權威市場機構預測,到 2025 年,全球聯網汽車市場將增至 1660 億美元 ;而2020年,受新冠肺炎疫情影響,其市場規模為540億美元,由此推算,聯網汽車市場將在五年時間增長三倍。
車聯網(V2X) 使車輛能夠與其他車輛和交通系統中的其他要素進行通信,包括道旁基礎設施、自行車和行人。根據美國運輸部的資料,全面采用 V2X 技術可將交通事故的嚴重度完全消除或減少高達 80%。這項技術還將大大減少車輛在高速公路上的行駛時間和燃油消耗。
當前有兩種無線通信技術啟用了 V2X:專用短距離通信 (DSRC) 和蜂窩 V2X (C-V2X)。
盡管 V2X 使用 DSRC 已有 20 多年,但現在隨著 C-V2X 的成熟發展, 它正成為 V2X 的主流技術。
C-V2X技術優勢
C-V2X 使用經 3GPP 標準化的 4G 或 5G 移動連通性,從一輛車向其輻射范圍內的其他車輛、 行人或其他固定物體發送和接收信號。該技術通過整合車對車 (V2V)、車對基礎設施 (V2I)、 車對行人 (V2P)、車對網絡 (V2N) 和車到云,為汽車制造商提供完整的通信套件。采用 3GPP 第 14 版的 C-V2X 在一種技術中提供了兩種傳輸模式(模式3和模式4),可涵蓋廣泛的用例。
由于該技術可以獨立于蜂窩網絡(PC5 側鏈路用于直接通信,例如 V2V、V2I)工作,因此可在在專用的ITS 5.9 GHz 頻譜中提供低時延、增強的通信范圍和可靠性。它還使用傳統移動寬帶許可頻譜中的 UTMS 空中接口 (Uu) 提供車對網絡 (V2N) 通信。與 802.11p 類技術相比,C-V2X PC5 側鏈通信提供了更大的通信范圍、更高的可靠性、更好的非視距 (NLOS) 性能以及顯著的成本效益。
汽車制造商可以設計具有增強安全功能的車輛,而無需依賴蜂窩網絡。包括快速增長的電動汽車(EV) 在內,各主流車型均紛紛均采用 C-V2X 作為通信的首選技術方法,為新車先進安全系統的研發與設計奠定基礎。
與 4G LTE 不同,5G 已經多元化到全球范圍內的一系列垂直行業,包括交通運輸行業,使其成為構建和開發互聯、自動運輸系統的杰出平臺。產業聯盟面對不斷變化的市場,公司必須不斷推出新的產品和服務,以滿足消費者不斷變化的需求。借助在大多數國家都適用的共同標準,今天的全球市場提供了成熟的制造系統。汽車制造商將從這種規模經濟中受益——為全球受眾應用一種技術或生產一種車型,而不是為較小的區域市場推出眾多不同的車型。規模經濟最終將使互聯汽車的價格對于最終用戶更實惠,并隨著需求的增加更快地部署。
部署C-V2X的關鍵
2017 年,3GPP R14 標準中首次提出C-V2X 標準,2019 年,支持 C-V2X 的芯片組上市。實際上,C-V2X 商業部署存在一些關鍵事項。
? 保全性—— 物理層測試對于確保 C-V2X 模塊滿足當前從物理層到應用層的射頻和協議標準至關重要。
? 安全性—— 汽車中各種類型的無線通信都會帶來潛在的漏洞。網絡安全測試對于 C-V2X 技術至關重要,但是目前沒有針對汽車網絡安全的標準。大型原始設備制造 商(OEM) 各自使用自己的網絡安全標準和要求。
? 互操作性——由美國 OmniAir 聯盟和 5G 汽車 協會組織的 Plugfest 活動和歐洲電信標準協會 (ETSI) 共同促進了由多個供應商生產 的芯片組、軟件堆棧和模塊之間的互操作性。
認證挑戰
與前幾代的蜂窩連通性相比,5G 通信更容易受到由于 IQ 調制、相位噪聲、失真、信噪比、 幅度和相位線性度所導致的信號質量問題。隨著政策制定者努力對 5G 的使用進行立法,目前有關 5G 的部署和性能質量標準的規則仍然是動態變化的。制造商要對新的5G標準進行測試,就必須為認證目標隨法規的變化而變化做好準備,例如釋放更多頻譜以充分利用5G新空口。
盡管 C-V2X 的認證標準仍在不斷發展,但對于物理層、協議層和應用層,都已經有了全球和區域定義的標準。除了 3GPP 無線電接入標準之外,這些初步標準還得到了一系列世界立法組織的支持,例如電氣和電子工程師協會 (IEEE)、汽車工程師協會 (SAE)、交通工程師協會 (ITE)、美國電氣制造商協會 (NEMA)、歐洲電信標準協會 (ETSI)、中國通信標準化協會 (CCSA)、中國汽車工程學會 (SAE-C) 等。ITS 組織和道路運營商監管機構需要滿足各自的標準開發組織、電信和汽車行業管理機構設定的性能標準。
