蜂窝车联网CV2X技术与产业发展态

（报告来源/作者：中国通信学会）

本报告在前期报告的基础上，结合最新技术与产业进展，更新并分析了全球发展态势和我国发展现状，对车联网技术与产业发展态势和技术预见进行了预测，探讨了车联网工程建设中的难题，提出了技术和产业政策建议。报告内容涉及面广，可作为高校、研究机构以及汽车、交通、通信、互联网、集成电路等车联网相关行业的技术产业发展参考，也可作为政府部门制定政策的参考。

一、车联网研究概述

汽车的发明和广泛应用，极大地提高了人类的生产力和生活质量。汽车在给大家带来舒适和方便的同时，随着其数量的快速增长，道路安全、城市拥堵等问题日趋严重。政府管理部门、交通行业、汽车行业一直在探索和实践解决之道。以信息通信技术、人工智能等全新技术为主的第三次、第四次工业革命，为汽车的智能化发展带来了强大推力，车联网技术应运而生。美、欧、亚等国家和地区政府高度重视车联网产业发展，均将车联网产业作为战略制高点，通过制定国家政策或通过立法推动产业发展。车联网行业进入发展快车道。

车联网（V2X）是实现车辆与周围的车、人、交通基础设施和网络等全方位连接和通信的新一代信息通信技术。车联网通信包括车与车之间（V2V）、车与路之间（V2I）、车与人之间（V2P）、车与网络之间（V2N）等，具有低时延、高可靠等特殊严苛的通信要求。通过V2X将“人、车、路、云”等交通参与要素有机地联系在一起，一方面能够获取更为丰富的感知信息，促进自动驾驶技术发展；另一方面通过构建智慧交通系统，提升交通效率、提高驾驶安全、降低事故发生率、改善交通管理、减少污染等。

车联网标准体系可分为无线和应用两大部分。目前，国际上主流的车联网无线通信技术有IEEE.11p和C-V2X两条技术路线，而应用层标准则由各国家和地区根据区域性的应用定义进行制定。其中IEEE.11p技术基于WiFi标准改进，在IEEE进行标准化工作。C-V2X是基于蜂窝通信和终端直通通信融合的车联网技术，其标准工作在3GPP开展，包括基于LTE技术的版本LTE-V2X和面向新空

口的NR-V2X。无论是IEEE主导的.11p技术还是3GPP的C-V2X技术，目前都已经完成阶段性技术研究和标准化工作，车联网产业化的技术条件已具备，全球车联网产业化阶段已经到来。目前我国已将车联网产业上升到国家战略高度，产业政策持续利好。车联网技术标准体系已经从国家标准层面完成顶层设计。我国车联网产业化进程逐步加快，围绕LTE-V2X形成包括通信芯片、通信模组、终端设备、整车制造、运营服务、测试认证、高精度定位及地图服务等较为完整的产业链生态。为推动C-V2X产业尽快落地，包括工业和信息化部、交通运输部、公安部等积极与地方政府合作，在全国各地先后支持建设16个智能网联汽车测试示范区；工信部积极推动国家级车联网先导区建设，已经批复支持无锡、天津、长沙建立国家级先导区，还有多处积极申报中，为后续大规模产业化及商业化奠定了基础。

C-V2X应用可以分近期和中远期两大阶段。近期通过车车协同、车路协同实现辅助驾驶，提高驾驶安全，提升交通效率；以及特定场景的中低速无人驾驶，提高生产效率，降低成本。中长期将结合人工智能、大数据等新技术，融合雷达、视频感知等技术，通过车联网实现从单车智能到网联智能，最终实现完全自动驾驶。

本报告分析了全球发展态势和我国发展现状，对车联网技术与产业发展态势和技术预见进行了预测，探讨了车联网工程建设中的重大难题，提出了技术和产业政策建议。报告内容涉及面广，可作为高校、研究机构以及汽车、交通、通信、互联网、集成电路等行业的技术产业发展参考，也可作为政府部门制定政策的参考。

