专家系列解读

近些年，随着我国电动化、智能化、网联化、共享化新四化大力推进，我国汽车产业转型升级持续，智能网联汽车已经从小范围测试验证转入技术快速发展、生态加速构建的新阶段。目前，依托C-V2X车联网技术，推进车路云协同发展的智能网联汽车和智慧交通方案，已经成为新的路径，牵引中国智能网联汽车和新能源汽车创新发展。

C-V2X作为通向智慧交通和自动驾驶的关键技术，C指的是蜂窝（Cellular），V2X（Vehicle to everything）指的是车用无线通信技术，V代表车辆，X代表一切可以与车辆进行信息交互的对象，主要包括V2V（车对车）、V2P（车对弱势交通参与者）、V2I（车对基础设施）、V2N（车对网络）。

作为C-V2X技术的开创者，中国信科集团副总经理、总工程师、科技委主任，移动通信及车联网国家工程研究中心主任陈山枝博士最早在2013年在业界率先提出LTE-V2X，确立了 C-V2X 的系统架构和技术路线。

在跨界合作过程中，陈山枝博士及其团队发现，业界存在某些混淆的概念及误区，在《蜂窝车联网（C-V2X）及其赋能智能网联汽车发展的辩思与建议》中，对C-V2X蜂窝车联网相关概念及误区进行了澄清。

本文为系列专题的第二篇，主要围绕“5G与C-V2X是什么关系？”以及此问题的各个方面分别进行解读：

5G与C-V2X是什么关系？

5G URLLC 能支持车联网吗？与 NR-V2X 的关系是什么？

C-V2X 需要 5G 网络切片支持吗？

C-V2X 为什么加定语“蜂窝”？

LTE-V2X与NR-V2X 的关系？

C-V2X 的建网运营模式？

提问一

5G与C-V2X是什么关系？

陈山枝博士回答

通常业界将车联网归到 5G+的行业应用。2021 年工业和信息化部等十部门公布《5G 应用“扬帆”行动计划（2021－2023 年）》，在行业融合应用深化行动中提出“5G+车联网”。作者多次在公开报告中指出“车联网是5G 单体最大规模的行业应用”。

5G 针对增强型移动宽带（enhanced mobile broadband，eMBB）、大连接物联网（massive machine-type communication，mMTC）、低时延高可靠通信（ultra-reliable & low-latency communication，URLLC）3 个典型场景分别提出了Gbit/s用户速率、每平方千米百万级连接数、毫秒级空口时延等性能指标。有专家根据这 3 个指标，认为5G 能满足自动驾驶的需求。需要指出的是，这 3 个性能指标是针对 3 种不同典型场景分别提出的，是很难同时实现的，且在标准中均针对 Uu 接口。NR-V2X 是基于 5G NR 技术设计和改进的，包括PC5 接口和 5G Uu 接口。

提问二

5G URLLC 能支持车联网吗？与 NR-V2X 的关系是什么？

陈山枝博士回答

5G URLLC 具有低时延高可靠的通信能力，业界常误认为5G URLLC能支持车联网应用。但5G URLLC 基于Uu 接口，因此通信前需要信令建立连接，从空闲态到连接态需要 100 ms 以上，且用户数据需经过基站转发。URLLC 所指的毫秒级空口时延指已建立连接后的用户数据从基站到终端的空口传输时延。在5G URLLC 实现低时延技术包括上行配置传输、微时隙（mini-slot）、URLLC 抢占 eMBB 等；实现高可靠传输技术包括 URLLC 调制与编码策略（modulation and coding scheme，MCS）映射表（即通过降低调制和编码等级阶数提升空口传输的可靠性，但其代价是降低了频谱效率）、数据信道重复传输、分组数据汇聚协议（packet data convergence protocol，PDCP）复制等。

总之，事物总是辩证的，5G URLLC 通过牺牲频谱效率、重复传输与冗余、其他 eMBB 用户性能等，保障低时延和高可靠，即 5G eMBB 和URLLC 两个业务是相互影响的，频谱效率（数据速率）和低时延、高可靠间是矛盾的。

