Cellulaire vs. DSRC pour la communication V2X : Le débat continue...

Les voitures connectées se rapprocheront de la réalité une fois que l'industrie aura décidé quel protocole de communication sera le plus adapté pour le réseau inter-véhicules et l'infrastructure. Les protocoles sans fil doivent être utilisés pour ces connexions, avec les protocoles 802.11 et cellulaire étant les principales options pour ces systèmes. Il y a encore un certain débat au sein de l'industrie sur quel protocole l'emportera, ou si tout passera simplement au cellulaire une fois que la 5G sera en place.

Alors, de quoi les concepteurs ont-ils besoin pour construire de nouveaux systèmes pour chaque protocole ? Dans un article précédent, nous avons examiné certaines options actuelles pour les modems 5G dans les téléphones portables ; des composants similaires sont disponibles pour la 3G/4G/4G-LTE pour créer des systèmes de communication V2X. Si vous penchez vers le 802.11p, alors vous devez utiliser un émetteur-récepteur de communication à courte portée dédié (DSRC) pour la communication sans fil. Il y a des raisons de pencher vers le DSRC dans ce débat, et certains composants sont déjà disponibles qui supporteront ce protocole.

Qu'est-ce que le DSRC ?

En octobre 1999, la Commission Fédérale des Communications (FCC) des États-Unis a réservé 75 MHz dans la bande des 5.9 GHz pour l'utilisation par les systèmes de transport intelligents (ITS) fonctionnant sur le protocole DSRC. L'objectif était de fournir un canal dédié pour la communication inter-véhicules. L'UE suivrait plus tard en allouant 30 MHz dans la même bande pour les ITS en 2008. Des pays comme le Japon, Singapour et des pays européens ont utilisé la collecte de péage DSRC.

Le DSRC est un protocole sans fil qui est une variante du WiFi fonctionnant à l'extrémité supérieure de la gamme WiFi 5. Spécifiquement, ce protocole opère de 5.850 à 5.925 GHz avec modulation BPSK, QPSK, 16QAM ou 64QAM utilisant OFDM avec CSMA. Ce protocole suit la spécification énumérée dans la norme IEEE 802.11p.

DSRC vs. Communication C-V2X

Comparé au DSRC, la communication cellulaire VX2 (C-V2X) offre des capacités supplémentaires comme la communication directe avec les piétons (appelée V2P), ce qui est un changement majeur. Les deux protocoles peuvent s'interfacer avec les réseaux cellulaires pour des fins non sécuritaires, faisant du DSRC un système hybride pour V2X. Sur un PCB, les techniques de disposition utilisées pour le WiFi peuvent être utilisées avec le DSRC, ce qui facilite pour de nombreux concepteurs le démarrage rapide avec ces systèmes.

Différentes entreprises ont développé des jeux de puces et de composants pour supporter l'un ou l'autre protocole, et de nombreux composants de soutien peuvent être interchangeables entre les deux types de systèmes. Par exemple, un livre blanc de NXP affirme que le DSRC devrait être le protocole dominant grâce à l'interopérabilité avec la 4G LTE. Les tâches sur DSRC ne nécessitent pas de charges de données massives et peuvent bénéficier de la faible latence des protocoles similaires au WiFi. NXP soutient également le V2X sur DSRC avec des modules de télématique, des PMICs automobiles, des processeurs d'application (MCUs) et des composants d'interface RF.

En revanche, Intel, Qualcomm et d'autres fabricants de puces se sont rangés du côté du C-V2X et travaillent activement sur des jeux de puces C-V2X pour soutenir la 5G NR et les futurs déploiements. Certains dans l'industrie déclarent déjà le DSRC mort dans l'eau alors que la 5G commence à se déployer, mais il est encore trop tôt pour écarter l'utilité du DSRC pour le réseautage à courte et moyenne portée entre véhicules et infrastructures. Certaines études antérieures sur la question suggèrent que la communication V2X via la 4G LTE devrait être préférée pour des applications non sécuritaires comme la transmission d'informations sur le trafic, le téléchargement de fichiers ou l'accès à Internet. Pour les applications de sécurité, telles que l'ADAS ou la communication avec les panneaux de signalisation, le DSRC est préférable.

Le Verdict

À mon avis, le livre blanc de NXP lié ci-dessus frappe juste. Le C-V2X finira par être dominant (ils ne le disent pas explicitement), mais le DSRC continuera d'être pertinent car la 5G n'est pas encore prête pour une adoption de masse. Cela étant dit, les principaux constructeurs automobiles soutiennent le C-V2X ; Toyota n'inclura plus de jeux de puces DSRC dans ses véhicules de l'année modèle 2021, et des partenariats majeurs se développent entre les constructeurs automobiles et les fabricants de puces. De plus, les municipalités et les OEMs observent ce que la FCC décidera car cela déterminera l'avenir du DSRC.

Avec une grande partie de l'industrie automobile qui gravite vers le C-V2X, y compris Toyota (le plus grand constructeur automobile mondial) et les OEMs américains, Volkswagen (le deuxième plus grand constructeur automobile mondial) a adopté le DSRC dans ses nouveaux véhicules pour le moment. Les essais à venir de C-V2X au niveau municipal sont programmés (par exemple, à Gainesville, FL) pour tester ce nouveau paradigme avec leur infrastructure afin d'évaluer la sécurité et la compatibilité.

Alors, quelle technologie l'emportera ? Cela dépend en partie de si la FCC va réserver une partie de la bande des 5,9 GHz pour le C-V2X. L'intérêt de l'industrie pour le C-V2X n'a pas échappé à la FCC, qui devra décider si l'allocation vieille de 20 ans de la bande des 5,9 GHz devra passer au C-V2X. Le Département des Transports des États-Unis a reconnu qu'un mélange de technologies sera nécessaire dans les nouveaux véhicules pour fournir une communication V2X à courte, moyenne et longue portée.

L'industrie automobile est destinée à devenir plus avancée avec l'introduction de la communication V2X à grande échelle. Si vous concevez de nouveaux systèmes pour la communication V2X utilisant le protocole 802.11p, Octopart vous offre les fonctionnalités de recherche et de filtration avancée dont vous avez besoin pour trouver les composants pour les systèmes DSRC et C-V2X. Jetez un œil à notre page sur les émetteurs-récepteurs RF pour commencer votre recherche des composants nécessaires.

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