5G的前奏曲已经开场,蜂窝技术供货商们提出一个新的LTE标准抢攻车联网基础设施建设商机,而由汽车技术供货商缔造的传统V2X通信平台DSRC将受到严重的冲击。
华为(Huawei)与高通(Qualcomm)两大蜂窝技术供货商,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;目前,汽车技术供货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)平台;此举让LTE-V2X成为DSRC平台强有力的对手。
DSRC是一个以IEEE 802.11p为基础的标准,采用专属无线频率──5.9GHz频段内的75MHz频谱──这是美国联邦通信委员会(FCC)在1999年专门为智能交通系统(ITS)所分配的。在此同时,LTE-V2X的支持者则把LTE蜂窝网络作为V2X的基础;他们声称,该LTE-Direct (LTE-D),或称为LTE D2D (Device-to-Device)的技术,能为LTE-V2X提供良好的基础。据了解,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。
标准的多头发展,导致DSRC阵营与其他积极以新兴的5G蜂窝网络标准在汽车产业争夺一席之地的厂商们,在车联网领域的相互冲突;蜂窝业者期待5G能为车用通信提供原生支持。根据EE Times编辑近期于法国波尔多举行的全球智能交通大会(ITS World Congress)期间,与多家车用技术供货商的交流结果,他们之中有大多数对华为与高通在最后关头才推出V2X通信替代技术的做法显然不太满意。
恩智浦半导体(NXP )汽车业务部门技术长Lars Reger 认为,DSRC已经走了很长一段路,过去几年来通过了一连串的现场测试,并准备进入新型联网汽车;他指出,LTE-V2X仍在开发阶段,预期新标准的完成,以及获得汽车产业采用与接受的时程还会大幅延宕。
华为的时间表显示LTE-V2X研究项目将在今年底完成,而其工作项目则自2016年展开
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DSRC.VS.LTE-V2X,谁是V2X技术的推手?
所以问题来了:各家车厂在琢磨并缓慢行动了超过15年之后,目前有看到将DSRC纳入汽车设计的任何问题吗?在被问到是否车厂有要求它们设计V2X替代技术时,华为联网汽车技术总监Jiansong Gan停顿了一秒回答:“这是个好问题;”不过他指出,推动以LTE为基础的V2X技术,优势在于:“LTE蜂窝网络基础建设已经存在,”因此不需要重新建立V2X基础建设来支持DSRC。
Gan也指出,5.8GHz的DSRC在中国会有潜在干扰的问题:“在中国,我们需要一个不同的V2X解决方案;”中国通信标准化协会(Chinese Communication Standards Association,CCSA)已经在中国针对LTE-V2X推出了工作项目(Work Item)。
针对DSRC与LTE-V2X之间可能发生的竞争,市场研究机构Strategy Analytics的资深分析师Guang Yang表示:“DSRC仍是V2X的主流技术。从技术层面上来说,我认为DSRC没有任何问题…”他解释,“LTE-V2X的主要目标并不一定是解决DSRC的问题,只不过为蜂窝通信产业创造了新的商机。”
DSRC vs. LTE-V2X
让我们来详细分析DSRC与LTE-V2X;如华为的Gan所言,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;Strategy Analytics的Yang表示:“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。”
在此同时,采用IEEE 802.11p的DSRC基本上是半套802.11a系统,它是经过批准的IEEE 802.11标准修订,在车辆环境与通信系统添加了无线链接;Yang指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。”
不过在另一方面,Yang表示:“以LTE为基础的V2X技术更复杂,市场规模比Wi-Fi小;目前DSRC标准已经准备就绪,不过LTE-V2X仍在研究阶段。LTE可能带来一些功能上的强化,但也可能会产生新的问题。”
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LTE通信过于依赖蜂窝网络不够可靠?
并非所有人相信LTE是一个更好的V2X技术,特别是在灾难来临时。车联网技术供货商Autotalks执行长Nir Sasson即表示:“日本2011年3月11日大地震/海啸发生那天我刚好在日本,我花了至少20分钟才终于传出短信给我太太报平安;”他回顾当时日本的蜂窝通信网络几乎停摆:“我不认为我们会想让V2X依赖蜂窝网络基础建设。”
Autotalks已经与意法半导体(STMicroelectronics)合作,推出了V2X芯片系列产品──包括一款完整的V2X单机解决方案,以及一款为硬件添加V2X功能的解决方案;该公司表示,将推出针对大众市场优化的V2X芯片组,以因应2017年的市场大量布署。
根据华为在7月份于北京举行的一场ITU研讨会所作之LTE-V2X简报,该技术的支持者指出以802.11p为基础的DSRC布署面临数个问题;举例来说,其性能无法被保证,因为802.11p是一个特别机制。
此外华为公司指出,V2V道路安全的专用频谱在美国被限于10MHz,在欧洲则是在30MHz;除了布置路侧远程信息处理设备(telematics)的成本,DSRC的商业模式并不清楚,而可能更重要的是,其未来服务没有明确的演进路径。华为强调,与DSRC相反,LTE-V2X除了重复使用电信营运商的移动网络基础建设,只要:“单一LTE芯片组,能为车厂降低整合成本。”
Telematics 是联网汽车的两个主要应用之一
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通往标准化的道路,华为将试水LTE-V2X
LTE-V2X仍面临通往标准化的漫长道路,更别提商业化布署;华为的时间表显示,LTE-V2X研究项目将在今年底完成,并将在2016年展开工作项目。华为、乐金电子(LGE)与中国本地电信设备制造商CATT并共同主导了3GPP研究。
Strategy Analytics的Yang则表示,LTE-V2X在3GPP仍在研究阶段,之后将成为3GPP正式标准Release 14下的工作项目:“根据3GPP的时程表,Release 14标准可望在2017年完成;在标准化之后,通常需要至少一年的时间才有商业化芯片组生产。”他估计,LTE-V2X到2018年以前都无法商业应用,甚至会更晚。
道路安全性是联网汽车另一个关键应用
主导LTE-V2X发展的是高通与华为,其他较小厂商包括LGE、CATT也积极扮演推手;Yang指出,大型电信营运商如Deutsche Telecom、Orange (法国),也“乐见其成”。因为LTE-V2X是以LTE-D2D为基础,高通是主要的IP拥有者,其他厂商,包括中国业者,则试图强化LTE-D2D以迎合V2X需求,以降低高通的IP占有率。
有鉴于LTE-V2X开发所需时间,蜂窝产业在同时也忙着讨论5G,难道LTE-V2X不会变成短命的临时标准呢?Yang指出:“它可能会为5G热身;透过对LTE-V2X的讨论,蜂窝产业可准备所需的技术解决方案(其中有部分可在5G时重复使用),然后在产业界中以及与外部的伙伴建立共识。”
汽车厂商对于LTE-V2X的支持程度仍不清楚,Yang简洁地表示:“我想只有蜂窝产业在推动该技术。”他进一步解释:“有部分汽车制造商已经参与5G研究,例如BMW就是5G领域旗舰研究计划──欧盟METIS (Mobile and wireless communications Enablers for 2020 Information Society)研究计划的伙伴之一,虽然我并未看到该公司对LTE-V2X有什么硬性需求。”
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