車載自組網
車輛通信網絡就是在汽車上裝載移動通信設備,為高速行駛中的車輛提供一種高速率的寬帶無線接入方式,構建一個以車輛為載體的龐大的無線物聯網。
包括車輛內部各部件、車輛與車輛之間、車輛與路邊基站之間的無線通信網絡等,其網絡架構如圖1所示。根據通信距離劃分,車輛通信網絡主要包括車域網(VAN)和車輛自組網(VANET)兩大類。
車域網是指通過使用傳感器、電子標簽等,在移動車輛內部各部件之間構建無線局域網,并通過車載網關接入周邊的無線廣域網。它能使車輛內部及周圍的設備直接或者間接通過無線協議進行通信。
移動自組織網絡(MANET)在交通道路上的應用被稱之為車輛自組網,它為高速運動的車輛之間及運行在高速公路上的車輛提供了一種可能的高速率無線通信接入方式。
車載自組網簡介
車載自組網是專門為車輛間通信而設計的自組織網絡,它創造性地將自組網技術應用于車輛間通信,使司機能夠在超視距的范圍內獲得其他車輛的狀況信息(如車速、方向、位置、剎車板壓力等)和實時路況信息。
在2003年I1ru—T的汽車通信標準化會議上提出的車用自組織網絡(VANET,vehicle ad-hocnetworks)技術。自組網是一種無線分布式結構,強調的是多跳、自組織、無中心的概念。
車載自組網的基本思想是在一定通信范圍內的車輛可以相互交換各自的車速、位置等信息和車載傳感器感知的數據,并自動的連接建立起一個移動的網絡。
節點的單跳通信范圍只有幾百米到一千米,每一個節點(車輛)不僅是一個收發器,同時還是一個路由器,因此采用多跳的方式把數據轉發給更遠的車輛。
車載自組網特點
車載自組網是極其特殊的移動自組織網絡,它同樣存在一般無線自組網所固有的問題,如隱藏點問題、暴露點問題、信道捕獲問題等,不過也帶有自身獨特的特性。
車載自組網的主要特點包括:
1.由于節點高速移動性(速度大致在5-42m/s之間),導致網絡拓撲結構變化快,路徑壽命短,例如平均速度為100km/h的道路上,如果節點的覆蓋半徑為250m,則鏈路存在15s的概率僅為57%。
2.無線信道質量不穩定,受多種因素影響,其中包括路邊建筑、道路情況、車輛類型和車輛相對速度等。
3.節點通過發動機可以提供源源不斷的電力支持,車輛的承載空間也可以確保天線的尺寸和其他額外的通信設備,同時還具有強大的計算能力和存儲能力等。
4.節點移動具有一定的規律性,只能沿著車道單/雙向移動,具有一維性。
5.道路的靜態形狀使得車輛移動是受限制的,車輛軌道一般可預測。
6.GPS能夠為節點提供精確定位和精準時鐘信息,利于獲取自身位置信息和進行時鐘同步。
7.GPS和電子地圖相結合,利用路徑規劃功能,將使車載自組網路由策略的實現變得更為簡單。
車載自組網組成及建構
車載自組網組成部分:車、設施(包括路邊基站、信號燈等)、衛星(提供GPS定位服務)、互聯網(實現部署功能)等。
VANET網絡可能被通信運營商、內容服務商、政府機構部署,或者由他們聯合部署,構成一個混合架構的無線通信網絡。
根據歐洲車載通信聯盟(C2C-CC)的定義,VANET的架構已被拓展到更廣泛的范疇,分為車內通信( In-vehicle domain)、車間通信(Ad-hoc domain)和車路通信(Infrastructure domain) 三個域。
車內通信(In-vehicle) 是車載單元(OBU) 與用戶終端之間的通信,用戶終端可以是某種具體設備,也可以是集成于OBU的虛擬模塊,連接方式可以有線或無線的。
車間通信(Ad-hoc domain)包括OBU之間的通信(V2V)以及OBU與路側單元RSU之間的通信(V2R),通信方式可以是單跳也可以是多跳的。
