權(quán)威市場機(jī)構(gòu)預(yù)測,到 2025 年,全球聯(lián)網(wǎng)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(guī)模為540億美元,由此推算,聯(lián)網(wǎng)汽車市場將在五年時(shí)間增長三倍。
車聯(lián)網(wǎng)(V2X) 使車輛能夠與其他車輛和交通系統(tǒng)中的其他要素進(jìn)行通信,包括道旁基礎(chǔ)設(shè)施、自行車和行人。根據(jù)美國運(yùn)輸部的資料,全面采用 V2X 技術(shù)可將交通事故的嚴(yán)重度完全消除或減少高達(dá) 80%。這項(xiàng)技術(shù)還將大大減少車輛在高速公路上的行駛時(shí)間和燃油消耗。
當(dāng)前有兩種無線通信技術(shù)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(xiàn)在隨著 C-V2X 的成熟發(fā)展, 它正成為 V2X 的主流技術(shù)。
C-V2X技術(shù)優(yōu)勢
C-V2X 使用經(jīng) 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)化的 4G 或 5G 移動連通性,從一輛車向其輻射范圍內(nèi)的其他車輛、 行人或其他固定物體發(fā)送和接收信號。該技術(shù)通過整合車對車 (V2V)、車對基礎(chǔ)設(shè)施 (V2I)、 車對行人 (V2P)、車對網(wǎng)絡(luò) (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(shù)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(shù)可以獨(dú)立于蜂窩網(wǎng)絡(luò)(PC5 側(cè)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(shí)延、增強(qiáng)的通信范圍和可靠性。它還使用傳統(tǒng)移動寬帶許可頻譜中的 UTMS 空中接口 (Uu) 提供車對網(wǎng)絡(luò) (V2N) 通信。與 802.11p 類技術(shù)相比,C-V2X PC5 側(cè)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(shè)計(jì)具有增強(qiáng)安全功能的車輛,而無需依賴蜂窩網(wǎng)絡(luò)。包括快速增長的電動汽車(EV) 在內(nèi),各主流車型均紛紛均采用 C-V2X 作為通信的首選技術(shù)方法,為新車先進(jìn)安全系統(tǒng)的研發(fā)與設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
與 4G LTE 不同,5G 已經(jīng)多元化到全球范圍內(nèi)的一系列垂直行業(yè),包括交通運(yùn)輸行業(yè),使其成為構(gòu)建和開發(fā)互聯(lián)、自動運(yùn)輸系統(tǒng)的杰出平臺。產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟面對不斷變化的市場,公司必須不斷推出新的產(chǎn)品和服務(wù),以滿足消費(fèi)者不斷變化的需求。借助在大多數(shù)國家都適用的共同標(biāo)準(zhǔn),今天的全球市場提供了成熟的制造系統(tǒng)。汽車制造商將從這種規(guī)模經(jīng)濟(jì)中受益——為全球受眾應(yīng)用一種技術(shù)或生產(chǎn)一種車型,而不是為較小的區(qū)域市場推出眾多不同的車型。規(guī)模經(jīng)濟(jì)最終將使互聯(lián)汽車的價(jià)格對于最終用戶更實(shí)惠,并隨著需求的增加更快地部署。
部署C-V2X的關(guān)鍵
2017 年,3GPP R14 標(biāo)準(zhǔn)中首次提出C-V2X 標(biāo)準(zhǔn),2019 年,支持 C-V2X 的芯片組上市。實(shí)際上,C-V2X 商業(yè)部署存在一些關(guān)鍵事項(xiàng)。
? 保全性—— 物理層測試對于確保 C-V2X 模塊滿足當(dāng)前從物理層到應(yīng)用層的射頻和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)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(wǎng)絡(luò)安全測試對于 C-V2X 技術(shù)至關(guān)重要,但是目前沒有針對汽車網(wǎng)絡(luò)安全的標(biāo)準(zhǔn)。大型原始設(shè)備制造 商(OEM) 各自使用自己的網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)和要求。
