车联网标准DSRC及C-V2X发展讲解
本文主要讲解DSRC与C-V2X标准之争、国际C-V2X标准进展、中国C-V2X标准进展,分析5G车联网标准的发展。
一、DSRC与C-V2X标准之争
1.DSRC与C-V2X标准整体情况
车联网V2X(Vehicle-to-Everything)全球存在两大标准流派,DSRC(Dedicated
Short Range Communications,专用短程通信技术)和C-V2X(Cellular-
Vehicle-to-Everything,基于蜂窝技术的车联网通信)。
2.车联网主要的标准组织和联盟包括:
IEEE(美国电气电子工程师学会)、ETSI(欧洲电信标准协会)、3GPP(移动通信
伙伴联盟)、ARIB(日本电波产业协会)、TTA(韩国电信技术协会)、IMDA(新加
坡资讯通信媒体发展局)、5GAA(5G Automotive Association)等。
高速公路过路费取消ETSI制定了基于DSRC的标准ITS-G5,同时作为3GPP的创建伙伴,ETSI也会
从3GPP的技术标准成果中直接转化引用。
3.中国车联网主要标准组织和联盟包括:
货拉拉叫车怎么收费CCSA(中国通信标准化协会)、C-ITS(中国智能交通产业联盟)、SAE-China(中
国汽车工程学会)、NTCAS(全国汽车标准化委员会)、TIAA(车载信息服务产业
应用联盟)、TC/ITS(全国智能运输系统标准化技术委员会)、全国道路交通管理标
准化技术委员会、IMT-2020(5G)推进组C-V2X工作组、CAICV(中国智能网大众途观2013款报价
联汽车产业创新联盟)等。
4.DSRC标准由IEEE基于WIFI制定,并且获得通用、丰田、雷诺、恩智浦、AutoTalks
和Kapsch TrafficCom等支持。
通用已经有量产车凯迪拉克CTS搭载DSRC(由Aptiv提供系统,AutoTalks提供模块,恩智浦提供芯片)昊铂gt
,丰田则在2016年就开始销售具备DSRC技术的皇冠和普锐斯,销量已经超过10万辆(电装提供系统,瑞萨提供芯片)。
雅阁十代5.C-V2X由3GPP通过拓展通信LTE标准制定,并向5G演进,获得福特、宝马、
奥迪、戴姆勒、本田、现代、日产、沃尔沃、PSA Group,众多Tier1,运营商移动、联通、AT&T、德国电信、KDDI、DOCOMO、Orange、Vodafone,以及华为、爱立信、大唐、高通、英特尔、三星等支持。
6.DSRC标准化流程可以追溯至2004 年,
主要基于三套标准:
第一个标准是IEEE 802.11p,它定义了汽车相关的“专用短距离通信”(DSRC)物理标准;
第二个是IEEE 1609,标题为“车载环境无线接入标准系列(WAVE)”,定义了网络架构和流程;
第三个是SAE J2735和SAE J2945,定义了消息包中携带的信息,该数据将包括来自汽车上的传感器信息,例如位置、行进方向、速度和刹车信息。
基于802.11p车联网标准架构如下图:
标准号及名称:
美国高速公路安全管理局(NHTSA)力推DSRC,目标是为消费者提供安全、效率、便捷三大方面优质服务。安全方面,中轻型车辆将避免80%的交通事故,重型车避免71%的事故;效率方面,交通堵塞将减少60%,短途运输效率提高70%,现有道路通行能力提高2~3倍;便捷方面,停车次数可减少30%,行车时间降低13%至45%,实现降低油耗15%。
二、国际V2X发展史
C-V2X标准工作始于2015年
各工作组主要从业务需求、系统架构、安全研究和空口技术4个方面开展工作。
业务需求由3GPP SA1工作组负责,系统架构由3GPP SA2工作组负责,安全方面由3GPP SA3工作组负责,空口技术由3GPP RAN工作组负责。
3GPP C-V2X标准化工作分为3个阶段:
第1阶段:基于LTE技术满足LTE-V2X基本业务需求,对应LTE Rel-14版本;
第2阶段:基于LTE技术满足部分5G-V2X增强业务需求(LTE-eV2X),对应LTE Rel-15版本;
第3阶段:基于5G NR(5G新空口)技术实现全部或大部分5G-V2X增强业务需求,对应5G NR Rel-16,Rel-17版本。
C-V2X标准发展路线:
已经完成Rel-14 LTE-V2X和Rel-15 LTE-eV2X,目前正在进行5G NR Rel-16制定和Rel-17规划。
LTE-V2X包含LTE-D2D(点对点)的PC5接口和LTE蜂窝网的Uu接口。
其中车-车通信(V2V),车-路边基础设施通信(V2I),车-人通信(V2P)均通过PC5模式,工作于专用频段;
车-网络/云通信(V2N/V2C)通过Uu模式,工作于运营商蜂窝网络频段。
此路不通标志其中PC5接口称为Sidelink(侧行链路或直通链路),Uu接口包括Uplink和Downlink (上下行链路)。
全球主要国家和地区已经分配了V2X(DSRC和C-V2X)点对点通信工作频段。
美国分配5850-5925MHz共75M带宽;
欧洲分配5855-5925MHz共70M带宽;
日本分配5770-5850MHz共80M带宽;
韩国分配5855-5925MHz共70M带宽;
新加坡分配5875-5925MHz共50M带宽;
中国分配5905-5925MHz共20M带宽。
DSRC与C-V2X技术和商用对比
从技术角度看,2018年4月在华盛顿召开的5GAA会议上,福特发布了与大唐、高通的联