5G 無線是未來十年移動通信的全球標準，它正在涉足一個令人興奮的新領域：汽車和通信行業之間的合作。自動駕駛應用程序包含獨特的連接要求，而在這方面，5G 憑借無處不在的覆蓋范圍、毫秒級延遲和以厘米為單位的地理定位服務而脫穎而出。

5G 網絡技術以及專門的專用短程通信 （DSRC） 技術正在成為互聯汽車計劃的關鍵要素，該計劃促進汽車、騎自行車者和行人之間的協作行為。根據 Gartner Research 的數據，到 2020 年，道路上將有 2.5 億輛聯網汽車。

但在汽車世界的背景下，5G 有什么特別之處呢？首先，它降低了延遲并提高了數據速度和蜂窩覆蓋的可靠性——這些屬性在即將推出的聯網汽車和自動駕駛汽車中必不可少。

5G 作為連接車輛在汽車世界中的旅程以蜂窩車聯網 （C-V2X） 的形式體現，這是一種在車輛、自行車、行人和基礎設施之間運行的實時無線安全通信系統。隨后，C-V2X 的更低延遲和更高帶寬開始補充先進的駕駛員輔助系統 （ADAS） 和自動駕駛車輛。

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5G 網絡正在成為通過 C-V2X 連接機制推進自動駕駛汽車用例的關鍵推動力。

因此，要駕馭 5G 在汽車迷宮中的旅程，讓我們從為互聯汽車運動奠定基礎的 C-V2X 通信開始。最終，它將為智能城市應用的自動駕駛汽車和智能交通鋪平道路。

C-V2X 的出現C-V2X 技術基于3GPP Release 14 規范 ，用于與其他車輛基于 PC5 的直接通信；路邊使用者，例如行人、騎自行車者和摩托車手；路邊基礎設施，包括交通標志、施工區等。

高速蜂窩通信平臺無需通過 SIM 卡或蜂窩網絡訂閱進行蜂窩網絡連接。它在全球統一的 5.9GHz 智能交通系統 （ITS） 頻段運行，用于車對車 （V2V）、車對基礎設施 （V2I） 和車對行人 （V2P） 通信。

需要注意的是，C-V2X 以兩種傳輸模式運行：直接通信和基于網絡的通信。基于 PC5 的直接通信處理位置、速度和本地危險，而在移動運營商的許可頻譜中運行的公共蜂窩網絡為路邊安全提供補充服務。

以高通公司的 9150 芯片組為例，該芯片組旨在為基于 PC5 的直接通信提供服務，該芯片組運行用于 V2X 通信的 ITS 堆棧和硬件安全模塊 （HSM），以通過運行在 1.5 GHz 的 A7 應用處理器提高網絡安全性。

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Danlaw 的 AutoLink 車載單元 （OBU） 和 RouteLink 路邊單元 （RSU） 基于 Qualcomm 的 9150 芯片組，用于 C-V2X 通信。

9150 芯片組還集成了全球導航衛星系統 （GNSS） 功能，可促進 GPS 時間以及用于高精度定位服務的位置和速度信息。Qualcomm 的航位推算軟件在最具挑戰性的環境中為其提供準確的定位和時間信息。

9150 芯片組的設計勝利證明了 C-V2X 技術正在獲得發展勢頭。例如，射頻芯片制造商 Qorvo 專門設計了 QPF1002Q 前端模塊 （FEM），以與高通的 9150 芯片組配對。在這里，值得一提的是，聯網汽車和自動駕駛設計中的智能車載系統要求與其他車輛、基礎設施甚至手機進行更高水平的射頻通信。

Qorvo 的射頻模塊包括 HBT 功率放大器 （PA）、PHEMT 低噪聲放大器 （LNA） 和 PHEMT 開關。此外，射頻前端和 C-V2X 芯片組的組合正在試驗中，參與者包括奧迪、福特、日產和 PSA 等汽車制造商。

同樣，移遠無線解決方案在其AG15 模塊中集成了 9150 芯片組，針對道路安全和自動駕駛的遠程信息處理和 V2X 應用。它可以在車輛及其周圍環境之間通過高密度數據交換實現低延遲。反過來，道路使用者之間的信息共享可以避免交通擁堵并防止碰撞。

該模塊具有一個多星座接收器，可覆蓋 GNSS、GPS、GLONASS、北斗、伽利略和 QZSS 衛星。它集成了基于衛星的增強系統 （SBAS） 和高通公司的 3D 航位推算技術，以提高定位精度和速度。

V2X 增強自動駕駛C-V2X 通信的發展本質上與 5G 如何為自動駕駛汽車項目服務有關。高通的 9150 芯片組就是一個很好的例子：它為 ADAS、傳感器、攝像頭、雷達和激光雷達提供有關車輛周圍環境的額外輸入。

例如，高通于 2017 年推出的 C-V2X 芯片組提供非視距 （NLOS） 傳感能力，以支持高速移動和高車輛密度部署，從而為安全自動駕駛鋪平道路。

換句話說，C-V2X 技術能夠提供有關車輛周圍環境的信息和識別物體的能力是汽車制造商尋求具有安全意識的自動駕駛解決方案的關鍵推動力。

以激光雷達掃描儀為例，它的工作半徑只有幾十米。在這里，無處不在的蜂窩覆蓋比 DSRC 連接等短程通信機制更有可能為 LiDAR 服務。

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高通與AT&T、福特、諾基亞攜手開展基于C-V2X技術的自動駕駛汽車試驗。

Savari 已針對高通公司的 9150 C-V2X 芯片組優化了其V2X 軟件堆棧 ，最近在華盛頓特區的奧迪和福特汽車中展示了具有遮擋或不可見場景的自動駕駛。該試驗涉及行人和易受傷害的道路使用者，它向其他車輛發送有關緊急電子剎車燈激活和與交通信號控制器通信的警報。

5G 新空口 （NR） 標準提供了一個統一的連接結構，可以擴展到新的行業。ADAS 傳感器技術以及自動駕駛汽車將成為 5G 高吞吐量的主要受益者，基于攝像頭和傳感器數據構建動態地圖，然后將其分發到街道交叉口。

低延遲和超可靠的 5G 通信鏈路對于提高自動駕駛高級路徑規劃所需的可預測性水平也至關重要。例如，高吞吐量傳感器數據的感知共享有助于創建真實世界的模型，從而實現路徑規劃意圖和軌跡共享，以實現更快、更安全的機動。

智慧城市中的 5G C-V2X 具有清晰且向前兼容的 5G NR 演進路徑這一事實也最終導致汽車和交通領域之間雄心勃勃的交叉。C-V2X 在沒有網絡幫助的情況下為直接通信提供增強的范圍和可靠性的能力對于智慧城市尋求協調駕駛和實時本地更新至關重要。

2019年初在拉斯維加斯進行的C-V2X試驗就是一個很好的例子。9150 C-V2X 芯片組供應商高通與拉斯維加斯市、南內華達州交通委員會和 RSU 供應商 Commsignia 攜手展示 C-V2X 用例。

Commsignia 的 RSU 與配備該公司 C-V2X 售后市場 OBU 的車輛一起放置在全市近 100 個十字路口，以在公共場合展示聯網汽車。

智慧城市試驗正在進行中，5G 重塑聯網汽車、自動駕駛和智能交通計劃的能力也在進行中，并增強了范圍和可靠性。激動人心的時刻即將到來。