? 互操作性——由美國 OmniAir 聯(lián)盟和 5G 汽車 協(xié)會組織的 Plugfest 活動和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 (ETSI) 共同促進(jìn)了由多個(gè)供應(yīng)商生產(chǎn) 的芯片組、軟件堆棧和模塊之間的互操作性。
認(rèn)證挑戰(zhàn)
與前幾代的蜂窩連通性相比,5G 通信更容易受到由于 IQ 調(diào)制、相位噪聲、失真、信噪比、 幅度和相位線性度所導(dǎo)致的信號質(zhì)量問題。隨著政策制定者努力對 5G 的使用進(jìn)行立法,目前有關(guān) 5G 的部署和性能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則仍然是動態(tài)變化的。制造商要對新的5G標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試,就必須為認(rèn)證目標(biāo)隨法規(guī)的變化而變化做好準(zhǔn)備,例如釋放更多頻譜以充分利用5G新空口。
盡管 C-V2X 的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)仍在不斷發(fā)展,但對于物理層、協(xié)議層和應(yīng)用層,都已經(jīng)有了全球和區(qū)域定義的標(biāo)準(zhǔn)。除了 3GPP 無線電接入標(biāo)準(zhǔn)之外,這些初步標(biāo)準(zhǔn)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(xié)會 (IEEE)、汽車工程師協(xié)會 (SAE)、交通工程師協(xié)會 (ITE)、美國電氣制造商協(xié)會 (NEMA)、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 (ETSI)、中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會 (CCSA)、中國汽車工程學(xué)會 (SAE-C) 等。ITS 組織和道路運(yùn)營商監(jiān)管機(jī)構(gòu)需要滿足各自的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)組織、電信和汽車行業(yè)管理機(jī)構(gòu)設(shè)定的性能標(biāo)準(zhǔn)。
測試和驗(yàn)證
通常,C-V2X 設(shè)備需要根據(jù)全球蜂窩標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行 GCF 射頻/協(xié)議認(rèn)證。針對設(shè)備工作時(shí)的所在區(qū)域, 可能 需 要 根 據(jù) ITS 上 層 標(biāo) 準(zhǔn)( 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(qū)標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行測試。
此外,設(shè)備可能需要通過測試,以滿足當(dāng)前為ITS 應(yīng)用層開發(fā)的特定區(qū)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(kuò)展的測試設(shè)備是一項(xiàng)巨大的投資;不過,這不應(yīng)成為走向成功的障礙。全球經(jīng)過全面審核的測試機(jī)構(gòu)提供專業(yè)技術(shù)和極其 先進(jìn)的測試技術(shù)。使用外部資源確保每個(gè)被測器件 (DUT) 符合不斷演進(jìn)的C-V2X 標(biāo)準(zhǔn)。
所有這些都以一個(gè)更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)營費(fèi)用實(shí)現(xiàn)。測試標(biāo)準(zhǔn)有時(shí)是一個(gè)不斷變化的目標(biāo),因此使用獨(dú)立的測試機(jī)構(gòu)可以幫助您了解最新的指導(dǎo)方針,以確保您的產(chǎn)品符合規(guī)定要求。
無論是選擇為內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室購置測試設(shè)備,還是與領(lǐng)先的獨(dú)立測試機(jī)構(gòu)合作,選擇使用經(jīng)過全面審核的測試設(shè)備來測試當(dāng)前和未來的 5G/C-V2X 標(biāo)準(zhǔn)都是必不可少的。這樣做可以根據(jù)最新指南提供精確、可重復(fù)的結(jié)果——最大限度縮短測試時(shí)間,加快產(chǎn)品上市時(shí)間。