二、全球发展态势

（一）全球发展态势综述

随着通信技术、信息技术和汽车工业的发展，智能网联汽车已经成为未来汽车的发展趋势。汽车网联化催生的车联网产业已经成为包括美、欧、亚等汽车发达国家和地区的重要战略性方向，各国家和地区纷纷加快产业布局、制定发展规划，通过政策法规、技术标准、示范建设等全方位措施，推进车联网的产业化进程。本部分从政策法规、技术标准及示范建设等维度梳理以美、欧、亚为代表的全球车联网发展态势。

（二）各国政府积极推动，政策规划利好

美国政府高度重视智能交通和智能网联汽车产业发展，目前已经明确将汽车智能化、网联化作为两大核心战略，并出台一系列政策法规推进相关产业体系的建立。欧盟委员会通过建立合作智能交通系统平台（C-ITSplatform）推进欧盟国家的车联网部署，促进整个欧盟范围内的投资和监管框架的融合，推动从年开始部署C-ITS业务的计划。为协调部署和测试活动，欧盟国家和道路运营管理机构建立C-Roads平台（C-Roadplatform），共同制定和分享技术规范，并进行跨站点的互操作测试验证。

亚洲范围，日本政府重视自动驾驶汽车和车联网的发展，于年发布高速公路自动驾驶的实施路线报告书，明确期望于年在部分地区实现自动驾驶功能。韩国制定长期车联网发展规划(Long-termICVdevelopmentplanupto)，其目标是在全国范围内实现智能道路交通系统，通过连接车、路和人，实现高度自动化和交通资源利用最大化，其目标是到年实现零交通事故。新加坡制定“新城”计划(newcityplan)，规划在年在全国范围进行自动驾驶的部署，成为全球第一个实现自动驾驶的国家。

综上，美、欧、亚主要国家政府高度重视车联网产业发展，均将车联网产业作为战略制高点产业，通过制定国家政策或通过立法推动产业发展。车联网行业将进入发展快车道。

（三）技术标准逐渐成熟，频谱规划明确

车联网标准体系可分为无线和应用两大部分。目前，国际上主流的车联网无线通信技术有IEEE.11p和C-V2X两条技术路线，而应用层标准则由各国家和地区根据区域性的应用定义进行制定。

IEEE.11p技术由IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，电气和电子工程师协会）于年完成标准化工作，该技术支持车辆在5.9GHz专用频段进行V2V、V2I的直通通信。应用层部分标准由SAE（SocietyofAutomotiveEngineers，汽车工程学会）完成，包括SAEJ、J等标准。基于IEEE.11p技术的车联网标准体系架构如图2.1所示。

C-V2X（Cellular-V2X）是3GPP主导推动的、基于4G/5G蜂窝网通信技术演进形成的V2X技术，可实现长距离和更大范围的通信，在技术先进性、性能及后续演进等方面，相对IEEE.11p具有优势。C-V2X包含LTE-V2X和NR-V2X，其中LTE-V2X最早由大唐在年5月提出，确定了C-V2X的蜂窝与直通融合的系统架构及直通链路的关键技术框架。由大唐、华为等中国企业和LG等国际公司牵头推动，3GPP分别于年3月和年6月正式发布R14、R15版本的LTE-V2X标准。3GPP于年6月启动NR-V2X标准化工作，于年3月完成研究项目，于年6月R16标准冻结；同期，3GPP启动R17研究，针对直通链路特性进一步增强，预计年底左右完成。3GPPC-V2X标准演进时间表如图2.2所示。

为了推动美国C-V2X相关标准和产业化进展，SAE于年成立了C-V2X技术委员会，计划针对C-V2X制定类似J.1的车载V2V安全通信技术要求标准（J），相关标准工作持续进展中。5GAA对IEEE.11p和C-V2X进行了技术对比（表2.2），从物理层设计、MAC层调度等角度对比分析，表明C-V2X在资源利用率、可靠性和稳定性方面具有理论优势。

