開創(chuàng)C-V2X技術(shù)路線引領(lǐng)全球車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

文/高妍 喬占衛(wèi)

陳山枝：中國信息通信科技集團(tuán)有限公司總工程師、專家委員會(huì)主任無線移動(dòng)通信全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任移動(dòng)通信及車聯(lián)網(wǎng)國家工程研究中心主任

黨的二十大報(bào)告提出，要加快建設(shè)制造強(qiáng)國、質(zhì)量強(qiáng)國、航天強(qiáng)國、交通強(qiáng)國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國。國家“十四五”規(guī)劃明確提出規(guī)?；渴?G網(wǎng)絡(luò)，積極穩(wěn)妥發(fā)展車聯(lián)網(wǎng)。我國車聯(lián)網(wǎng)正以引領(lǐng)全球的姿態(tài)加速向前。

伴隨全球汽車行業(yè)向電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化趨勢(shì)邁進(jìn)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車已成為全球汽車產(chǎn)業(yè)下半場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。依托C-V2X（蜂窩車聯(lián)網(wǎng)）技術(shù)的車路云一體化發(fā)展也成為中國特色路徑，助推我國跨汽車、交通、通信產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，將催生出新的萬億級(jí)市場(chǎng)。

2013年，我國全年汽車產(chǎn)銷首次突破兩千萬輛大關(guān)，當(dāng)時(shí)車輛遠(yuǎn)程信息服務(wù)才剛剛起步，汽車初步具備聯(lián)網(wǎng)通信能力。也是在這一年，時(shí)任大唐電信集團(tuán)副總裁的陳山枝（現(xiàn)任中國信息通信科技集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理、總工程師）首次在國際上提出LTE-V2X車聯(lián)網(wǎng)概念及關(guān)鍵技術(shù)，奠定了C-V2X（包括LTE-V2X及其演進(jìn)的NR-V2X）系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)路線。

十年來，作為C-V2X原創(chuàng)技術(shù)策源地及標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的倡導(dǎo)者、推動(dòng)者、領(lǐng)導(dǎo)者，中國信科及其下屬公司在陳山枝帶領(lǐng)下，一直致力于推動(dòng)我國C-V2X車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)制定與產(chǎn)業(yè)落地，凝心聚力砥礪奮進(jìn)，終于跨越山海，迎來了車聯(lián)萬物的第一抹曙光。

創(chuàng)新之路，路線之爭(zhēng)

車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)在全球有兩大競(jìng)爭(zhēng)流派——DSRC（專用短程通信技術(shù)）和C-V2X，兩者間的技術(shù)之爭(zhēng)持續(xù)多年，相持不下。前者以IEEE 802.11p為基礎(chǔ)提供短距離無線傳輸技術(shù)，技術(shù)成熟相對(duì)較早，由美國公司提出并主導(dǎo)。

2011年，為推動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，陳山枝卓有遠(yuǎn)見，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)調(diào)研國內(nèi)外短距通信技術(shù)、應(yīng)用需求和發(fā)展前景，深入研究分析DSRC技術(shù)，發(fā)現(xiàn)其通信性能、部署成本和業(yè)務(wù)場(chǎng)景多樣性方面存在諸多弊端。為突破DSRC技術(shù)局限性，陳山枝提出將蜂窩通信和短距直通通信相結(jié)合的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)路線，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)率先在國內(nèi)外啟動(dòng)了基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)（V2X）技術(shù)研究。

在2013年5月17日的世界電信日紀(jì)念大會(huì)上，陳山枝首次向全球公開提出LTE-V車聯(lián)網(wǎng)概念和關(guān)鍵技術(shù)。6月，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA）牽頭下啟動(dòng)了《基于TD-LTE的車聯(lián)網(wǎng)安全短距通信技術(shù)》的研究課題。

