Сотовая связь против DSRC для V2X-коммуникации: дебаты продолжаются...

Подключенные автомобили станут ближе к реальности, как только индустрия сможет определиться, какой протокол связи лучше всего подойдет для межавтомобильного и инфраструктурного взаимодействия. Для этих соединений должны использоваться беспроводные протоколы, причем 802.11 и сотовые протоколы являются основными вариантами для этих систем. В индустрии все еще идут споры о том, какой протокол в итоге победит, или все перейдет на сотовую связь, как только появится 5G.

Так что же необходимо дизайнерам для создания новых систем для каждого протокола? В предыдущей статье мы рассматривали некоторые текущие варианты модемов 5G для мобильных телефонов; аналогичные компоненты доступны для 3G/4G/4G-LTE для создания систем связи V2X. Если вы склоняетесь к 802.11p, тогда вам нужно использовать специализированный приемопередатчик для беспроводной связи краткого действия (DSRC). Есть некоторые причины склоняться к DSRC в этом споре, и некоторые компоненты уже доступны, которые будут поддерживать этот протокол.

Что такое DSRC?

В октябре 1999 года Федеральная комиссия по связи США (FCC) выделила 75 МГц в диапазоне 5,9 ГГц для использования интеллектуальными транспортными системами (ITS), работающими на протоколе DSRC. Целью было предоставление выделенного канала для межавтомобильного общения. Позже ЕС последовал этому примеру и выделил 30 МГц в том же диапазоне для ITS в 2008 году. Страны, такие как Япония, Сингапур и европейские страны, использовали DSRC для сбора платы на дорогах.

DSRC — это беспроводной протокол, являющийся вариантом WiFi, который работает на верхнем конце диапазона WiFi 5. Конкретно, этот протокол работает от 5.850 до 5.925 ГГц с модуляцией BPSK, QPSK, 16QAM или 64QAM, используя OFDM с CSMA. Этот протокол следует спецификации, указанной в стандарте IEEE 802.11p.

DSRC против C-V2X связи

По сравнению с DSRC, сотовая связь VX2 (C-V2X) предоставляет дополнительные возможности, такие как прямое общение с пешеходами (называемое V2P), что является значительным преимуществом. Оба протокола могут взаимодействовать с сотовыми сетями для целей, не связанных с безопасностью, делая DSRC своего рода гибридной системой для V2X. На печатной плате техники размещения, используемые для WiFi, могут быть использованы с DSRC, что делает его легким для многих дизайнеров для быстрого начала работы с этими системами.

Разные компании разработали чипсеты и наборы компонентов для поддержки того или иного протокола, и многие вспомогательные компоненты будут взаимозаменяемы между двумя типами систем. Например, белая книга NXP утверждает, что DSRC должен стать доминирующим протоколом благодаря совместимости с 4G LTE. Задачи на DSRC не требуют больших объемов данных и могут извлечь выгоду из низкой задержки, как у протоколов, похожих на WiFi. NXP также поддерживает V2X через DSRC с помощью модулей телематики, автомобильных PMIC, процессоров приложений (MCU) и компонентов RF-фронтенда.

В отличие от этого, Intel, Qualcomm и другие производители чипов выбрали сторону C-V2X и активно работают над чипсетами C-V2X для поддержки 5G NR и будущих запусков. Некоторые в индустрии уже объявляют DSRC мертвым, поскольку начинается внедрение 5G, но еще слишком рано сбрасывать со счетов полезность DSRC для сетевого взаимодействия на короткие и средние расстояния между транспортными средствами и инфраструктурой. Некоторые ранние исследования по этому вопросу предполагают, что для несвязанных с безопасностью приложений, таких как передача информации о трафике, загрузка файлов или доступ в Интернет, предпочтительнее использовать V2X связь через 4G LTE. Для приложений безопасности, таких как ADAS или связь с дорожными знаками, предпочтительнее DSRC.

Вердикт

На мой взгляд, белая книга NXP, упомянутая выше, точно указывает на суть. C-V2X в конечном итоге станет доминирующим (хотя это и не утверждается явно), но DSRC будет продолжать оставаться актуальным, поскольку 5G еще не готов к массовому внедрению. Тем не менее, крупные автопроизводители поддерживают C-V2X; Toyota больше не будет включать чипсеты DSRC в свои автомобили модельного года 2021, и между автопроизводителями и производителями чипов развиваются крупные партнерства. Кроме того, муниципалитеты и OEM-производители наблюдают за решением FCC, поскольку это определит будущее DSRC.

Поскольку большая часть автомобильной промышленности склоняется к C-V2X, включая Toyota (крупнейшего автопроизводителя в мире) и американских OEM-производителей, Volkswagen (второго по величине автопроизводителя в мире) на данный момент принял DSRC в своих новых автомобилях. Предстоящие испытания C-V2X на уровне муниципалитетов планируются (например, в Гейнсвилле, штат Флорида) для тестирования этой новой парадигмы с их инфраструктурой для оценки безопасности и совместимости.

Так какая технология победит? Это частично зависит от того, выделит ли FCC какую-либо часть полосы 5.9 ГГц для C-V2X. Интерес отрасли к C-V2X не ускользнул от внимания FCC, которому предстоит решить, нужно ли перераспределить 20-летнее выделение полосы 5.9 ГГц в пользу C-V2X. Министерство транспорта США признало, что для обеспечения короткодальней, среднедальней и дальней связи V2X в новых автомобилях потребуется сочетание технологий.

Автомобильная промышленность обречена стать более продвинутой с внедрением связи V2X в широком масштабе. Если вы разрабатываете новые системы для связи V2X, используя протокол 802.11p, Octopart предоставляет вам функции поиска и продвинутой фильтрации, необходимые для нахождения компонентов для систем DSRC и C-V2X. Посмотрите нашу страницу с RF трансиверами, чтобы начать поиск необходимых вам компонентов.

Оставайтесь в курсе наших последних статей, подписавшись на нашу рассылку.