車路通信(Infrastructure domain) 是0BU、 RSU與基礎設施之間的通信,如Satellite、 Hot Spot、3G、4G等,完成接入互聯網的功能。對于RSU來說,連接可以是有線的。
這三個域中可能采用的無線接入方式包括IEEE 802. 11p (Ad-hoc domain)、Cellular Networks (2G/3G/4G用于 infrastructure domain)、 WLAN (802. 11a//g/n/ac 用于Infrastructure domain 或in-vehicle domain),Bluetooth(in-vehicle domain)等。VANET的應用可能用到不只一種通信方式。
主流自組網通信方式
ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議。根據國際標準規定,ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。
其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率。主要適合用于自動控制和遠程控制領域,可以嵌入各種設備(物聯網設備居多)。
ZigBee被標準化為IEEE 802.15.4,工作頻段有三個:868MHz-868.6MHz、902MHz-928MHz和2.4GHz-2.4835GHz,其中最后一個頻段世界范圍內通用,16個信道,并且該頻段為免付費、免申請的無線電頻段。三個頻段傳輸速率分別為20kbps,40kbps以及250kbps。
典型應用場景:物聯網、智能家居
ZigBee優缺點:
優點:低功耗、低成本、近距離、短時延、網絡容量大、高安全、免執照頻段、工作頻段靈活、數據傳輸可靠、自組網能力強、自恢復能力強
缺點:成本高(成本難以低于10美金)、通信穩定性差(國內Zigbee技術主要采用ISM頻段中的2.5G頻率,其衍射能力弱,穿墻能力弱)、數據傳輸速率低、有效范圍小、抗干擾性差、ZigBee協議沒有開源,以及和IP協議下的對接比較復雜等。
ZigBee三種網絡架構:
從網絡配置上,ZigBee網絡中有3種類型的節點:ZigBee協調點、ZigBee路由節點和ZigBee終端節點.
ZigBee協調點是3種類型ZigBee節點最為復雜的一種,一般由交流電源持續供電。一個ZigBee網絡只有一個ZigBee協調點,它往往比網絡中其它節點的功能更強大,是整個網絡的主控節點。
它負責發起建立新的網絡、設定網絡參數、管理網絡中的節點以及存儲網絡中節點信息等,網絡形成后也可以執行路由器的功能。
ZigBee路由節點可以參與路由發現、消息轉發,通過連接別的節點來擴展網絡的覆蓋范圍等。ZigBee終端節點(ZigBeeEnd Device, ZE)可以是全功能節點FFD或者精簡功能設備RFD ( Reduced-Function Device ,RFD )。
它通過ZigBee協調點或者ZigBee路由節點連接到網絡,但不允許其他任何節點通過它加入網絡,ZigBee終端節點能夠以非常低的功率運行。
Zigbee可以形成星型拓撲、樹型拓撲和網狀拓撲三種網絡,可以根據實際項目需要來選擇合適的Zigbee網絡結構,三種Zigbee網絡結構各有優勢。
星形拓撲是最簡單的一種拓撲形式,它包含一個Coordinator(協調者) 節點和一系列的 End Device(終端)節點。每一個End Device 節點只能和 Coordinator 節點進行通訊。如果需要在兩個 End Device 節點之間進行通訊必須通過Coordinator 節點進行信息的轉發。