2015年開始，在陳山枝帶領(lǐng)下，大唐團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華為、LG等公司一起在3GPP推動(dòng)LTE-V2X國際標(biāo)準(zhǔn)制定。2017年，大唐聯(lián)合福特汽車在京津高速公路實(shí)際道路開展LTE-V2X性能測(cè)試，結(jié)果表明通信可靠性和距離顯著優(yōu)于IEEE 802.11p，測(cè)試結(jié)果輸出到5GAA國際組織，在全球產(chǎn)業(yè)界影響巨大。2018年11月，工信部率先在全球發(fā)布將5.9GHz頻段的20MHz帶寬分配給LTE-V2X使用，表明中國政府全力支持LTE-V2X車聯(lián)網(wǎng)。

由于C-V2X技術(shù)先進(jìn)性，產(chǎn)業(yè)推進(jìn)速度加快，該技術(shù)路線影響力持續(xù)擴(kuò)大，得到美國全面采納。2020年，美國FCC（聯(lián)邦通信委員會(huì)）決定將原分配給DSRC的頻段劃撥給Wi-Fi和C-V2X使用，其中30MHz帶寬分配給C-V2X，美國正式放棄DSRC，轉(zhuǎn)向C-V2X。2021年，美國汽車工程師學(xué)會(huì)（SAE）終止了DSRC技術(shù)委員會(huì)的工作，全力推動(dòng)C-V2X技術(shù)委員會(huì)工作。這意味著美國的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)路線全面從DSRC轉(zhuǎn)向C-V2X。

一項(xiàng)新技術(shù)從生產(chǎn)到被認(rèn)可，直至被廣泛應(yīng)用，不可能是一帆風(fēng)順的。陳山枝回憶道：“2014年，我們團(tuán)隊(duì)前后兩次向兩家IEEE著名期刊投稿學(xué)術(shù)界第一篇LTE-V2X論文，但受到了忠于IEEE 802.11p技術(shù)的評(píng)審專家質(zhì)疑，兩次均被拒。其中一家期刊審稿過程非常波折，遭遇了三輪審稿、兩次大修、二審時(shí)新增加兩位審稿人等種種難事，其中一位審稿人提的問題甚至超出論文范圍，拖了一年半最終還是被拒。2016年7月，第三次投稿終于被接受，12月正式發(fā)表。”這篇論文，就是C-V2X最早的經(jīng)典論文——LTE-V: A TD-LTE based V2X Solution for Future Vehicular Network，目前已是ESI高被引論文，“其中被google scholar引用達(dá)449次，IEEE Xplore下載量達(dá)17065次?！?/p>

在這場(chǎng)技術(shù)路線之爭(zhēng)中，C-V2X作為后起之秀技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)越，尤其是面向5G時(shí)代可長期演進(jìn)等優(yōu)勢(shì)，獲得產(chǎn)業(yè)界和各國政府普遍支持，成為技術(shù)發(fā)展和商業(yè)化應(yīng)用的主流趨勢(shì)。而陳山枝也在2020年當(dāng)選IEEE Fellow，IEEE組織給出的當(dāng)選理由是：對(duì)無線移動(dòng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的領(lǐng)導(dǎo)貢獻(xiàn)（for leadership in designing standardization of wireless mobile systems）。

深度賦能，產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)

作為5G的典型行業(yè)應(yīng)用之一，車聯(lián)網(wǎng)自誕生之日起就因豐富的應(yīng)用場(chǎng)景、巨大的市場(chǎng)潛力獲得了廣泛關(guān)注。但跨行業(yè)的特殊性，也決定了車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用落地面臨重重挑戰(zhàn)。

車聯(lián)網(wǎng)不僅要實(shí)現(xiàn)近程信息交互，即車與車（V2V）、車與路（V2I）、車與弱勢(shì)交通參與者（V2P）的信息交互，還需完成遠(yuǎn)程信息服務(wù)，即車云應(yīng)用（V2N）。陳山枝介紹，遠(yuǎn)程信息服務(wù)屬于大范圍、大帶寬的通信，通過4G、5G等實(shí)現(xiàn)。但近程信息交互，要實(shí)現(xiàn)行駛安全，就要保證小尺度時(shí)空環(huán)境下通信低時(shí)延、高可靠。陳山枝解釋：“我們需要解決1公里范圍內(nèi)多車對(duì)多車且每輛車每秒發(fā)送10次以上的通信需求，還要保證互不沖突且不干擾；同時(shí)還要解決通信對(duì)象不確定且快速變化的難題，這在過去歷代移動(dòng)通信中不存在?！?/p>

