高通李俨:5G时代将是V2X技术的新空口

责任编辑:田小梦 2019.05.17 22:17 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)产业发展,标准先行。为助力缩小全球标准化差距,推动5G行业发展,加大5G示范应用推广力度,5月16日-17日,由中国通信学会主办,北京信通传媒和百卓网络联合承办的以“缩小标准化工作差距”为主题的“2019年世界电信和信息社会日大会”正式召开。

作为“5.17世界电信日大会”重磅分论坛之一,“2019 5G+物联网标准论坛”于5月17日在北京新世纪日航酒店拉开帷幕。本次研讨会邀请了中国信通院、三大运营商以及高通、浪潮等产业链厂商汇聚一堂,共议5G与物联网发展之关键。Qualcomm技术标准高级总监李俨博士带来“5G赋能的C-V2X”的主题演讲。

1558103171403011685.jpg

演讲全文如下:

今天是一个好日子,是5.17世界电信日。每年在这一天我们都举行重大的活动来庆祝这一天。今年,我们的主题是5G,非常庆幸在这样重要的日子里有这样的机会跟大家分享,尤其是谈一下即将到来的在智能交通领域方面的新的技术和应用。

移动通信发展到今天已经有30多年了,Qualcomm经历了整个移动通信发展30多年的历程,通过Qualcomm和业界同仁共同的努力,我们创造了无比辉煌的移动互联网的世界,随着4G网络的普及和5G的到来,所有人都离不开手机,手机解决了我们衣食住行的方方面面。今天谈到5G,我们不仅利用5G更大的带宽能力进一步拓展我们的移动应用和手机上的功能,5G很重要的一点是我们在设计之初就希望利用5G技术拓展跟每一个行业深入的融合,利用5G技术大带宽、低时延、高可靠性、广连接特性来深刻改变每一个传统行业,利用5G技术改变我们经济生活和社会生活的方方面面。

今天我们利用这个机会来谈其中的一个领域:智能交通和汽车行业。在汽车行业,近几年广泛谈论的问题是“四化”,即电气化、智能化、网联化、共享化,这是一个很大的趋势。电气化就是我们要采用新能源节能减排,这是关于能源安全的一个新领域。智能化帮我从驾驶中解脱出来,降低交通事故的发生率。同时今天很多的主机厂商都在试图从传统的汽车制造企业转型成未来移动智能出行的供应商。如果大家熟悉汽车行业可以看到几大汽车巨头都分别投资共享出行的方案,以此进行转型。而不管是电气化、智能化还是共享化,其中很重要的支撑点是网联,我们要运用网联技术才能使这一切发生。Qualcomm是世界上领先的智能终端解决方案供应商,同时Qualcomm也是世界上最重要的汽车电子供应商之一。Qualcomm在大力推动移动物联网发展的过程中,第一时间把移动通信技术带到了汽车上,现在几乎所有的汽车上都配备电信远程管理、远程诊断、远程服务这些业务,这就是网联能力不断增强的一个体现。一路走来我们的车机越来越强,几乎所有车机都有导航和地图,都能通过网联能力实时获得交通拥堵的信息。不仅可静态地规划最短交通路径,还能结合当前道路拥堵情况合理规划我们出行的时间和路径的选择,这些都是在移动通信环境下完成的。Qualcomm很庆幸在过去20年和全球主机厂商有深入的合作,可以说全球所有主流的汽车供应商都跟Qualcomm有合作。

