一旦行业能够决定哪种通信协议最适合车辆间和基础设施网络,连接汽车将更接近成为现实。这些连接必须使用无线协议,802.11和蜂窝协议是这些系统的主要选项。行业内仍然存在一些争论,关于哪种协议将胜出,或者一旦5G到来,是否一切都将转向蜂窝。
那么,设计师需要为每种协议构建新系统吗?在之前的文章中,我们查看了一些当前5G手机调制解调器的选项;类似的组件可用于3G/4G/4G-LTE来创建V2X通信系统。如果你倾向于802.11p,那么你需要使用专用短程通信(DSRC)收发器进行无线通信。在这场辩论中,有一些理由倾向于DSRC,一些组件已经可用,将支持这种协议。
早在1999年10月,美国联邦通信委员会(FCC)在5.9 GHz频段内划出了75 MHz,供智能交通系统(ITS)使用DSRC协议运行。目标是为车辆间通信提供一个专用频道。欧盟后来也跟进,在2008年为ITS在同一频段分配了30 MHz。像日本、新加坡和欧洲国家一样,一直在使用DSRC收费系统。
DSRC是一种无线协议,是WiFi的一个变种,运行在WiFi 5范围的顶端。具体来说,这种协议在5.850到5.925 GHz之间运行,使用BPSK、QPSK、16QAM或64QAM调制,采用OFDM与CSMA。这种协议遵循IEEE 802.11p标准中列出的规范。
与DSRC相比,蜂窝VX2(C-V2X)通信提供了额外的能力,如与行人的直接通信(称为V2P),这是一个重大的变革。两种协议都可以与蜂窝网络接口,用于非安全目的,使DSRC成为V2X的一种混合系统。在PCB上,用于WiFi的布局技术可以用于DSRC,使许多设计师能够快速开始使用这些系统。
不同的公司已经开发了芯片组和组件集,以支持这两种协议,许多支持组件在这两种系统之间是可以互换的。例如,NXP的白皮书声称DSRC应该成为主导协议,这得益于其与4G LTE的互操作性。DSRC上的任务不需要大量数据负载,并且可以从类似WiFi的协议的低延迟中受益。NXP还通过车载通信模块、汽车PMICs、应用处理器(MCUs)和射频前端组件支持DSRC上的V2X。
相比之下,英特尔、高通和其他芯片制造商则站在了C-V2X这一边,并且正在积极开发支持5G NR和未来部署的C-V2X芯片组。行业中的一些人已经宣称随着5G开始上线,DSRC已经死水一潭,但是现在还为时过早,不能低估DSRC在车辆与基础设施之间的短到中距离网络中的用途。一些早期的研究建议,对于非安全应用,如交通信息传输、文件下载或互联网接入,应优先考虑通过4G LTE进行的V2X通信。对于安全应用,如ADAS或与交通标志的通信,DSRC更为合适。
裁决
在我看来,上面链接的NXP白皮书说得很对。C-V2X最终将占主导地位(他们没有明确这一点),但DSRC仍将保持相关性,因为5G还没有准备好大规模采用。话虽如此,主要的汽车制造商都在支持C-V2X;丰田将不再在其2021年款车型中包含DSRC芯片组,而且汽车制造商与芯片制造商之间正在形成重要的合作伙伴关系。此外,市政当局和OEMs正在关注联邦通信委员会(FCC)的决定,因为这将决定DSRC的未来。
随着汽车行业大部分转向C-V2X,包括世界上最大的汽车制造商丰田和美国的OEMs,大众(世界第二大汽车制造商)暂时在其新车中采用了DSRC。即将在市级进行的C-V2X试验正在安排中(例如,在佛罗里达州的盖恩斯维尔),以此在其基础设施中测试这一新范式,评估安全性和兼容性。
那么,哪种技术将胜出呢?这部分取决于联邦通信委员会(FCC)是否会为C-V2X划出5.9 GHz频段的任何部分。行业对C-V2X的关注并未对FCC无动于衷,FCC需要决定是否需要将20年前分配给5.9 GHz频段的用途转变为C-V2X。美国交通部已经承认,在新型车辆中需要混合使用多种技术,以提供短程、中程和远程的V2X通信。
随着V2X通信在广泛范围内的引入,汽车工业注定将变得更加先进。如果您正在为V2X通信设计新系统,并使用802.11p协议,Octopart为您提供搜索和高级过滤功能,帮助您找到DSRC和C-V2X系统所需的组件。查看我们的RF收发器页面,开始寻找您所需的组件。
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