年4月5GAA华盛顿会议，福特发布与大唐、高通的联合测试结果，对比IEEE.11p和C-V2X（LTE-V2X）实际道路测试性能。测试结果（如图2.3所示）表明，在相同的测试环境下，通信距离在米到米之间时，LTE-V2X系统的误码率明显低于DSRC（IEEE.11p）系统，C-V2X的通信性能在可靠性和稳定性方面均明显优于IEEE.11p。

在技术路径选择上，由于IEEE.11p技术标准成熟较早，产业链相对较成熟，因此车联网起步较早的发达国家如美国、日本等早期均倾向部署IEEE.11p技术。C-V2X作为后起之秀，以技术先进、性能优越以及可长期演进等优势获得产业界支持：中国企业主推LTE-V2X技术；美国电信运营商、福特等国际主流车企明确表示倾向于LTE-V2X技术；欧洲的奥迪、宝马、标志雪铁龙等国际主流车企也已转向支持C-V2X技术；日本ITS行业标准和产业组织ITS-forum宣布技术中立，将LTE-V2X作为备选技术。然而随着C-V2X技术持续发展，产业参与度日益广泛，形势逐渐有所改变：美国已将5.9G频段5.-5.GHz的30MHz分配给C-V2X车联网技术；欧洲也修改了5.9G频段使用，扩展ITS道路安全应用为-5MHz，采用技术中立方式，不限制具体技术。

频率资源分配方面，各国基于其技术路径选择策略进行相应规划。无论是IEEE主推的.11p技术还是3GPP的LTE-V2X技术，目前都已经完成技术研究和标准化制定，车联网产业化的技术条件已具备。各方都已经将车联网技术及应用作为未来极其重要的产业方向进行规划部署，通过分配频谱资源予以支持，全球车联网产业化阶段已经到来。

（四）验证示范同步推进，产业化进程加速

随着车联网技术标准的成熟，各国纷纷加速产业化进程，通过建设和运营示范区、测试区等方式进行技术验证和商业模式探索，为后续产业化和商业化奠定基础。

美国目前有将近50个DSRC车联网示范项目，各个示范项目的道路长度从几英里到几百英里不等，主要选取典型的V2V、V2I、V2P用例进行示范应用。美国约有35万个交叉路口，部署约套DSRCRSU，分布在26个州，覆盖超过美国50%的州。车载终端方面，部署了大约套车载终端OBU（包括前装设备和后装设备）。欧洲车联网产业推进起步较早，在不同国家和城市开展实际道路的部署和验证项目。日本工业界积极推进车联网产业进展，在技术评估、测试等方面已经形成跨行业合作的态势。韩国自年起，已开始在全国多个地区部署智能交通试点。

在C-V2X快速发展的形势下，5GAA在年组织了两次C-V2X相关的互操作（IOT，Interoperability）测试，即多厂商互联互通测试，分别是年4月在德国举办的1st5GAAC-V2XIoT测试及年12月在西班牙与ETSI联合举办的1stETSIC-V2XPlugtest。

美国、欧洲、日本、韩国等汽车发达国家纷纷通过开展测试示范区建设，模拟多种道路和场景，验证在实际运行及运营中关键系统的技术能力，进一步加速车联网产业化进程。

（五）各方企业纷纷加入，产业链逐渐完善

产业化推进方面，由欧美主流车企、全球主流电信运营商及通信芯片厂商发起，于年9月成立的5G汽车联盟(5GAA)，致力于推动C-V2X技术在全球的产业化落地(现阶段是LTE-V2X)。该联盟成员覆盖全球主要车企、电信运营商、芯片供应商、汽车电子企业、电信设备商及信息服务企业等，我国主要的通信设备制造商及电信运营商也是其成员，目前成员已达余家（图2.4）。

