶感知范围,进一步提升安全性舒适性。

V2X 实例

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如图道路弯道处有障碍,视线遮挡所以汽车本地传感器(摄像头雷达等)检测不到,这时 V2X 会通过网络共享信息,提示前方有障碍。
两个阵营 DSRC v.s. C-V2X

车联网通信技术标准有两种:以 IEEE 802.11p 为基础的专用短程通信 DSRC,和 3GPP Rel.14 版本启动的 C-V2X。

DSRC 技术原理

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DSRC 起步较早,由美国欧洲日本开始研究开发,已经实现了一部分相对成熟的车联网应用。DSRC 是由路侧单元 RSU,车载单元 OBU 组成,主要用于 V2I 和 V2V 系统。

用于 C-ITS

智慧运输系统

C-V2X 技术原理

C-V2X (Cellular V2X)是基于蜂窝网的车联网技术,指 LTE-V2X 到 5G-V2X 的平滑演进。定义了下面两种配置:

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提供 PC5 接口用于终端与终端、行人、路侧设施通信,提供 Uu 接口用于蜂窝网络与终端通信。

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DSRC 与 C-V2X 射频性能对比

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可以看出,DSRC 技术虽起步早成熟度高,但在技术演进、V2N 场景存在局限性。C-V2X 相比 DSRC 提供了更高的传输速率,更大的覆盖范围,更好地对抗汽车高速运动中的衰落。

现状 我国积极推动 C-V2X

2018 年 11 月,工信部发布《车联网(智能网联汽车)直连通信使用 5905-5925MHz 频段管理规定》明确,5.9GHz 频段作为基于 LTE 的 C-V2X 技术的车联网直连通信的工作频段。

2019 年 7 月,交通部印发《数字交通发展规划纲要》,推动自动驾驶与车路协同技术研发,开展专用测试场地建设。鼓励物流园区、港口、铁路和机场货运站广泛应用物联网、自动驾驶技术。

2020 年 2 月,发改委等 11 部委联合印发《智能汽车创新发展战略》,提出到 2025 年,车用无线通信网络(LTE-V2X 等)实现区域覆盖,新一代车用无线通信网络(5G-V2X)在部分城市、高速公路逐步开展应用,高精度时空基准服务网络实现全覆盖。

C-V2X机遇和挑战并存

C-V2X 为汽车开启上帝视角:

5G 超高下载速率可支持厘米级高精度 3D 地图的实时更新和定位、车辆本身 OTA 系统升级、车载高清视频。海量物联可以支持大量公路指示牌、路标、红绿灯等基础设施联网并发给车辆,使自动驾驶决策更合理。超低时延快速预警突发情况,并整体规划行车路线。

道路环境复杂,雷达摄像头等本地传感系统受限于视距、环境等因素,感知能力下降。C-V2X 允许车辆通过通信信道彼此共享信息,检测隐藏威胁,扩大自动驾驶感知范围,通过 5G 近实时高清视频传输,C-V2X 和传感器互补,实现 100% 安全性。

车联网企业研究 C-V2X 遇下列挑战:

  • 如何保证汽车在高速行驶过程中,在低信噪比、强信道衰落环境下的性能?

  • 如何保证汽车在自动驾驶过程中和其它节点的通信可靠性,远程更新自动驾驶软件的可靠性?

  • 如何保证 MIMO 天线射频性能以提高数据传输吞吐量?

直面挑战,早日实现无人驾驶,您需要一台信道仿真仪:

思博伦 Vertex
为 C-V2X 量身定制方案5G+车联网,自动驾驶的诗和远方

支持 Mesh 拓扑图

用以仿真 V2I、V2P、V2V

最大模拟 16 设备、汽车组网

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支持 V2X 相关信道模型

802.11p

D2D

SCME, WINNER II

5G NR

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动态建模 模拟汽车在高速行驶中一段时间的信道变化

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接收功率、信噪比、多普勒频移、多径等参数动态变化

虚拟路测5G+车联网,自动驾驶的诗和远方5G+车联网,自动驾驶的诗和远方

Virtual Drive Test

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录制现网环境,在实验室多次回放测试

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5G,车联网,自动驾驶,C-V2X,V2V,V2P,V2N,V2I,信道仿真仪,Mesh

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来源链接:mp.weixin.qq.com