這種拓撲形式的缺點是節點之間的數據路由只有唯一的一個路徑。Coordinator(協調者)有可能成為整個網絡的瓶頸。
實現星形網絡拓撲不需要使用Zigbee 的網絡層協議,因為本身IEEE 802.15.4的協議層就已經實現了星形拓撲形式,但是這需要開發者在應用層作更多的工作,包括自己處理信息的轉發。
樹形拓撲包括一個Coordinator(協調者)以及一系列的 Router(路由器) 和 End Device(終端)節點。
Coordinator連接一系列的 Router 和 End Device,它的子節點的 Router也可以連接一系列的 Router 和End Device. 這樣可以重復多個層級。樹形拓撲的結構如下圖所示:
需要注意的是:Coordinator和 Router 節點可以包含自己的子節點;End Device 不能有自己的子節點;有同一個父節點的節點之間稱為兄弟節點;有同一個祖父節點的節點之間稱為堂兄弟節點。
樹形拓撲中的通訊規則:每一個節點都只能和它的父節點和子節點之間通訊;
如果需要從一個節點向另一個節點發送數據,那么信息將沿著樹的路徑向上傳遞到最近的祖先節點然后再向下傳遞到目標節點。
這種拓撲方式的缺點就是信息只有唯一的路由通道。另外信息的路由是由協議棧層處理的,整個的路由過程對于應用層是完全透明的。
Mesh拓撲(網狀拓撲)?包含一個Coordinator和一系列的Router 和End Device。這種網絡拓撲形式和樹形拓撲相同;請參考上面所提到的樹形網絡拓撲。
但是,網狀網絡拓撲具有更加靈活的信息路由規則,在可能的情況下,路由節點之間可以直接的通訊。
這種路由機制使得信息的通訊變得更有效率,而且意味這一旦一個路由路徑出現了問題,信息可以自動的沿著其它的路由路徑進行傳輸。網狀拓撲的示意圖如下所示:
通常在支持網狀網絡的實現上,網絡層會提供相應的路由探索功能,這一特性使得網絡層可以找到信息傳輸的最優化的路徑。?
需要注意的是,以上所提到的特性都是由網絡層來實現,應用層不需要進行任何的參與。
MESH網狀網絡拓撲結構的網絡具有強大的功能,網絡可以通過“多級跳”的方式來通信;該拓撲結構還可以組成極為復雜的網絡;網絡還具備自組織、自愈功能;而星型和樹型網絡適合多節點、距離相對較近的應用。
WIFI
Wi-Fi是一種無線局域網通信技術,全稱Wireless-Fidelity,無線保真,IEEE組織的IEEE 802.11標準制定了以太網的技術標準。
Wi-Fi終端指使用高頻無線電信號發送和接收數據,使用以太網通信協議,通信距離通常在幾十米。
目前,基于WIFI的無線網狀(Mesh) 組網技術不僅具有WIFI本身的優勢,還解決了WIFI的覆蓋范圍小的問題,因此會有廣泛的應用空間和很好的發展前景。
WIFI優缺點
優點:Wi-Fi的優點是局域網部署無需使用電線,降低部署和擴充的成本。
另外,根據Wi-Fi聯盟指定,“Wi-Fi認證”是向后兼容的,它指定一套全球統一標準:不同于移動電話,任何Wi-Fi標準設備將在世界上任何地方正確運行。
缺點:Wi-Fi的缺點是通信距離有限,穩定性差,功耗較大,組網能力差,安全性也較差。
WIFI兩種撲形式
WIFI模塊包括兩種類型的拓撲形式:基礎網(Infra) 和自組網(Adhoc) 。
AP,也就是無線接入點,是一個無線網絡的創建者,是網絡的中心節點。一般家庭或辦公室使用的無線路由器就是一個AP;
STA站點,每一個連接到無線網絡中的終端(如筆記本電腦、PDA及其它可以聯網的用戶設備)都可稱為一個站點。
基于AP組建的基礎無線網絡(Infra)