陳山枝提出的蜂窩通信與直通通信有機(jī)結(jié)合的創(chuàng)新技術(shù)思路，成功解決了車輛高速運(yùn)動(dòng)下無線傳播環(huán)境復(fù)雜且快時(shí)變、通信對(duì)象隨機(jī)突發(fā)、高頻度群發(fā)群收等工程約束的高可靠、低時(shí)延通信難題，支撐車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

陳山枝（左中）與車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)隊(duì)討論技術(shù)問題

在陳山枝帶領(lǐng)下，中國信科長期深耕車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展，研制出業(yè)界首臺(tái)LTE-V2X樣機(jī)，推出了業(yè)界首款自研C-V2X芯片、首款C-V2X模組、首款路側(cè)設(shè)備（RSU）和車載終端（OBU）、首臺(tái)套測(cè)試儀表、首款網(wǎng)聯(lián)式ADAS（高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）域控制器……逐步形成車路協(xié)同解決方案能力，助力智慧公交、智慧高速、自動(dòng)駕駛等落地應(yīng)用。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展層面，車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)工程落地最難的是標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、產(chǎn)業(yè)鏈條構(gòu)建、市場(chǎng)培育，以及跨部門和跨行業(yè)的產(chǎn)業(yè)共識(shí)、資源統(tǒng)籌和管理協(xié)調(diào)等。在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)跨界融合中，陳山枝勇于擔(dān)當(dāng)，積極奔走于通信、汽車、交通、公安交管等行業(yè)和部門，與研究機(jī)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)界、各行業(yè)協(xié)會(huì)等組織及政府相關(guān)主管部門廣泛溝通、匯報(bào)和合作，匯集行業(yè)優(yōu)勢(shì)資源協(xié)同推進(jìn)C-V2X產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

跨越十年發(fā)展，我國C-V2X產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展逐漸完善，形成了包括通信芯片、通信模組、車載終端、路側(cè)設(shè)備、整車制造、智能道路、測(cè)試驗(yàn)證以及運(yùn)營服務(wù)等完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，同時(shí)還包含了科研院所、標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)組織、關(guān)聯(lián)投資機(jī)構(gòu)等。2018年開始，業(yè)界開展了三跨、四跨、新四跨等互聯(lián)互通測(cè)試，充分驗(yàn)證了C-V2X技術(shù)的可行性和產(chǎn)業(yè)的成熟度。C-V2X技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也得到汽車工業(yè)界認(rèn)可，十幾家車企發(fā)布了C-V2X量產(chǎn)車型。中國新車評(píng)價(jià)規(guī)程（C-NCAP）計(jì)劃2025年將C-V2X功能納入其五星碰撞路線圖。同時(shí)，國內(nèi)C-V2X道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有序推進(jìn)，7個(gè)國家級(jí)車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)、16個(gè)“雙智”試點(diǎn)城市相繼批復(fù)，道路實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)。2022年，三個(gè)國家級(jí)學(xué)會(huì)中國公路學(xué)會(huì)、中國汽車工程學(xué)會(huì)、中國通信學(xué)會(huì)聯(lián)合推動(dòng)車路協(xié)同自動(dòng)駕駛落地發(fā)展。

在產(chǎn)業(yè)界共同努力下，我國確立了依托C-V2X技術(shù)車路云一體化協(xié)同系統(tǒng)的中國發(fā)展方案，C-V2X車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在助力輔助駕駛（L2/L2+）實(shí)現(xiàn)及自動(dòng)駕駛（L4）商用落地，推動(dòng)中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智慧交通、智慧城市發(fā)展。

要科技自信，更需持之以恒

回望十年技術(shù)變革之路，陳山枝感慨道：“挑戰(zhàn)已有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、改變游戲規(guī)則很難，不僅需要技術(shù)創(chuàng)新、科技自信，還需要戰(zhàn)略定力和堅(jiān)持?！标惿街ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)能夠走到今天，源于中國信科的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

