C-V2X模組是車(chē)載通信系統(tǒng)的核心，承擔(dān)了在“人—車(chē)—路—云”之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ�，是�?shí)現(xiàn)車(chē)路網(wǎng)聯(lián)的中樞。

近日，大唐高鴻智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)品事業(yè)部首席架構(gòu)師王世良在業(yè)內(nèi)就C-V2X模組進(jìn)行了干貨分享，以下為主要內(nèi)容。

大家好，我叫王世良。 今天分享的主題是C-V2X模組架構(gòu)的定義與思考。主要包含三部分：C-V2X終端對(duì)模組的要求、如何定義C-V2X模組以及大唐高鴻在C-V2X模組研發(fā)方面的實(shí)踐和成果。

首先，我先為大家簡(jiǎn)單介紹一下大唐高鴻。大唐高鴻是中國(guó)信科集團(tuán)旗下上市公司（股票代碼：000851），是集團(tuán)車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的骨干載體。

大唐高鴻是C-V2X系列標(biāo)準(zhǔn)的核心制定者，五大標(biāo)準(zhǔn)化組織的核心成員，參編標(biāo)準(zhǔn)超過(guò)數(shù)十項(xiàng)，擁有多項(xiàng)C-V2X核心專(zhuān)利；也是車(chē)聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域國(guó)家重大科技專(zhuān)項(xiàng)的牽頭單位，參與了近十項(xiàng)的國(guó)家重大科技專(zhuān)項(xiàng)。

近些年來(lái)，大唐高鴻一直致力于車(chē)聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)。作為C-V2X核心通信模組及終端設(shè)備的提供商，我們與數(shù)十家產(chǎn)業(yè)鏈下游的企業(yè)有密切合作。同時(shí)，作為C-V2X智慧交通解決方案的供應(yīng)商，我們參與了十多個(gè)車(chē)聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)及車(chē)路協(xié)同項(xiàng)目的建設(shè)，具有豐富成熟的商業(yè)化落地經(jīng)驗(yàn)。

一、C-V2X終端對(duì)于模組的要求

我們先從C-V2X的系統(tǒng)架構(gòu)作為切入口。

下圖展示了一個(gè)最簡(jiǎn)單的C-V2X系統(tǒng)。路側(cè)設(shè)備RSU和車(chē)載設(shè)備OBU可以通過(guò)C-V2X的PC5接口直接通信，還可以通過(guò)C-V2X的Uu接口，也就是我們最常用的4G/5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)的云之間的相互通信。當(dāng)然回傳接口，尤其是對(duì)RSU而言可以不用4G/5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，而采用以太光纖等有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。另外，在現(xiàn)有的系統(tǒng)中，RSU一般會(huì)配備一些路側(cè)設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施，常見(jiàn)的有紅綠燈，雷達(dá)、攝像頭等。

在這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，C-V2X模組主要服務(wù)的對(duì)象是兩類(lèi)終端——RSU和OBU。

從網(wǎng)絡(luò)角度分析，這兩類(lèi)終端設(shè)備的地位不同。RSU是固定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，而OBU是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

從技術(shù)角度分析，RSU和OBU的組成類(lèi)似。核心部件都需要有MCU（(Microcontroller Unit），配備GNSS（Global Navigation Satellite System）模組獲取位置和時(shí)鐘信息，需要HSM（Hardware Security Module）進(jìn)行信息安全的處理，還需要Uu模組負(fù)責(zé)回傳，最主要的是需要PC5的模組來(lái)負(fù)責(zé)直接通信，因此PC5模組是RSU和OBU通用的核心部件。

C-V2X網(wǎng)絡(luò)通信方式與傳統(tǒng)的4G/5G蜂窩數(shù)據(jù)不同。4G/5G網(wǎng)絡(luò)都會(huì)部署基站，基站對(duì)于接入的終端（手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備）具有控制功能，因此在鏈路上兩者的定義也不同。我們一般稱(chēng)一個(gè)為downlink，一個(gè)為uplink。但是對(duì)于C-V2X PC5直接通信而言，所有設(shè)備的地位在通信角度上都是對(duì)等的，因此在鏈路上不能用downlink/uplink作為區(qū)分。在3GPP的標(biāo)準(zhǔn)上，我們叫sidelink。所以從通信對(duì)等的角度來(lái)看，RSU和OBU是完全相同的，僅在所承載的業(yè)務(wù)上存在區(qū)別，兩者完全可以使用同一款模組。

由上述可見(jiàn)，C-V2X模組也是一個(gè)通信模組。但是與常見(jiàn)的通信模組相比有顯著差異——傳統(tǒng)通信系統(tǒng)只需要做好底層通信，而C-V2X卻是獨(dú)立自成體系的協(xié)議族。

傳統(tǒng)通信系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，需要解決的是物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的通信，網(wǎng)絡(luò)層可以直接復(fù)用IP協(xié)議，傳輸層可以復(fù)用TCP、UDP協(xié)議，應(yīng)用層可以復(fù)用HTTP、MQTT協(xié)議，這些都是特別成熟的協(xié)議，也有豐富的生態(tài)業(yè)務(wù)。

C-V2X模組的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層為3GPP定義的LTE-V2X，網(wǎng)絡(luò)層則是CCSA定義的DSMP，應(yīng)用層是基于CCSA定義的消息級(jí)的應(yīng)用場(chǎng)景。

與傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)相比，C-V2X系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

第一、它是一個(gè)從物理層到應(yīng)用層都進(jìn)行了定義、自成體系的一個(gè)系統(tǒng)；

第二、它是一個(gè)跨多行業(yè)的系統(tǒng)，涉及通信圈、汽車(chē)圈、交通圈等；

第三、不同于傳統(tǒng)通信主要關(guān)注單播，C-V2X是一個(gè)優(yōu)先關(guān)注廣播的系統(tǒng)，主要用于發(fā)送短消息。因此，在指標(biāo)方面并不會(huì)要求特別高的數(shù)據(jù)吞吐量，而是對(duì)丟包和時(shí)延更加敏感。

第四、C-V2X的模組是一個(gè)針對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)深度優(yōu)化的系統(tǒng)，在增強(qiáng)了針對(duì)性的同時(shí)也犧牲了普適性，因此需要一定程度的跨層優(yōu)化才能達(dá)到性能最優(yōu)。比如說(shuō)LTE-V2X的數(shù)據(jù)傳輸基于半持續(xù)調(diào)度的機(jī)制，因此，應(yīng)用層在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，就只有在數(shù)據(jù)包的起點(diǎn)和周期與底層的半持續(xù)調(diào)度機(jī)制匹配起來(lái)時(shí)才能取得丟包和時(shí)延的最優(yōu)，并不能像傳統(tǒng)通信那樣只要有數(shù)據(jù)就可以隨時(shí)發(fā)送。另外，系統(tǒng)在容量大時(shí)都會(huì)發(fā)生擁塞，那么底層系統(tǒng)發(fā)生擁塞時(shí)，底層會(huì)返回測(cè)量結(jié)果，這時(shí)也需要應(yīng)用層來(lái)考慮降負(fù)荷。因此，C-V2X是一個(gè)需要跨層優(yōu)化的系統(tǒng)。

綜上所述，C-V2X通信系統(tǒng)是一個(gè)特點(diǎn)鮮明的系統(tǒng)，因此也要求C-V2X模組具有更多的可能性，這就是跟其他通信模組的不同之處。