Infra也稱為基礎網,是由AP創建,眾多STA加入所組成的無線網絡,這種類型的網絡的特點是AP是整個網絡的中心,網絡中所有的通信都通過AP來轉發完成。
基于自組網的無線網絡(Adhoc)
Adhoc也稱為自組網,是僅由兩個及以上STA自己組成,網絡中不存在AP,這種類型的網絡是一種松散的結構,網絡中所有的STA都可以直接通信。
這兩種模式的區別在于: Adhoc模式沒有主設備,不通過無線AP或無線寬帶路由直接通信,可以通過多張無線網卡之間使用相同的SSID (服務集標識)組成一個網絡群體進行通信,因為無線網卡有軟路由功能。Adhoc模式最多只能連接256臺具有無線網卡的電腦。
基于WIFI的MESH自組網技術
MESH自組網是一種與傳統無線網絡完全不同的新型無線網絡。它是一種動態地建立新的鏈接和其他節點相連的一項技術,它具有自組網、自修復、多跳級聯、節點自我管理等優點,可以大幅降低網絡部署的成本和復雜程度。
在使用Wi-Fi mesh網絡之前,吞吐量是需要考慮的最重要因素之一。對于需要最高吞吐量和最快Wi-Fi速度的情況,傳統的APs可能更適合。
在mesh WiFi配置中,用戶必須要考慮到從一個中繼器到下一個中繼器的巨大帶寬損失;對于mesh APs之間的每一個無線鏈路,吞吐量都會比之前的AP下降50%左右,這就意味著mesh網絡的網絡吞吐量不會太大。
兼容性也是一個問題。盡管IEEE的802.11標準和Wi-Fi聯盟的Wi-Fi Easy Mesh標準由來已久,但大多數mesh APs在不同的供應商之間并不兼容。
所以,為了安全起見,堅持使用一個品牌,也許是同一種型號是有道理的。可以考慮在手邊保留一些額外的mesh APs,用于替換或mesh擴展,以防將來無法購買該模型。
Blue Tooth
藍牙(BlueTooth)是一種設備之間進行無線通信的技術,可實現固定設備、移動設備和樓宇個人域網之間的短距離數據交換,藍牙可連接多個設備,克服了數據同步的難題。藍牙使用短波特高頻(UHF)無線電波,經由2.4至2.485GHz的ISM頻段來進行通信,通信距離從幾米到幾百米不等。
藍牙優缺點
優點 :
“低功耗藍牙”模式下實現了低功耗,覆蓋范圍增強,最大范圍可超過100米
支持復雜網絡:針對一對一連接最優化,并支持星形拓撲的一對多連接等
智能連接:增加設置設備間連接頻率的支持,Ipv6網絡支持。
較高安全性:使用AES-128 CCM加密算法進行數據包加密和認證。
藍牙模塊體積很小,便于集成。
可以建立臨時性的對等連接(Ad-hoc Connection):根據藍牙設備在網絡中的角色,可分為主設備(Master)與從設備(Slave)。
缺點:
藍牙的各個版本不兼容,組網能力差;網絡節點少,不適合多點布控。
連接到物聯網的三種常見無線通信技術優缺點對比
藍牙mesh
藍牙mesh網絡是2017年批準的藍牙標準,這是一種組網技術,藍牙4.0以上支持BLE低功耗的芯片都支持。
藍牙5.0是藍牙的最新標準,主要是提高2倍的傳輸速度和4倍的傳輸距離,和藍牙mesh是兩個概念。
藍牙mesh的網絡節點類型如下圖
Proxy(代理節點):通過代理節點,手機和pad等支持藍牙的設備可以訪問網絡中的每一個設備。
Edge(邊緣節點):普通的節點,不支持中繼等功能,只是普通收發數據。
Relay (中繼節點) :可以作為消息的中繼,轉發給其他節點,本身也可以接受消息。
Friend+Low power節點:這兩個節點是配合使用的,Friend節點可以緩存Low power節點的信息,這樣low power節點可以處于休眠狀態,定時喚醒,從Friend節點取回消息,滿足低功耗的應用。