大唐前身可追溯至郵電部郵電科學(xué)研究院，是我國最早從事移動(dòng)通信技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)，擁有雄厚的技術(shù)積累。在“3G突破、4G并跑、5G引領(lǐng)”的過程中，中國信科、大唐始終是主力軍，多年來已形成對(duì)技術(shù)趨勢(shì)、應(yīng)用需求、產(chǎn)業(yè)成熟度的判斷能力，能夠從國家戰(zhàn)略、國際競(jìng)爭(zhēng)的角度綜合衡量相關(guān)因素提出標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計(jì)方案，引領(lǐng)和主導(dǎo)相關(guān)工作，如今在C-V2X領(lǐng)域也已形成明顯技術(shù)積累優(yōu)勢(shì)。《車聯(lián)網(wǎng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)白皮書（2022年）》顯示，中國信科、大唐的LTE-V2X、NR-V2X專利在全球申請(qǐng)人中均位列第三，在華申請(qǐng)人中均位列第二。中國信科、大唐還向ETSI披露了一定規(guī)模的C-V2X車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)必要專利，顯著提升了我國在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力，為持續(xù)推動(dòng)全球車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在長期的國際技術(shù)路線競(jìng)爭(zhēng)中，中國信科不僅形成了關(guān)鍵技術(shù)突破能力，更形成了系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體制的創(chuàng)新能力，在國際標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)中具有話語權(quán)。如今，團(tuán)隊(duì)成員、移動(dòng)通信及車聯(lián)網(wǎng)國家工程中心資深首席專家胡金玲，專家房家奕、趙銳、趙麗等活躍于各標(biāo)準(zhǔn)組織，包括3GPP、CCSA、C-ITS等，為C-V2X及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)制定作出了核心貢獻(xiàn)，其中趙麗還在2022年當(dāng)選5GAA WG6中國組組長（Lead of 5GAA WG6 China Subgroup）。

更為重要的是，中國信科始終以C-V2X大規(guī)模部署和商業(yè)應(yīng)用為目標(biāo)開展研究，引領(lǐng)行業(yè)整體發(fā)展。在陳山枝領(lǐng)銜下，中國信科及其下屬公司宸芯科技、大唐聯(lián)儀積極開展了車聯(lián)網(wǎng)芯片及測(cè)試儀表等業(yè)務(wù)開拓；中國信科還成立了專門從事車聯(lián)網(wǎng)的公司中信科智聯(lián)，專注C-V2X車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新與標(biāo)準(zhǔn)研究，車規(guī)級(jí)模組、OBU與RSU產(chǎn)品研發(fā)及車路協(xié)同解決方案應(yīng)用等。

陳山枝介紹，車聯(lián)網(wǎng)規(guī)模商用并不遙遠(yuǎn)，伴隨著L2新車規(guī)模商用和C-NCAP引入C-V2X功能，汽車前裝C-V2X的滲透率將快速上升。C-V2X車聯(lián)網(wǎng)近期可應(yīng)用于有人駕駛的輔助駕駛（L2+），提升道路安全、交通效率；也可用于特定場(chǎng)景的中低速智能網(wǎng)聯(lián)無人駕駛（L4），解決當(dāng)下行業(yè)應(yīng)用痛點(diǎn)。目前，中國信科正在積極推進(jìn)ADAS與C-V2X融合發(fā)展，與車企合作推進(jìn)網(wǎng)聯(lián)式ADAS域控制器盡快落地應(yīng)用；也在與合作伙伴共同推進(jìn)礦區(qū)、園區(qū)、末端配送、干線物流、Robotaxi等特定場(chǎng)景的無人駕駛落地。

車聯(lián)萬物，智創(chuàng)未來。陳山枝相信，基于C-V2X車聯(lián)網(wǎng)的“聰明的車+智慧的路+協(xié)同的云”的車路云協(xié)同發(fā)展，將助力我國走出領(lǐng)先于發(fā)達(dá)國家的智能網(wǎng)聯(lián)汽車和智能交通的發(fā)展模式，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)汽車、交通行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，形成智慧交通、智慧城市和數(shù)字經(jīng)濟(jì)新優(yōu)勢(shì)，為中國式現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)力量。