/ 导读 /
未来的高级别自动驾驶车辆有两条感知外部世界的路径。一种是直接接收车载摄像头、毫米波雷达以及激光雷达等感知设备的物理反馈；另一种则是通过无线通信方式与外部环境中的感知终端进行实时信息交互。
对于L3级别以上自动驾驶车辆来说，这两种方式是互补关系，缺一不可。
举例来说，激光雷达可以通过发送并接收反射的脉冲光波，敏锐地感知车辆周围的近距离障碍物，这个过程是单向的。而无线通信技术则可以在300米甚至更远的范围内，以双向交互通信手段，从“上帝视角”采集并共享所有车辆的详细行驶状态信息，如车辆位置、车速和驾驶意图等，这些信息可以使驾驶员有充足的时间预判交通状况，并调整驾驶行为。
这两项技术的融合，可以理解为“视距感知”与“超视距感知”对于自动驾驶和智慧交通的双重加持。
这里讲的车辆无线通信技术就是现在通常所说的狭义车联网（V2X）。
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全世界范围内，持续探索中的V2X技术
使高速移动的车辆之间进行有效的联网，实现信息互通共享，并且需要保证极低的通信时延和极高的可靠性，这是车联网技术的首要性能目标。此外，还需要将车联网技术的使用独立于道路基建设施（如基站等），以保证在无基础设施覆盖的偏远地区也可以实现相关的自动驾驶应用。
早在1992年，美国材料试验学会ASTM就针对ETC业务提出了最初的车联网技术原型。当时，IEEE 在其 802.11 无线局域网（即 Wireless Local Area Networks, WLAN）标准系列下，开始制定新的车载通信标准。这一标准即是 IEEE 802.11p。在 2007 年左右，IEEE 802.11p 标准已经趋于稳定。于是，IEEE 又开始着手制定 1609.x 系列标准，以作为V2X 的安全性框架。差不多同一时间，美国汽车工程师协会SAE从汽车工业的需求出发，也开始制定关于 V2V 应用的标准，并将其称为DSRC。而DSRC所采用的通信标准即是 IEEE 802.11p 和 1609.x。现在，人们将 DSRC 和相应的下层标准统称为 DSRC。
国内的相关研究相对较晚一些。但通过充分观察总结DSRC技术在欧洲和美国的研究测试结果，我们认为它在通信性能、部署成本和业务场景多样性方面还是存在许多弊端的。在2013年左右，由大唐高鸿率先提出了LTE-V的概念，并且联合华为、高通和LG公司一起推动3GPP组织针对LTE-V相关协议进行研究立项。
在2018年11月，工信部正式发布5905~5925MHz(20MHz)车联网直连通信频率规划，表明中国政府全力支持基于蜂窝网络的LTE-V2X，即后来的C-V2X蜂窝车联网技术。经过几年的发展，如今我国的V2X的整个产业链发展已经相对完善，覆盖了通信芯片、通信模组、终端设备、整车制造、智能道路、测试验证以及运营服务等，同时还包含了科研院所、标准机行业组织、关联技术产业、投资机构等产业支撑机构提供的配套服务，整个产业链涉及的企业也非常多。
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多维对比：DSRC vs.C-V2X
DSRC（Dedicated Short Range Communication，专用短程通信），在美国专指WAVE有关的技术，即基于IEEE 802.11p和IEEE1609系列标准的车联网通信技术。“专用”是指FCC（美国联邦通信委员会）为DSRC在5.9GHz分配的指定频段，“短程”指与蜂窝通信或者Wi-Fi相比，通信距离更短，通常只有百米级。
DSRC技术其实本质上是Wi-Fi技术的变体。装有收发模块的两台设备之间可以直接进行高效的直连通信，无需任何中间设施。这项技术的出现，对汽车产业来说是具有突破性意义的，尤其是在缺乏通信基础设施的偏远地区，这项技术显得尤为重要。就好像在完全没有任何信号的环境下，我们可以使用手机给300米之外的另一台手机发送消息。而且，由于没有中间设施的参与，DSRC通信时延非常低。
在DSRC协议栈中，IEEE 802.11p协议定义了物理层和接入层，IEEE 1609系列标准定义了多信道操作、网络服务以及各通信实体安全。
区别于基于WLAN的DSRC，C-V2X采用了蜂窝技术，称之为“蜂窝车联网”，与我们手机上用的3G/4G/5G网络是一样的。C-V2X技术与DSRC技术最主要的区别在于，C-V2X技术同时具有“直连”与 “非直连”两种通信方式。所谓“直连通信”，即车辆可与其他车辆（V2V）或者路侧设备（V2I）直接通信，这与DSRC的功能一致。而“非直连通信”，就是通过蜂窝网络与其他交通实体进行信息交互（V2N），这是DSRC所不能的。