藍牙Mesh與Zigbee不同,它不用路由協議,而是使用網絡泛洪管理技術,簡單說就是一個節點發出的數據,將會被所有支持中繼的節點進行轉發,但不會被無限轉發,已經轉發該數據的節點將不再進行轉發。
同時,藍牙Mesh有一些特殊機制,比如數據包生存周期(Time To Live)管理,也是有效的防止了數據的無限轉發。
藍牙mesh的網絡特點如下:
網絡無需中心節點
藍牙Mesh與其他Mesh拓撲的很大不同,無需中心網關,節點與節點通信,節點的入網,均是通過配置實現
節點信息,入網可配置
節點通過配置完成入網,無繁瑣的入網交互流程及對應入網過程路由表的建立
采用洪流(Flooding)模式進行通信
與一般的Mesh基于路由表通信相比,藍牙Mesh利用廣播+中繼接收轉發的機制,完成消息的傳遞;
通信采用發布/訂閱模型
節點發布信息,將消息發送至對應地址,訂閱該地址的節點,將收到消息;這一特點,可以實現一對多的控制以及多對一的控制;
比如一個開關可以控制三個燈泡,一個燈泡可以被三個開關控制。這個特性也是充分利用了藍牙Mesh廣播通信的優勢;
兩重安全機制
藍牙Mesh采取了應用層安全密鑰及網絡安全密鑰,來保護網絡的安全;網絡安全密鑰應用于整個網絡,而應用層密鑰則專門保護專門的終端節點;
比如,燈控的消息可以被同一網絡的開關,執行器等轉發,而開關,執行器轉發過程,無法解密具體的應用數據,即使同一網絡,也無法實現燈的控制 (這加大了破解網絡的難度)
低功耗支持
針對低功耗如電池供電節點,可制定其他的節點作為低功耗節點的Friend節點,當低功耗節點進入睡眠后,Friend節點可以替代接收低功耗節點消息,并在低功耗節點喚醒后,將數據傳遞給低功耗節點;
代理支持
針對已實現BLE 4.0/4.2協議的傳統BLE設備,可通過代理節點,實現傳統BLE節點加入Mesh網絡;代理節點與傳統BLE節點通過特定GATT Profile進行消息傳遞。
WiMAX
WiMAX的全名是微波接入全球互通(worldwide inter operability for micro wave access),用于推廣基于IEEE 802.16和ETSI HiperMAN協議的無線寬帶接入設備,目的是確保不同無線寬帶接入設備之間的兼容性和互操作性。
WiMAX系統的網絡結構包括WiMAX終端、WiMAX無線接入網和WiMAX核心網3部分,如下圖所示。根據所采用的標準以及應用場景不同,WiMAX終端包括固定(802.16-2004)、便攜和移動(802.16e)三種類型。
而WiMAX接入網主要指基站,需要支持無線資源管理等功能,有時為方便和其他網絡互聯互通,還需要包含認證和業務授權(ASA)服務器。而核心網主要用于解決用戶認證、漫游等功能及作為與其他網絡之間的接口。
WiMAX 技術為了提高移動 WiMAX系統性能,采用了許多先進關鍵技術,主要包括正交頻分復用(OFDM)、正交頻分多址(OFDMA)、混合自動請求重傳(Hybrid Automatic Repeat Request,HARQ)、自適應編碼(Adaptive Modulation and Coding,AMC),自適應天線系統(Adaptive Antenna System,AAS)和多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)等技術,這些技術應用于應急通信,可以有效的提升應急通信系統的性能,實現可視化通信。
典型應用場景:搶險救災,隨身WIFI
WiMAX特點
傳輸距離遠:無線信號傳輸距離最遠可達50km,并能覆蓋半徑達1.6公里的范圍,是3G基站的10倍。
傳輸速率高:可實現高達74.81Mb/s的傳輸速度。