今天我们重点谈移动网联化一个重要的领域。刚才我举的例子里说到通过2G/3G/4G的上网能力来解决远程信息服务和信息娱乐,今天主机厂商更关注的是另外的领域,如何利用移动通信来解决安全性问题。这是很重要的领域,这几年来随着车质量不断提高,车预警能力不断加强,包括驾驶员的意识和道德水准也不断增加,正常情况下交通事故率应该不断下降,但实际情况是,如果大家有兴趣去互联网查一下就可知道,不仅仅中国、美国,很多国家在过去三年交通事故比例在往上增长。什么原因呢?其中之一可能是因为最近几年大家的注意力都被手机占据了。大家的关注度都在手机屏幕上,开车的时候也可能被手机分散注意力,造成了事故发生。主机厂商也想明白了,既然移动通信能让事故率上升,也一定能把事故率降下来。现在主机厂商都在考虑,怎么样让驾驶员注意力从手机屏幕上转到驾驶环境里。他们要做很多很多的事情。其中一个是,通过车机上信息娱乐的设计,把从手机上获得的信息适当地整合到车机环境里;同时利用移动通信技术在事故发生前就给驾驶员提供安全性提示,也就是我们所说的ADAS(高级驾驶辅助系统)来避免事故的发生。这里面我们最主要谈的技术就是C-V2X技术,其中C代表蜂窝, 意指V2X是在蜂窝技术的基础上发展起来的,V代表车,X代表万物,V2X意指车与万物互联。C-V2X包含几个层面:首先是V2N,我经常把V2X解释成汽车的朋友圈,V2N就相当于朋友圈的公号,提供远端上网能力,车可到远端的网络上下载地图、信息娱乐等大家广泛使用的数据。同时朋友圈里有临时建的群,那么C-V2X提供的直接通信能力让车和车、车和路,车和行人等所有道路参与者之间临时建一个群,这个群有交通设施、有车、有人,彼此分享一些信息。比如,车和车之间可以分享位置、速度、加速度(加速度包括加速还是减速)、驾驶意图(例如是否转向、刹车),这些信息都可以广播出来,让其他车辆听到以后会提前做出预判。我们在环路上经常发生追尾事故,往往不是第一辆车被后面的车追尾,而是后面的车被第三辆车追尾。为什么呢?过程是我踩刹车,我的刹车灯会亮起来,后面的人会有一定的碰撞前的预警时间提前做出预判。第二辆车有足够多的时间做出判断,但不幸的是留给第三辆车的预警时间就不够,因此就没有足够的时间采取避让措施,就有可能发生事故。如果刹车的信息不仅用灯的形式传递出来,而且用移动通信技术进行广播,让周边几百米内的车都能听到,后续的车虽然看不到刹车灯,但会知道前方100米的车踩了紧急刹车,如果不紧急避让,就可能撞车。这个时候主机厂商有了这个信息就可以对驾驶员进行提示,让驾驶员采取避让措施,避免事故的发生。同时道路和行人也可以做出类似的规定,行人过马路的时候,也可以给车提供提示,这一点在无人值守的道路路口非常重要。

同时,道路和基础设施之间也可以做很多的事情。比如把所有路口的信号灯都进行改造,还没有到全部取消的极端的程度,而是要通过无线通信技术去改造路口。别人经常问我能不能用一句话形容C-V2X?很简单,今天我们在道路交通环境里最重要的安全技术是什么呢?是包括我们的红绿灯在内的信号灯,这对交通的流量、安全来说都是最重要的提示。同时车辆本身的灯光也非常重要,例如刹车灯、转向灯、示宽灯,车辆的信息可以通过灯光信号把驾驶意图广播给别人,使其他车辆及时做出处理和避让。C-V2X的技术第一步就是通过这个技术把所有的灯光系统数字化,把这些信息不仅用光的形式呈现出来,而且用无线电的信号呈现出来,把这个信息传的更远,甚至扩展到视距以外。这样即使我在一辆大车后面,视线被遮挡,虽然看不见灯光,但可以听的到这些信息。有了这些信息主机厂商就可以开发出大量基于安全的应用,来改善我们交通出行的效率和安全。

在标准方面,2017年9月我们完成了V2V的版本,2018年4月完成了V2I、V2P和V2N在内的所有的V2X版本。之后,我们在全球范围内,配合5GAA做了大量的试验,欧洲、美国、中国、日本、韩国、澳大利亚都在进行这些技术的验证。在去年11月份,中国汽车工程协会在上海组织了一场“三跨”的展示,有来自中国和国外的11个主机厂商、8家LTE-V2X终端提供商、3个芯片厂商共同参与了测试,验证了这个技术的可靠性。随着整个产业的广泛推动,我们有理由相信在明年我们会看到大量的全装C-V2X技术的车辆上市。

刚才说的是基于4G的技术,其实C-V2X还将成为5G的先导性应用。车联网一定是5G最重要同时也是先实现的应用之一。刚才说了C-V2X,尤其是R-14版本的C-V2X使这一切成为了可能。随着5G的到来,给我们带来的更大的带宽,更低的时延,更高的可靠性,有了这一系列的能力,我们发现在交通领域可以做的更多,不仅仅是R14所带来的基础安全的应用,我们可以让整个交通,道路和车辆变得更加的智能,使得整体智能化程度提高。在这个基础上,3GPP也在不断努力,在今年4月份3GPP通过了基于5G新空口波形进一步去做V2X。刚才提到,明年即将见到的R14的版本主要解决的是基础安全的问题,例如刹车、预警、更有效率的信号灯等等,与此同时,主机厂商也在试图利用移动通信技术使自动化走的更加的快,我们也希望能够在5G新空口下进一步优化我们直接通信的能力,帮助主机厂商来做自动驾驶。