在复杂交通环境下，非直连通信功能对于大规模采集区域内车辆信息，进行整体交通流量管理、路权分配等业务是非常实用的。目前，3GPP已发布针对LTE协议的R14版本，后续即将发布针对5G及5G NR的R15和R16版本，实现更大的带宽和速率。
图：C-V2X接口业务分类
DSRC 和 C-V2X 都使用 5.9Ghz 频段从一个无线电直接通信到另一个无线电。从协议栈架构上来看，DSRC技术和C-V2X技术的接入层不具有互通性，但网络层、安全层以应用层相同，两种技术都使用相同的消息集（SAE J2735 和 J2945）和用例，两种技术都使用数字签名来确保消息提供者的安全和信任。
下面，我们通过一个表格，从多维度深入对比一下这两种V2X技术的异同。
现有的研究表明，相较于DSRC，C-V2X拥有更大的带宽，因而能更好地支持非安全性应用，例如文件下载和互联网连接。但是值得注意的是，C-V2X 的端到端通信延时相对较大，也一定程度上阻碍了它在安全性相关的场景中的应用。DSRC在需要极低时延的碰撞预警等安全性相关的场景中的表现，优于C-V2X技术。
两种技术并存至今，国际上并没有任何一家企业或第三方机构详细的做过全面测评对比去评判到底哪个技术具有全面压倒性的优势，甚至我们还可以在各方的技术文献中看到相悖的数据结论。
在缺乏性能方面的统计证据的前提下，DSRC的支持者认为，由已经过充分验证的DSRC成熟技术向全新的C-V2X技术切换，不仅会大幅度延迟高级别自动驾驶的研究进展，也是一项不可估量的成本浪费。
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业内大玩家的艰难选择
在目前的国际车联网产业中，DSRC 在汽车应用领域仍然占据着不小的一块份额。
作为商业化的一个重要因素，长时间的研究和验证历史是DSRC作为一个平台具有的最大优势。它于 2017 年开始，已经在大众市场上投入使用。国际汽车制造商协会（OICA）强烈支持使用 DSRC，由于这个组织成员包括了国际上许多巨头车企如日产、本田、斯巴鲁、起亚和丰田等，所以看的出来，DSRC技术还是根基深厚很难动摇的。2015年，丰田汽车选择部署该技术；2017年，凯迪拉克宣布部署；2019年，大众高尔夫，这款欧洲最畅销的车型，成为了安装V2X技术的销量最高的车型。
在世界范围内的部署上来看，DSRC已在欧洲和日本广泛部署并且应用起来，而在以美国和中国为代表的其他地区，C-V2X技术的验证部署正在飞速法发展。2019年，美国FCC指出，IEEE 802.11p无法满足车联网的通信需求，重新分配了原来分配给IEEE 802.11p的5.9GHz频段的大部分频谱，为C-V2X技术分配20MHz（5905MHz~5925MHz）专用频谱，与我国为C-V2X分配的20MHz频段一致。美国FCC重新分配频谱标志着美国正式放弃DSRC并转向C-V2X。国际上也有很多汽车制造商认为在不久的将来有望实现 5G 的情况下，C-V2X在通信速率和可靠性上都将具有更大的潜力，而且从长远角度来看，蜂窝车联网技术是更加具有可持续发展性的。而且从最近的市场行情来分析，蜂窝网络芯片的价格是低于WLAN芯片价格的。
近年，福特和宝马均已官宣会使用 C-V2X作为企业下一代智能网联关键技术。高通和爱立信也宣布有意采用C-V2X 解决方案。
关键问题在于，虽然用例相同，但由于 DSRC 和 C-V2X运行在不同的通信技术上，接入层无法互通，这就导致汽车制造商（车端）和基础设施开发商（路侧）面临艰难选择。
考虑到业内玩家遭遇的困境，一家以色列V2X芯片公司标新立异，推出了一款同时兼容DSRC及C-V2X协议的低成本双模芯片CRATON2，这款芯片的问世，也算是各车企和道路基建供应商在车联网市场博弈阶段的一个不错的选择。
不过作为一款兼容性很高成本又低的芯片，CRATON2在其他性能上肯定也需要做出一些取舍和牺牲。
据笔者了解，为满足C-V2X市场需求，从2020年开始，已有多家4G/5G蜂窝模组生产商推出了基于Autotalks这款芯片设计的C-V2X通信模组，如广和通的AX168-GL、麦腾物联网的CA30B22等。
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小结
我国选择C-V2X蜂窝车联网技术路线，从整个产业链上搞核心技术研发，也绕过了IEEE 802.11p的技术、标准、芯片由少数美日企业控制的局面，力争将核心知识产权掌握在自己手里。华为、大唐高鸿等作为通信龙头企业，率先涉足C-V2X国产芯片模组研发，打破了美国高通在国内市场一家独大的格局。经过了几年的发展，我国在C-V2X车端及路侧整机制造生产、网联式自动驾驶系统研发以及测试运营等各个环节都形成了非常活跃且深入的研发氛围， 这正是让我国在国际智能网联汽车技术赛道上实现弯道超车的一记强拳。
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