測試和驗證
通常,C-V2X 設備需要根據全球蜂窩標準進行 GCF 射頻/協議認證。針對設備工作時的所在區域, 可能 需 要 根 據 ITS 上 層 標 準( 例 如 IEEE 1609.2/3/4、北美的 SAE J2945、和/或 歐盟和中國的其他適用地區標準)進行測試。
此外,設備可能需要通過測試,以滿足當前為ITS 應用層開發的特定區域的測試用例。對于許多制造商而言,購買能夠測試 5G 新空口未來擴展的測試設備是一項巨大的投資;不過,這不應成為走向成功的障礙。全球經過全面審核的測試機構提供專業技術和極其 先進的測試技術。使用外部資源確保每個被測器件 (DUT) 符合不斷演進的C-V2X 標準。
所有這些都以一個更經濟的運營費用實現。測試標準有時是一個不斷變化的目標,因此使用獨立的測試機構可以幫助您了解最新的指導方針,以確保您的產品符合規定要求。
無論是選擇為內部實驗室購置測試設備,還是與領先的獨立測試機構合作,選擇使用經過全面審核的測試設備來測試當前和未來的 5G/C-V2X 標準都是必不可少的。這樣做可以根據最新指南提供精確、可重復的結果——最大限度縮短測試時間,加快產品上市時間。
確保一致性
無論您是進行內部測試還是通過獨立第三方實驗室進行測試,使用 OmniAir Consortium 等測試和認證機構可能是獲得 C-V2X 設備所需認證的比較省時和經濟高效的方法。使用經過審核的先進設施進行工作臺、現場和安全測試,確保符合最新的測試標準。
在實驗室報告完成后,監管機構會批準調查結果,并且設備會收到認證標志以證明合規性。
OmniAir 認證測試具有以下優勢:
? 與其他方法相比,這個綜合認證過程需要更少的時間和財務資源。
? 包括根據相關標準對 RF 和 MAC 進行一致性測試、進行上層信息結構測試、以及提供 網絡和安全服務測試。
? 廣泛的認證框架,確保被測器件 (DUT) 符合所有相關標準。
? 確保互操作性的良好實踐,以便一級供應商和原始設備制造商 (OEM) 可以輕松識別兼容 設備以確保獲得認證。
C-V2X測試解決方案
是德科技經濟高效的測試流程可以幫助汽車制造商通過 C-V2X 認證。我們擁有先進的技術 來支持一系列測試類型,這些測試類型將支持未來的 5G 新空口 (NR) C-V2X 版本。
這些測試功能使您能夠:
? 表征發射機的性能,例如功率、誤差矢量幅度 (EVM)、頻率精度、帶內發射、相鄰信道泄漏比 (ACLR)。
? 執行詳細的接收機測試,包括靈敏度、最大輸入電平和相鄰信道選擇性。
? 全面覆蓋 C-V2X、全球認證論壇 (GCF) LTE 測試用例和 PTCRB 設備認證測試的測試協議。
? 使用應用層測試,將 C-V2X 場景與硬件在環 (HIL) 系統結合并集成。
汽車制造商、智能交通系統 (ITS) 設備的創新者以及負責部署基礎設施的人必須與認證測試專家合作。跨越各行業領域的通信共享可確保為上市的技術提供互操作性,滿足 5G和C-V2X 不斷演進的標準要求。
全球對蜂窩車聯網 (C-V2X) 通信技術的認可將會把自動駕駛從人類共同的愿景變為大眾市場的現實。C-V2X 使用第3方合作伙伴項目(3GPP) 標準進行4G 和 5G 移動蜂窩連接,并在 5.9 GHz 頻段運行。
在大多數國家,這是官方指定的智能交通系統 (ITS) 頻段。
這種全球協調正在為汽車制造商和基礎設施專家創建安全、互聯和統一的駕駛生態系統鋪平道路,此生態系統可在不同地區快速擴展且極具成本效益。由于區域性的ITS 標準不斷發展,同時對5G的監管要求也在不斷變化,因此 C-V2X 認證也在不斷變化之中。制造商必須適應未來的技術迭代和立法方面的變化,才能在快速擴張的市場中保持競爭力。
編輯:黃飛
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原文標題:1660億美元市場!如何做好車聯網主流技術——C-V2X研發測試?
文章出處:【微信號:eng2mot,微信公眾號:汽車ECU開發】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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