容量高: WiMAX 的一個基站可以同時接入數百個遠端用戶站。
靈活的信道寬度: WiMAX 能在信道寬度和連接用戶數量之間取得平衡,其信道寬度由1. 5MHz到20MHz不等。
QoS性能:可向用戶提供具有QoS性能的數據、視頻、話音業務。
豐富的多媒體通信服務:能夠實現電信級的多媒體通信服務。
保密性:支持安全傳輸,并提供鑒權與數字加密等功能。
由于上述特點及其建網快、見效早的優點,WiMAX 具有重要現實意義與戰略價值。
WiMAX組網技術
在 IEEE802.16-2004 協議中規定了兩種組網模式即 PMP 模式和 Mesh 模式。PMP 模式即點到多點的組網模式,在目前的通信系統中被廣泛使用。
該組網方式必須包括一個基站和一些用戶站,基站作為唯一主節點,所有用過站必須通過該主節點接入核心網。目前大規模使用蜂窩網絡就是基于該組網模式。
本組網模式具有技術成熟、搭建便捷、易于管理等諸多優點,是目前應用的主流技術。
Mesh 是一種新型的組網模式,在網絡中個能存在多個主節點,是一個無主的網絡模型。網絡中各用戶節點可以通過多跳的方式接入能夠使用的主節點。
因此本組網方式具有很強的健壯性和靈活性。目前在軍事領域已經開始得到運用。但是在協議中對于該組網方式并沒有給出具體詳細的定義只是在一些方面做了限制。
目前在 Mesh 組網在路由協議等方面還不夠成熟。IEEE802.16e 標準在 IEEE802.16-2004 的基礎上增加了切換功能這樣便可以提供移動服務。
因此,采用 IEEE802.16e 組網可以增加對移動性寬帶接入的支持,這在應急通信網絡中的建設顯得非常有必要。移動 WiMAX 網絡在實際組網時可以參考現有的 GSM/CDMA 蜂窩狀網絡。
采用基于 IEEE802.16e 標準的網絡可以為用戶提供穩定、高質量的固定和移動的語音服務以及高帶寬的移動數據業務。需要大規模組網時可以采用典型的 3 頻點多基站移動組網方式。
DSRC
(Dedicated Short Range Communications)即專用短程通信技術,DSRC是一種高效的無線通信技術,提供高速的數據傳輸,并保證通信鏈路的低延時和低干擾。
安裝了車載單元(OBU)的車輛和路邊單元(RSU),通過DSRC專用短程通信技術可實現車輛間通信(V2V)和車輛與路邊基礎設施通信(V2I)。
DSRC是ITS標準體系框架中的重要組成部分,是整個智能交通服務系統的基礎。
DSRC可以實現在特定小區域內(通常為數十米)對高速運動下的移動目標的識別和雙向通信,DSRC可實時傳輸圖像。
語音和數據信息,實現V2I、V2V及V2P的雙向通信,DSRC廣泛地應用在ETC不停車收費、出入控制、車隊管理、信息服務等領域,并在車輛識別、駕駛員識別、路網與車輛之間信息交互、車載自組網等方面具備得天獨厚的優勢。
DSRC是國際上專門開發適用于車輛通信的技術,1992年由美國材料與試驗協會(ASTM)最早提出。
2010年7月正式頒布的IEEE802.11p是IEEE 802.11協議在車輛領域的推廣與擴充,主要規定了DSRC協議的媒體訪問控制層(MAC)和物理層(PHY)標準。
IEEE 1609標準則是以802.11p通信協議為基礎的高層標準,是IEEE針對無線通信技術應用于車輛環境時所定義出的通信系統架構以及一系列標準化的服務和接口。
典型應用場景:高速公路ETC
DSRC優缺點
優點:
由上表可以看出DSRC在性能上優于WIFI、蜂窩網絡等無線通信技術,跟WiMAX技術相比,在性能上不相上下,但是在實現的復雜度和成本上,DSRC遠遠比WiMAX具有優勢。
缺點:
