セルラー対DSRCのV2X通信：議論は続く...

コネクテッドカーが現実に近づくのは、業界が車両間およびインフラストラクチャーネットワーキングに最適な通信プロトコルを決定できる一度です。これらの接続には無線プロトコルを使用する必要があり、802.11とセルラープロトコルがこれらのシステムの主要なオプションです。業界内ではどのプロトコルが勝つか、または5Gが登場するとすべてがセルラーになるのかについてまだいくつかの議論があります。

では、各プロトコルのために新しいシステムを構築するために設計者は何が必要でしょうか？以前の記事では、ハンドセット用の5Gモデムの現在のオプションをいくつか見てきました。同様のコンポーネントは、V2X通信システムを作成するために3G/4G/4G-LTEで利用可能です。802.11pを選択する場合は、無線通信のために専用の短距離通信（DSRC）トランシーバーを使用する必要があります。この議論でDSRCに傾く理由がいくつかあり、このプロトコルをサポートするコンポーネントがすでに利用可能です。

DSRCとは何ですか？

1999年10月に、米国連邦通信委員会（FCC）は、DSRCプロトコルを使用するインテリジェント交通システム（ITS）のために5.9 GHz帯内の75 MHzを割り当てました。目標は、車両間通信のための専用チャネルを提供することでした。EUは後に2008年に同じ帯域でITSのために30 MHzを割り当てます。日本、シンガポール、ヨーロッパの国々はDSRC料金収受を使用しています。

DSRCは、WiFi 5の上端で動作するWiFiのバリアントである無線プロトコルです。具体的には、このプロトコルは5.850から5.925 GHzでBPSK、QPSK、16QAM、または64QAM変調を使用し、CSMAを使用したOFDMで動作します。このプロトコルはIEEE 802.11p標準の仕様に従います。

DSRC対C-V2X通信

DSRCと比較して、セルラーVX2（C-V2X）通信は、歩行者との直接通信（V2Pと呼ばれる）などの追加機能を提供し、これは大きな変革です。両方のプロトコルは安全でない目的のためにセルラーネットワークとインターフェースできるため、DSRCはV2Xのためのハイブリッドシステムのようなものです。PCB上では、WiFi用に使用されるレイアウト技術をDSRCで使用できるため、多くの設計者がこれらのシステムをすぐに始めることが容易です。

異なる企業が開発したチップセットやコンポーネントセットは、どちらかのプロトコルをサポートするためにあり、多くのサポートコンポーネントは2種類のシステム間で交換可能です。例えば、NXPのホワイトペーパーによると、DSRCは4G LTEとの相互運用性のおかげで支配的なプロトコルになるべきだと主張しています。DSRCのタスクには大量のデータペイロードが必要なく、WiFiのようなプロトコルの低遅延から恩恵を受けることができます。NXPは、テレマティクスモジュール、自動車用PMIC、アプリケーションプロセッサ（MCU）、RFフロントエンドコンポーネントを使用してDSRC上のV2Xをサポートしています。

一方で、Intel、Qualcomm、その他のチップメーカーはC-V2Xの側に立ち、5G NRおよび将来の展開をサポートするC-V2Xチップセットの開発に積極的に取り組んでいます。業界の中には、5Gがオンラインになり始めるとDSRCは水の泡だと宣言している人もいますが、車両とインフラストラクチャ間の短中距離ネットワーキングにDSRCの有用性を割り引くにはまだ早すぎます。以前の研究によると、交通情報の伝送、ファイルのダウンロード、インターネットアクセスなどの非安全アプリケーションには、4G LTE上のV2X通信が好まれるべきだと提案されています。安全アプリケーション、例えばADASや交通標識との通信には、DSRCが好ましいです。

結論

私の意見では、上記のNXPのホワイトペーパーが的を射ています。C-V2Xは最終的に支配的になるでしょう（これは明示的には述べられていませんが）、しかし5Gが大量採用の準備ができていない現在、DSRCは引き続き関連性を持ち続けます。とはいえ、主要な自動車メーカーはC-V2Xを支持しており、トヨタは2021年モデルの車両にDSRCチップセットを含めなくなり、自動車メーカーとチップメーカー間での主要なパートナーシップが形成されています。さらに、市町村やOEMは、これがDSRCの未来を決定するため、FCCの決定を注視しています。

自動車業界の多くがC-V2Xに傾倒している中で、トヨタ（世界最大の自動車メーカー）やアメリカのOEM、フォルクスワーゲン（世界で2番目に大きな自動車メーカー）は、当面の間、新車でDSRCを採用しています。市町村レベルでの今後のC-V2X試験がスケジュールされています（例えば、フロリダ州ゲインズビルで）、この新しいパラダイムをそのインフラストラクチャでテストし、安全性と互換性を評価するためです。

では、どの技術が勝利を収めるのでしょうか？それは部分的に、FCCがC-V2Xのために5.9 GHz帯の一部を割り当てるかどうかに依存します。業界がC-V2Xに注目していることはFCCにも明らかであり、20年前の5.9 GHz帯の割り当てがC-V2Xにシフトする必要があるかどうかを決定する必要があります。米国運輸省は、新しい車両には短距離、中距離、長距離のV2X通信を提供するために、技術の組み合わせが必要になると認めています。

自動車産業は、V2X通信を広範囲に導入することで、より進歩する運命にあります。802.11pプロトコルを使用してV2X通信のための新しいシステムを設計している場合、OctopartはDSRCおよびC-V2Xシステムのコンポーネントを見つけるために必要な検索機能と高度なフィルタリング機能を提供します。RFトランシーバーページをご覧ください、必要なコンポーネントの検索を始めましょう。

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