刚才提到了,2019年4月份3GPP通过了立项,会在R16的框架下来做5G新空口的V2X,预计会在今年十二月份完成第一个版本,我相信后续还会进一步的演进。这个版本,主要就是解决自动驾驶的问题。也许大家会有疑问,已经有了即将部署的R14版本,为什么还要去做R16或者R17版本的呢?这两个之间是什么关系?其实这两者是双模前后演进的关系,我怎么解释这个问题呢?今天和未来一段时间所有的车都会装R14,由R14来让车辆具有所有的灯光都数字化这个能力,这个基础上我们还需要R16来解决车辆与车辆自动驾驶相互的协作。举一个例子,近两年运营商陆续开通了VoLTE,但前几年在3G、4G已经发展的非常成熟的时候,我们打电话仍然走的是2G,我们用GSM或者CDMA这种数字化技术去解决了语音的能力,同时利用LTE提供了数据能力,这两者是相辅相成的。未来整个车联网的演进也是基于双模的演进,R14解决基础的数字化,R16和R17解决自动驾驶的双模协同的工作。

有了5G新空口的V2X,我们要重点解决的场景是什么?我们知道做自动驾驶无非就是感知、决策和执行三个层面。这三个层面都可以通过车联网来改进,首先通过移动通信帮助车和车之间感知能力增强;还有就是协作式的驾驶意图,我们人在路上驾驶的话,人是有很多预判能力的,到底我能不能并线?人家会不会让我?但如果用机器完成的话,必须有可靠的确认,就用非常可靠的通信才能帮助他们解决这些问题。我举一个协作式驾驶的例子:假设路上全是自动驾驶的车,没有人在里面,一辆车要完成并线,从辅路汇到主路里面去,那么它首先要告诉周边的车我要进入主路,并且告诉大家我预期行进路线是什么样,我的速度什么样。所有车收到这个消息以后要做出一个判断,按照你规划的时间和路径往前走会不会与我发生碰撞。如果每辆车都觉得没有问题,每一辆车都会给确认。然后这辆车会告诉所有的车你们都确认没有问题,那我要开始走了。所有这些过程是从功能安全的角度来讲,可靠度是99.99999%,远高于我们移动通信网络的可靠度。怎么做到这一点?要求我们移动通信的底层通信环节上就要达到99%甚至更高的可靠性。我们需要在应用层做大量的工作来进一步提高可靠性。

同时有了更高的带宽能力,我们可以让基础设施实时把道路地图情况广播给司机,例如现在临时有道路封路,那么我们可以及时的把哪条道路封闭甚至哪个路口哪个车道封闭的这个消息告诉司机,让司机能够合理的规划路径。

传感器共享也能解决很多问题。今天很多自动驾驶车辆是靠雷达、摄像头和激光雷达感知道路上交通参与者。比如说一辆车,它可以看到迎面而来的车,但是在视距以外是看不见的。上下行的车都难以观察到视距以外的情况,如果有一个能力,可以让车辆用它的雷达检测到其他的行进的车时候时候,以无线的的形式把这些信息广播出来,这样其余的车辆虽然看不到其他的道路参与者,但是可以听到别的人检测到的目标体,以此来构建完整的道路状况信息并进行合理的驾驶行为的规划。这就要需要直接通讯的能力,需要有比较高的带宽和很短的时延来完成这件事情。这些是我们在R16和R17的V2X来进一步优化才能实现。

做个总结,R14的V2X标准已经完成将近两年,整个产业也进行了大量的测试,我们认为产业会迅速的发展,我们看到很多主机厂商和零部件厂商都已经开始开发V2X,我手上就是一个国内的模组厂商基于Qualcomm9150芯片做的一个V2X模组。基于这些模组,主机厂商可以做部件,然后装到车上进行量产,预计明年就可以看到R14的V2X车量产。

同时,我们为了配合自动驾驶很多主机厂商做的自动驾驶的开发,我们致力于R16 5G新空口C-V2X技术的标准化,我们希望利用未来2—3年的时间完成标准的开发,技术的验证和整个产品的开发来帮助我们的主机厂商未来几年能够推出先进的自动驾驶运行方案。这就是我的演讲,谢谢大家!


发表评论请先登录
...
CWW视点
暂无内容
...
CWW专访
暂无内容
...
产业
    暂无内容