随着车联网产业化推进，产业链上下游企业纷纷进入该领域，呈现出北美信息技术引领、初创企业众多，欧洲技术实力突出、企业加速转型，中国企业异军突起，亚洲市场优势明显，发展潜力巨大的全球车联网产业布局态势（图2.5），全球范围已经形成较为完整的车联网产业链。

（六）小结

本部分对美国、欧洲、亚洲等国家和地区的车联网产业，从政策规划、技术标准、测试验证及产业链构建等维度进行梳理，可以看到，虽然各国家和地区在具体的技术路径选择方面有着不同的立场和观点，各地区的技术标准体系、产业推进方式和示范验证进展也各不相同，但是各方都就车联网能够带来巨大的社会价值（如提升交通效率、减少交通事故、减少环境污染）和经济价值形成共识，并将车联网作为战略性产业方向和技术创新突破点。随着各国利好政策纷纷出台、标准技术日渐成熟以及示范验证持续推进，全球车联网产业将迎来大发展。

三、我国发展现状

（一）我国发展现状综述

近年来，我国在汽车制造、通信与信息以及道路基础设施建设等方面取得迅速发展。汽车制造领域，我国汽车产业在整体规模保持世界领先，自主品牌市场份额逐步提高，核心技术也不断取得突破。信息通信领域，经过3G突破、4G并跑的发展阶段，我国通信企业已跻身世界领先地位，在国际C-V2X、5G等新一代通信标准制定中发挥着越来越重要的作用。基础设施建设方面，我国宽带网络和高速公路网快速发展、规模位居世界首位，北斗卫星导航系统可面向全国提供高精度时空服务。可见，我国具备推动车联网产业发展的基础环境，能够推动自主知识产权的C-V2X车联网通信技术的产业化发展和应用推广。

目前，我国在车联网相关的政策规划、标准制定、技术研发、产业落地方面均已进行全方位布局和推进，并取得阶段性成果。

（二）政策及发展规划

中国政府已将车联网提升到国家战略高度，国务院及相关部委对车联网产业升级和业务创新进行了顶层设计、战略布局和发展规划，并形成系统的组织保障和工作体系。我国成立的国家制造强国建设领导小组车联网产业发展专项委员会，由20个部门和单位组成，负责组织制定车联网发展规划、政策和措施，协调解决车联网发展重大问题，督促检查相关工作落实情况，统筹推进产业发展。国务院和工业和信息化部、交通运输部、科学技术部、发展改革委、公安部等部委出台一系列规划及政策推动我国车联网产业发展。

（三）标准与技术进展

1、标准组织与产业联盟

C-V2X应用涉及到汽车、交通等多个行业领域，不同的业务应用提出了不同的业务需求和通信需求。汽车行业、交通行业、通信行业、信息服务以及跨行业产业联盟纷纷开展业务应用以及需求的研究。国内以中国汽车工程学会、中国通信标准化协会、车载信息服务联盟、未来移动通信论坛、IMT-（5G）推进组C-V2X工作组等为主要的研究平台，各组织之间分工合作，共同推进车联网技术标准体系及测试验证体系的制定和完善。

年11月，全国汽车标准化技术委员会、全国智能运输系统标准化技术委员会、全国通信标准化技术委员会以及全国道路交通管理标准化技术委员会共同签署了加强汽车、智能交通、通信及交通管理C-V2X标准合作的框架协议，推进C-V2X标准制定和产业落地。以下对各标准化组织和产业联盟概况进行介绍。

中国通信标准化协会（CCSA）

中国通信标准化协会于年12月18日在北京正式成立。该协会是国内企、事业单位自愿联合组织起来，经业务主管部门批准，国家社团登记管理机关登记，开展通信技术领域标准化活动的非营利性法人社会团体。协会的主要任务是为了更好地开展通信标准研究工作，把通信运营企业、制造企业、研究单位、大学等

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