5G URLLC 的低时延高可靠通信难以支持通信对象不确定且快变化的车联网通信应用，主要应用于静止或中低速移动的工业互联网和并发用户数有限的虚拟现实（virtual reality，VR）场景。而 NR-V2X 基于 PC5 接口的通信无须提前经信令建连接且无须经过基站转发，是车与车、车与路间直接通信的。两者的对比见表 6。因此，5G 的 URLLC 不等同于 NR-V2X的 PC5。但需说明的是5G URLLC可以支持远程接管车辆或远程驾车，因为通信对象确定不变，且完成信令建连接后通信具有低时延高可靠性。

业界有专家讲：5G 的 3 个性能指标（Gbit/s用户速率、每平方千米百万级连接数、毫秒级空口时延）支持车联网，是不严谨的。事实上是“5G+车联网”即“5G eMBB Uu + C-V2X PC5”才能同时实现大带宽通信和低时延高可靠通信，以支持智能驾驶与智能交通各类应用。

提问三

C-V2X 需要 5G 网络切片支持吗？

陈山枝博士回答

首先，C-V2X 的 PC5 接口是终端间直接通信，不经过基站，因此与 5G 网络切片没有关系；即V2V、V2I、V2P 业务无须 5G 网络切片支持。其次，C-V2X 的 Uu 通信，即 V2N 需要 5G 网络切片支持更佳，如高清地图下载、车联网认证等，以保障通信性能和提高安全性。具体见表 3。

提问四

C-V2X 为什么加定语“蜂窝”？

陈山枝博士回答

蜂窝车联网（C-V2X）可以独立组网，工作在基站覆盖外场景，且 V2V、V2I、V2P 等道路安全业务无须通过基站转发，是终端间短距直接通信实现的，为什么前面要加个定语“蜂窝”？有以下 3 个因素。

C-V2X 中 LTE-V2X 和 NR-V2X 的无线物理层均是基于蜂窝通信系统（4G LTE和5G NR），针对车联网高速移动低时延、高可靠性挑战进行设计和改进的。

 C-V2X 的直通通信（PC5）在基站覆盖内时，可以由基站进行集中式资源配置与管理。

 V2N 业务需要蜂窝通信 Uu实现。

提问五

LTE-V2X与NR-V2X的关系？

陈山枝博士回答

C-V2X 在 3GPP 的标准化包括两个阶段：LTE-V2X 和 NR-V2X。两者之间是互补和共存的关系。

LTE-V2X 主要支持车联网基本应用，提供道路安全、中低速自动驾驶所需的信息协同；NR-V2X 为车联网增强应用，即高级自动驾驶和车辆编队行驶等提供协同能力。

在 3GPP 的标准中，已考虑了 LTE-V2X 和NR-V2X 的共存设计。在终端侧，考虑了 NR-V2X与 LTE-V2X 直通链路的设备内共存，即双模工作。在核心网侧，支持 4G/5G 核心网双连接场景，无论 NR-V2X 还是 LTE-V2X 的 PC5 直通通信，LTE-V2X、NR-V2X 与 4G/5G 核心网的配合工作见表 7。

行业应用实际需求和产业成熟度决定采用何种技术。当前的辅助驾驶（L1、L2）、特定场景（L3）和限定区域的中低速自动驾驶（L4）应用，LTE-V2X 均能支持。而未来的全场景开放道路的无人驾驶（L5）和车辆编队行驶则需要 NR-V2X 支持。

提问六

C-V2X的建网运营模式？

陈山枝博士回答

C-V2X的两种组网运营模式：电信运营商建网运营、第三方独立建网运营，具体组网与应用已在图 2 中呈现。

我国汽车存量 4 亿多辆，由于人们采用手机导航，基本游离于电信服务之外。我国电信运营商的优势有实力建设 C-V2X 全国全程全网，互连互通简单，运维体系健全且能力强，可以结合 5G通信能力和手机通信资费创新 C-V2X 增值服务，并提高用户数（潜在４亿新用户）和用户服务黏性；但缺乏对交通和汽车行业需求的深入了解，存在跨界合作的磨合时间。

因为 C-V2X 可以独立于 4G 和 5G 网络建设和运行，高速公路业主、城市政府许可的特许经营公司，作为第三方独立建网运营，即智慧路网运营商，其建设与运营目标专一；但运维能力有挑战，且容易产生碎片组网问题。

两种模式都需要商业模式创新，积累行车和交通等大数据，提供增值的出行服务，并与保险业合作实现商业创新等，从长远看数据是资产和价值所在。