DSRC 技術也存在明顯不足。首先是短距離覆蓋問題。如果汽車通過DSRC網關接入互聯網,會受到DSRC沿路邊覆蓋范圍的約束,尤其是在高速公路上。
即使通過多跳通信來擴展 DSRC 的覆蓋范圍,但也不能保證在任意時刻可以為車輛接入提供一條可用的鏈路。
另外,即使鏈路存在,考慮到高速移動環境下復雜的網絡拓撲結構,數據包的路由問題也是一個挑戰。多級連跳通信以及路由問題大大降低了 DSRC 高可靠和低時延的性能。
DSRC 的另外一個弊端就是基于 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Ac?cess with CollisionDetection)的接入技術。
在高密度場景下,車輛之間的信道接入競爭會變得更加強烈,從而導致由高速數據傳輸碰撞以及信道接入延遲而引發的性能下降。
除此之外,DSRC 難以實現大規模商用,其路邊設施投入大,商業盈利模式不清晰,且DSRC 主要針對道路難以覆蓋,無法滿足車輛離路后獲取服務的應用場景。
DSRC與C-V2X
DSRC在美國已經經過多年開發測試,后期隨著蜂窩移動通信技術發展才出現了C-V2X(Cellular V2X,即以蜂窩通信技術為基礎的V2X)技術。
基于802.11p的DSRC技術的組網需要新建大量路側單元roadside unit,這種類基站設備的新建成本較大,其硬件產品成本也比較高昂。
而C-V2X直接利用現有蜂窩網絡,使用現有基站和頻段,組網成本明顯降低。
由于隨著蜂窩通信技術的發展,我國在LTE布局多年,網絡覆蓋全國大部分地區,是全球最大的LTE市場,5G通信將2020年開始商用,所以在中國市場C-V2X應用更加廣。
4G/5G
進入21世紀后,蜂窩移動通信得到了快速的發展,技術水平和行業生態都飛速進步。于是,人們開始研究使用蜂窩通信技術(Cellular),用于車聯網通信。目主流的蜂窩通信技術標準是4G LTE及5G。
LTE-V2X是給車聯網量身定制的LTE。LTE-V2X依托現有的LTE基站,避免了重復建設,而且工作距離遠比DSRC大,提供了更高的帶寬,更高的傳輸速率,更大的覆蓋范圍。
LTE-V2X技術包括集中式(LTE-V-Cell)和分布式(LTE-V-Direct)兩個工作模式。LTE-V-Cell需要基站作為控制中心,實現大帶寬、大覆蓋通信,而LTE-V-Direct可以無需基站作為支撐,可直接實現車輛與車輛,車輛與周邊環境節點的可靠通信。
LTE-V2X和DSRC進行對比時,有一項指標,LTE-V是不如DSRC的,那就是時延。
時延在車聯網里,就意味著生死。所以,如果要支持遠程駕駛或自動駕駛,這個網絡的時延,必須是個位數的毫秒級(ms)。
LTE做不到,但是5G作為LTE的演進,可以做到。5G的時延,可以達到1ms,足以滿足要求。
LTE會演進到5G,LTE-V就演進為5G NR-V2X。除了時延之外,5G還擁有很多LTE不具備的優點——它擁有更高的帶寬,支持更大數量的連接,還支持更高的移動速度。
LTE-V2X與5G -V2X關系
C-V2X目前主要包括LTE-V2X和5GNR-V2X兩個大的標準階段,其中LTE-V2X標準在3GPP的R14、R15中完成,NR-V2X標準則在3GPP的R16、R17中完成。
LTE-V2X經歷了R14和R15兩個版本的迭代之后已經趨于成熟。而在R16標準中,NR-V2X與LTE-V2X是互補的關系,不是替代關系,且在標準規范中已制定了兩者在設備內如何共存,這意味著兩者是長期共存的(R16標準凍結的同時,3GPP已經啟動了R17研究工作)。
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