確保一致性
無論您是進(jìn)行內(nèi)部測試還是通過獨(dú)立第三方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試,使用 OmniAir Consortium 等測試和認(rèn)證機(jī)構(gòu)可能是獲得 C-V2X 設(shè)備所需認(rèn)證的比較省時(shí)和經(jīng)濟(jì)高效的方法。使用經(jīng)過審核的先進(jìn)設(shè)施進(jìn)行工作臺、現(xiàn)場和安全測試,確保符合最新的測試標(biāo)準(zhǔn)。
在實(shí)驗(yàn)室報(bào)告完成后,監(jiān)管機(jī)構(gòu)會批準(zhǔn)調(diào)查結(jié)果,并且設(shè)備會收到認(rèn)證標(biāo)志以證明合規(guī)性。
OmniAir 認(rèn)證測試具有以下優(yōu)勢:
? 與其他方法相比,這個(gè)綜合認(rèn)證過程需要更少的時(shí)間和財(cái)務(wù)資源。
? 包括根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對 RF 和 MAC 進(jìn)行一致性測試、進(jìn)行上層信息結(jié)構(gòu)測試、以及提供 網(wǎng)絡(luò)和安全服務(wù)測試。
? 廣泛的認(rèn)證框架,確保被測器件 (DUT) 符合所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
? 確保互操作性的良好實(shí)踐,以便一級供應(yīng)商和原始設(shè)備制造商 (OEM) 可以輕松識別兼容 設(shè)備以確保獲得認(rèn)證。
C-V2X測試解決方案
是德科技經(jīng)濟(jì)高效的測試流程可以幫助汽車制造商通過 C-V2X 認(rèn)證。我們擁有先進(jìn)的技術(shù) 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(fā)射機(jī)的性能,例如功率、誤差矢量幅度 (EVM)、頻率精度、帶內(nèi)發(fā)射、相鄰信道泄漏比 (ACLR)。
? 執(zhí)行詳細(xì)的接收機(jī)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(rèn)證論壇 (GCF) LTE 測試用例和 PTCRB 設(shè)備認(rèn)證測試的測試協(xié)議。
? 使用應(yīng)用層測試,將 C-V2X 場景與硬件在環(huán) (HIL) 系統(tǒng)結(jié)合并集成。
汽車制造商、智能交通系統(tǒng) (ITS) 設(shè)備的創(chuàng)新者以及負(fù)責(zé)部署基礎(chǔ)設(shè)施的人必須與認(rèn)證測試專家合作。跨越各行業(yè)領(lǐng)域的通信共享可確保為上市的技術(shù)提供互操作性,滿足 5G和C-V2X 不斷演進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)要求。
全球?qū)Ψ涓C車聯(lián)網(wǎng) (C-V2X) 通信技術(shù)的認(rèn)可將會把自動駕駛從人類共同的愿景變?yōu)榇蟊娛袌龅默F(xiàn)實(shí)。C-V2X 使用第3方合作伙伴項(xiàng)目(3GPP) 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行4G 和 5G 移動蜂窩連接,并在 5.9 GHz 頻段運(yùn)行。
在大多數(shù)國家,這是官方指定的智能交通系統(tǒng) (ITS) 頻段。
這種全球協(xié)調(diào)正在為汽車制造商和基礎(chǔ)設(shè)施專家創(chuàng)建安全、互聯(lián)和統(tǒng)一的駕駛生態(tài)系統(tǒng)鋪平道路,此生態(tài)系統(tǒng)可在不同地區(qū)快速擴(kuò)展且極具成本效益。由于區(qū)域性的ITS 標(biāo)準(zhǔn)不斷發(fā)展,同時(shí)對5G的監(jiān)管要求也在不斷變化,因此 C-V2X 認(rèn)證也在不斷變化之中。制造商必須適應(yīng)未來的技術(shù)迭代和立法方面的變化,才能在快速擴(kuò)張的市場中保持競爭力。
編輯:黃飛
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原文標(biāo)題:1660億美元市場!如何做好車聯(lián)網(wǎng)主流技術(shù)——C-V2X研發(fā)測試?
文章出處:【微信號:eng2mot,微信公眾號:汽車ECU開發(fā)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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