用于實現(xiàn)汽車外部連接的 C-V2X

未來的汽車將越來越多地依賴于多個無線網(wǎng)絡(luò) - 一個用于車內(nèi)通信，一個用于汽車與外部環(huán)境間的通信。高質(zhì)量連接對于這兩種網(wǎng)絡(luò)都很重要，但外部網(wǎng)絡(luò)（稱為蜂窩車聯(lián)網(wǎng) （C-V2X））有幾個獨特的挑戰(zhàn)，我們將在本博文中進行探討。

在深入了解 C-V2X 之前，我們先簡單介紹一下與車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的技術(shù)。藍牙和 Wi-Fi 是最成熟的兩種技術(shù)，可用于實現(xiàn)免提信息娛樂儀表板控制、移動設(shè)備連接、互聯(lián)網(wǎng)訪問和其他數(shù)據(jù)功能。對于內(nèi)部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來說，超寬帶 （UWB） 是相對較新的技術(shù)，屬于新興的無線標(biāo)準(zhǔn)，可提供高精度的定位服務(wù)和安全性。例如，在汽車遙控鑰匙中，UWB 可提供一種更安全的方式來鎖住和解鎖汽車。

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C-V2X

盡管這些技術(shù)將在汽車應(yīng)用和信息娛樂系統(tǒng)中占據(jù)一席之地，我們還是先深入介紹一下用于實現(xiàn)外部連接的 C-V2X。X 用作通配符，表示車外的通信網(wǎng)絡(luò) - 包括其他汽車、路旁裝置和行人。C-V2X 標(biāo)準(zhǔn)是管理 5G 網(wǎng)絡(luò)的 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)的一部分。

自第 14 版（2017 年）以來，3GPP 標(biāo)準(zhǔn)已支持 C-V2X 通信。這是一種基本功能，用作在車輛間傳遞安全消息的一種方式。如今，客戶的要求更加復(fù)雜，需要更多可提高吞吐量和可靠性的功能。

3GPP 第 16 版通過增強用于 C-V2X 應(yīng)用的 5G 新型無線電 （NR） 標(biāo)準(zhǔn)，讓 C-V2X 連接有了重大變化。這些增強功能使 NR 更加可靠和高效。這些變化還為 MIMO 天線提供了更好的支持，并提高了超低延遲通信 （URLLC） 的性能。

這項標(biāo)準(zhǔn)還包含基于 NR 的側(cè)行鏈路網(wǎng)絡(luò)，無需通過蜂窩基站即可與其他車輛直接通信。這可實現(xiàn)防撞和協(xié)作變道等安全功能。最近，美國聯(lián)邦通信委員會 （FCC） 將 5.9 GHz 頻段專門用于基于智能側(cè)行鏈路的直接鏈路交通系統(tǒng)。該頻譜的傳輸范圍相當(dāng)短，約為 1 公里，非常適合傳播汽車速度、位置、制動速度和其他安全數(shù)據(jù)等信息。

“車隊列隊行駛”是一個備受關(guān)注的側(cè)行鏈路用例，其中卡車或汽車通過網(wǎng)絡(luò)連接一同行駛?！败囮犃嘘犘旭偂眱H適用于具有接近零丟包率、10 毫秒或更短的瞬時延遲和極高可靠性的網(wǎng)絡(luò)。

側(cè)行鏈路網(wǎng)絡(luò)還具有自適應(yīng)調(diào)制和編碼系統(tǒng) （MCS），使系統(tǒng)能夠根據(jù)車輛的特性以及車輛是以低速、中速還是高速行駛來調(diào)整數(shù)據(jù)包長度和數(shù)據(jù)吞吐量。這意味著系統(tǒng)可以適應(yīng)汽車的速度；例如，如果行駛速度為 50 mph 時發(fā)生制動事件，由于道路上的所有汽車都報告該事件，網(wǎng)絡(luò)上傳播的消息將大幅增加。因此，增加傳播數(shù)據(jù)的頻率非常重要。

ADAS

高級駕駛輔助系統(tǒng) （ADAS） 是 C-V2X 支持的一項重要應(yīng)用。ADAS 是自動駕駛汽車的基礎(chǔ)。在成為標(biāo)準(zhǔn)功能之前，ADAS 技術(shù)經(jīng)歷了多個階段和級別的技術(shù)構(gòu)建，進而不斷得到完善。當(dāng)今的 ADAS 是使用自動駕駛汽車所需的許多互補傳感技術(shù)（例如攝像頭、雷達和激光雷達）構(gòu)建的。

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網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量至關(guān)重要

人們駕駛支持 C-V2X 的汽車時面臨著生命危險，這意味著必須進行全面的測試。汽車制造商可以通過集成所需的 RF 元件來構(gòu)建自己的 C-V2X 功能，也可以使用包含所有所需 IC 和天線的預(yù)制 RF 模塊。無論采用哪種方式，測試都必不可少。

6 GHz 以下頻段和毫米波頻率的測試流程從經(jīng)過導(dǎo)體模式測試的 SMT 板開始。在這些測試中，天線與電路板相連，以便能夠運行校準(zhǔn)和驗證測試。這些測試涵蓋傳輸、功率、信號質(zhì)量和 EBM。這些測試從接收器端開始，其中包含靈敏度測試。

芯片級測試完成后，應(yīng)執(zhí)行模塊測試，其中包括將在最終產(chǎn)品中使用的實際天線。這將通過輻射測試（也稱為無線 （OTA） 測試）來實現(xiàn)。

LitePoint C-V2X 測試系統(tǒng)

IQcell-5G 是 LitePoint 用于測試 C-V2X 應(yīng)用的各種關(guān)鍵產(chǎn)品之一，這是一個 6 GHz 以下的信令測試系統(tǒng)，用于測試呼叫建立、天線性能和測量吞吐量。

這套測試系統(tǒng)是一種簡單易用的 5G 信令測試解決方案，專門用于執(zhí)行生產(chǎn)線下線、軟件回歸和功能性能測試。這套靈活的系統(tǒng)可以在智能手機、CPE、筆記本電腦、平板電腦、熱點和汽車等蜂窩連接和支持蜂窩連接的設(shè)備上驗證 RF 參數(shù)測量、端到端吞吐量、MIMO、移動性和用戶體驗測試。

IQxstream-5G FR1 測試儀是另一款支持多 DUT 連接的選件，非常適合生產(chǎn)環(huán)境。這款非信令測試儀涵蓋 5G 以及 4G LTE 和其他涉及低頻段頻率范圍的傳統(tǒng)蜂窩技術(shù)。

C-V2X 技術(shù)在提高安全性和燃油效率方面擁有巨大潛力，但這些網(wǎng)絡(luò)需要穩(wěn)健可靠且性能出色。