車聯網引重視：美洲5G組織發文深入研究蜂窩V2X / 5G與DSRC的優劣

　　圖1、美洲5G組織發文深入研究蜂窩V2X / 5G與DSRC的優劣

　　所有類型的連接汽車都需要在繁忙的十字路口進行通信。

　　圖2、車聯網中需要用到的各種技術的性能對比

　　圖3、全球幾種車聯網技術的對比

　　因為有些人認為在所有新車上強制實施基于專用短距離通信(DSRC，Dedicated Short Range Communications)的車對車(V2V)通信系統的建議是有生命代價來支持的，因此5G Americas組織已經發布了一份白皮書，將基于蜂窩(cellular)的V2X(C-V2X)技術來和專用短距離通信(DSRC，Dedicated Short Range Communications)技術進行對比。

　　圖4、SAE J3016的技術特點

　　5G Americas組織的白皮書指出C-V2X與DSRC相比具有幾個關鍵優勢，其中包括更遠的傳播距離和更高的可靠性;在擁擠的交通中性能更一致;面向5G發展的道路上的新興應用;以及能夠與其它技術更好地共存等。

　　此外，5G Americas組織的白皮書還指出，基于鏈路級仿真分析，C-V2X可分別實現443和107米的視距(LOS)和非視距(NLOS)的 V2X覆蓋范圍，而采用DSRC技術的這項指標則分別只有240米和60米。較長的覆蓋范圍可以直接轉換為較早的告警警報，并且可以更好地查看意外和潛在的危險情況。這也意味著車輛可以以更高的速度行駛，同時仍能及時停車以避免危險情況。

　　圖5、V2X的技術演進

　　但是，有一點也很明顯的是DSRC與C-V2X的爭論還遠未結束。美國國家公路交通安全管理局(NHTSA，National Highway Traffic Safety Administration)已經對基于IEEE 802.11p的DSRC技術的V2V通信系統進行了廣泛的研究和測試。同時，蜂窩行業一直在為C-V2X技術而游說。 3GPP Release 14標準包含對C-V2X使用案例的支持，他們表示利用現有的蜂窩基礎設施將降低成本并能加速道路安全的改善。

　　圖6、5G NR與4G LTE共存

　　DSRC標準是在2009年完成的，但是現在仍然受到一些汽車制造商的青睞。松下的北美公司(Panasonic Corporation of North America)，安全頻譜聯盟(Safety Spectrum Coalition)和多個州的運輸部門的代表最近與FCC工作人員會面，提供有關正在計劃或者正在進行的無數個DSRC項目的最新信息，并倡導保護DSRC的5.9 GHz頻譜上的所有七個信道。

　　圖7、VX網絡切片示例

　　圖8、轉彎處基于 DSRC和基于C-V2X的性能差異

　　5G Americas的白皮書說，多年來，美國的SAE DSRC技術委員會和歐洲的ETSI ITS技術委員會已經開發了一套應用程序和特定的V2X消息，重要的是要注意這些標準假設接入層成為DSRC / ITS-5G。 “如果需要的話，期望這些標準能夠適用于蜂窩V2X，包括LTE和5G接入層，這是很自然的事情，”該白皮書指出。 “為此，SAE Cellular-V2X技術委員會正在研究新的應用層標準SAE J3161。”

　　圖9、幾種V2X技術對比

　　圖9、C-V2X與DSRC技術對比

　　根據5G Americas的報道，一些地區已經對802.11p進行了廣泛的試驗并采用了V2X的初始部署技術。與此同時，一些城市和基礎設施提供商提供LPWAN與汽車蜂窩結合的解決方案。

　　圖10、非視距(NLOS)應用場景

　　展望未來，預計V2X將會出現更廣泛采用的5G蜂窩接入技術。盡管如此，該白皮書指出，國際電聯和各國需要分配5G頻譜，運營商需要部署5G，并且機載單元制造商需要改進其現有的產品以支持5G新無線電(如果希望充分利用5G用戶終端)端到端的能力。