智慧交通系統快速發展，使得車聯網技術（Vehicle-to-Everything；V2X）也成為實現自動駕駛和智慧城市的重要基石。其中，基於蜂巢式網路的車聯網技術（Cellular Vehicle-to-Everything；C-V2X）因其高可靠性、低延遲和廣泛的覆蓋範圍，逐漸成為業界關注的焦點。

圖一 : C-V2X應用對通信的可靠性和延遲要求極高。

C-V2X全球市場需求增長

隨著5G技術的普及和自動駕駛技術的進步，C-V2X市場需求呈現快速增長的趨勢。根據市場研究機構的預測，全球C-V2X市場規模將在未來五年內以年複合增長率（CAGR）超過30%的速度擴張。這一增長主要得益於以下幾個因素：

政策支持

許多國家和地區正在推動智慧交通系統的建設，並出台相關政策支持C-V2X技術的應用。例如，中國、美國和歐盟等地均已制定C-V2X的發展路線圖。

自動駕駛需求

C-V2X被視為實現高級別自動駕駛（L4/L5）的關鍵技術之一，能夠提供車輛與周圍環境（如其他車輛、基礎設施、行人等）的實時通信，從而提升行車安全性。

智慧城市建設

C-V2X技術能夠與智慧城市基礎設施無縫對接，實現交通流量管理、緊急事件通知等功能，進一步推動其市場應用。

產業鏈快速成熟

C-V2X產業鏈涵蓋半導體晶片製造商、通信設備供應商、汽車製造商、軟體開發商等多個環節。目前，全球主要的通信設備供應商（如華為、高通、愛立信等）均已推出支持C-V2X的解決方案，而許多汽車製造商（如福特、寶馬、通用等）也開始在其新車型中整合C-V2X技術。此外，5G網路的商用部署也為C-V2X提供了更強大的通信能力，進一步推動了產業鏈的成熟。

C-V2X的技術架構

C-V2X技術基於3GPP標準，主要包括兩種通信模式：直接通信（PC5介面）涵蓋車輛與車輛（V2V）、車輛與基礎設施（V2I）、車輛與行人（V2P）之間直接通信，無需通過基地台。這種模式具有低延遲、高可靠性的特點，適用於緊急制動、交叉路口碰撞預警等場景。

至於網路通信（Uu介面）則是透過蜂窩式網路進行通信，適用於需要大範圍覆蓋的場景，如交通流量管理、遠程診斷等。

5G與C-V2X的融合

5G技術為C-V2X帶來了更高的頻寬、更低的延遲和更大的連接數量。5G網路的切片技術（Network Slicing）能夠為C-V2X提供專用的網路資源，確保關鍵應用的通信質量。此外，5G的邊緣運算（MEC）能力使得C-V2X應用能夠在靠近數據源的位置進行處理，進一步降低延遲。

標準化進展

C-V2X的標準化工作主要由3GPP推動。目前，3GPP已發布了Release 14、Release 15和Release 16等多個版本的C-V2X標準。其中，Release 14主要支持基本的V2V和V2I通信，而Release 16則進一步增強了對5G的支持，並引入了更多高級功能，如群組通信和高精度定位。

C-V2X的技術挑戰

圖二 : 車聯網的跨產業協調首先得建立統一的標準與規範。

C-V2X應用對通信的可靠性和延遲要求極高，尤其是在自動駕駛場景中，毫秒級的延遲都可能導致嚴重的事故。然而，實際環境中存在多種干擾因素，如建築物遮擋、多徑效應等，可能影響通信質量。

解決知道可以透過增強信道編碼技術，透過導入更先進的信道編碼技術（如Polar碼），提高通信的可靠性。多鏈路通信也可結合PC5和Uu介面，實現多鏈路通信，提升通信的冗余度。至於動態頻譜共享則是利用5G的動態頻譜來共享技術，優化頻譜資源的使用效率。

安全性與隱私保護

C-V2X系統涉及大量的敏感數據（如車輛位置、行駛軌跡等），如何確保數據的安全性和用戶的隱私成為一大挑戰。因此必須強化加密與認證機制，透過導入強大的加密算法和認證機制，可確保數據的完整性和真實性。採用匿名化技術，也能用於保護用戶的隱私信息。另外也可利用區塊鏈技術實現數據的不可篡改性和可追溯性。

跨產業協調

C-V2X的應用涉及汽車製造、通信、交通管理等多個產業，如何實現跨產業的協調成為一大難題。首先得建立統一的標準與規範，透過產業聯盟和政府機構的推動，制定統一的標準與規範，促進各行業的協同發展。建構開放式平台也可吸引更多的企業和開發者參與C-V2X生態系統的建設。

C-V2X測試層面的挑戰

圖三 : 加速標準化進程，推動C-V2X測試標準的制定與統一。

C-V2X的測試需要模擬真實的交通環境，包括多種車輛、基礎設施和行人的交互場景。這對測試環境的搭建提出了極高的要求。

利用虛擬仿真技術，構建複雜的交通場景，進行大規模的測試。在封閉場地中也可搭建模擬環境，進行實車測試。在真實道路環境中則可進行小規模的實地測試，驗證系統的實際性能。

目前，C-V2X的測試標準尚未完全統一，不同廠商和地區的測試方法可能存在差異，這給測試結果的對比和評估帶來了困難。因此必須加速推動標準化進程，透過產業聯盟和標準化組織，推動C-V2X測試標準的制定與統一。建立獨立的測試認證體系，確保測試結果的公正性和可信度。

C-V2X的測試也涉及大量的硬體設備和軟體工具，且測試過程耗時較長。開發自動化測試工具，有助於提高測試效率，降低人力成本。建立共享測試平台，也可降低中小企業的測試門檻。

結語

C-V2X作為智慧交通和自動駕駛的核心技術之一，具有廣闊的市場前景和技術潛力。然而，其在通信可靠性、安全性、跨產業協調以及測試層面仍面臨諸多挑戰。通過技術創新、標準化推進和跨行業合作，這些挑戰有望逐步克服，進而推動C-V2X技術的廣泛應用與普及。未來，隨著5G技術的進一步發展和智慧城市建設的深入，C-V2X將在智慧交通領域發揮更加重要的作用。