标准之争,DSRC和LTE-V谁将胜出?

文章来源:车联网周刊 点击数:86956 发布时间:2017-02-04
我们不难相信,未来车联网在V2X的标准方面必将出现DSRC和LTE-V相争的局面。
标准之争,DSRC和LTE-V谁将胜出?

2016年9月,3GPP第73次会议在美国新奥尔良召开,其中LTE-VV2V标准在Release14中正式冻结,根据3GPP最近发布的计划,2017年3月(第75次会议)完成V2X的其他核心协议。作为最有前景的车联网载体,LTE-V在时延、传输速率、可靠性、部署成本方面具有明显优势。而DSRC标准经过十多年的磨合,已经准备就绪。我们不难相信,未来车联网在V2X的标准方面必将出现DSRC和LTE-V相争的局面。

为什么要谈V2X标准?

首先,车联网就是车与一切事物相联的网络(V2X,Vehicle to Everything),通过车载自组网及多种异构网络之间的互联,从而实现车与车(V2V,Vehicle to Vehicle)、车与道路基础设施(V2I,Vehicle to Infrastructure)、车与行人(V2P,Vehicle to Pedestrians)、车与云端(V2C,Vehicle to Cloud )以及车与家(V2H,Vehicle to Home)之间的互联互通。要实现车与一切事物之间的互联互通,必定要探讨通讯的介质以及通讯的标准。

在过去的十多年时间,国际上几大标准化组织都开展了制定DSRC标准的工作,其中以美国ASTM/IEEE,欧洲CEN/TC278标准体系和日本的ISO/TC204为代表。我国交通部ITS中心向交通部无线电管理委员会提出将5.8Ghz频段分配给智能运输系统技术领域的短程通信(包括ETC收费系统)。由于涉及领域之多,影响面之大,无论是北美、欧盟以及日本这些发达国家,还是我国,V2V标准的尚处于推广阶段,还未实现大规模的商用。随着汽车工业的不断发展,无论是从道路交通安全、道路拥堵、尾气排放的大交通角度,还是从消费者的需求角度,V2X的标准及推广刻不容缓。

车与车之间通信的目的,就是通过车道偏移报警、车道保持辅助、防碰撞报警等ADAS方面的功能提高道路交通的安全性。因此,ADAS是车联网的基础。目前有很多企业不断地推出ADAS等主动安全方面的技术,但是没有考虑到车与车之间的通信。如果没有ADAS,车辆之间的通信就没有意义,如果没有实现车与车之间的通信,那么ADAS可用性必将大打折扣,并且无法提升社会效益。最有效的方式是,每台车具备ADAS功能,每台车都实现联网,只有具备这两个条件,一旦某一车辆发现前方有障碍物、前面道路异常或者车辆需要并线的时候,那么前车可以方便地提醒后车及两侧后方车辆,才可以保证附近所有车辆的行车安全。ADAS可以有不同的标准,但车与车之间的通信必须有统一的标准,这样才能保证车与车之间的正常通信。现阶段所探讨的车联网仅为狭义的车联网,也就是Telematics,对于车联网的研究与应用仅实现了车与云端的互联互通,算不上车联网,真正的车联网可以实现车与车、车与路、车与行人以及车与互联网等一切事物的互联互通,通过人、车、路的有效协同,从而实现智能交通的目的。要实现车与一切事物的互联网互通,就必须要有统一的标准,这就是V2V标准的重要性。

目前也有企业致力于无人驾驶的研究,如果没有确定车与车之间的通信标准,无人驾驶终将是一句空话

DSRC与LTE-V的特点及现状

DSRC(Dedicated Short Range Communications)即专用短程通信技术,DSRC是一种高效的无线通信技术,提供高速的数据传输,并保证通信链路的低延时和低干扰。安装了车载单元(OBU)的车辆和路边单元(RSU),通过DSRC专用短程通信技术可实现车辆间通信(V2V)和车辆与路边基础设施通信(V2I)。DSRC是ITS标准体系框架中的重要组成部分,是整个智能交通服务系统的基础。DSRC可以实现在特定小区域内(通常为数十米)对高速运动下的移动目标的识别和双向通信,DSRC可实时传输图像、语音和数据信息,实现V2I、V2V及V2P的双向通信,DSRC广泛地应用在ETC不停车收费、出入控制、车队管理、信息服务等领域,并在车辆识别、驾驶员识别、路网与车辆之间信息交互、车载自组网等方面具备得天独厚的优势。

DSRC已被美国交通部确认为V2V标准,经过10年研发与测试已经定型。2015年9月,美国交通部拨出4200万美元在美国三个地方开展安全测试,预计到2017年将试装1万辆。这三个地方包括纽约,怀俄明州,Tampa Bay。通用2016年上市的卡迪拉克CTS将装备V2X。欧盟的协同式智能交通系统和日本的V2X(C-ITS)也是基于DSRC技术。

LTE-V技术被认为是实现车联网的重要基石,受到智能交通ITS领域人士看重。LTE-V是基于4.5G网络,以LTE蜂窝网络作为V2X的基础,面向未来5G的重点研究方向,是车联网的专有协议,面向车联网应用场景,实现车与车(V2V)、车与路侧设施(V2I)、车与人(V2P)、车与网络(V2N)的互联和数据传输,统称V2X,其中核心是V2V的互联。

为应对车辆主动安全、行车效率、车载娱乐多场景业务需求,LTE-V采用“广域蜂窝式(LTE-V-Cell)+短程直通式通信(LTE-V-Direct)”,前者基于现有蜂窝技术的扩展,主要承载传统的车联网业务;后者引入LTE D2D(Device-to-Device),LTE-D具备能寻找500公尺内数以千计设备以及服务的能力,因此能让两个以上最接近的LTE-D设备在网内通信,能为LTE V2X提供良好的基础,实现V2V、V2I直接通信,承载车辆主动安全业务,主要满足终端安全低时延、高可靠的要求。

DSRC与LTE-V标准之争

由于5.9GHz的DSRC在中国会有潜在干扰的问题,中国需要一个不同的 V2X解决方案,CCSA已经在中国针对LTE V2X推出了工作项目(Work Item),而华为已经开始布局推广。LTE V2X的最大好处在于能重复使用现有的蜂窝基础建设与频谱,运营商不需要布建专用的路侧设备(road side unit,RSU)以及提供专用频谱。

目前,华为与高通(Qualcomm)两大蜂窝技术供应商,正积极藉由提出一个新的LTE标准──LTE V2X── 抢攻统称为“V2X”的车辆对车辆(V2V)与车辆对基础设施(V2I)商机;此举正与目前汽车技术供应商花了十年以上时间开发与测试才终于实现、也是专为V2X应用所打造的专用短距离通信(Dedicated Short-Range Communications,DSRC)正面交战。

由于DSRC基本上是Wi-Fi技术,所以理论上,LTE可以比DSRC提供更好的服务质量,并且DSRC面临着部署的一些问题,其性能无法被保证,但目前DSRC标准已经准备就绪,而LTE V2X仍在研究阶段,因此,未来还LTE-V还有一些不确定因素。

未来,谁将主导V2X标准,华为和高通将引领车联网时代?我们拭目以待!