Testprojekt auf der A 9: Autos warnen sich gegenseitig über das LTE-Netz

Die Kommunikation zwischen Fahrzeugen soll schwere Unfälle verhindern und Staus vermeiden. Auf der A 9 testen Autos nun ein Nokia-System, das auf einem lokalen LTE-Modul basiert.

Artikel veröffentlicht am 10. November 2015, 16:40 Uhr, Friedhelm Greis

Kathrin Buvac von Nokia Networks präsentiert zusammen mit Verkehrsminister Alexander Dobrindt das LTE-Modul. (Bild: Deutsche Telekom)

Mit Hilfe eines speziellen LTE-Moduls sollen Fahrzeuge auf der Autobahn in Echtzeit miteinander kommunizieren. Beteiligt an einem Testprojekt an der Autobahn 9 bei München sind der Netzwerkausrüster Nokia Networks, der Automobilzulieferer Continental, das Fraunhofer-Institut für Eingebettete Systeme und Kommunikationstechnik (ESK) sowie die Deutsche Telekom. In Anwesenheit von Bundesverkehrsminister Alexander Dobrindt (CSU) zeigten die Beteiligten am Montag eine Vorabdemonstration des ersten Projektes für das digitale Testfeld Autobahn.

Die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen (Car-to-Car) läuft dabei nicht direkt über den WLAN-Standard 802.11p, sondern über den LTE-Mobilfunkstandard. Um die Übertragungszeiten zwischen den Fahrzeugen möglichst kurz zu halten, werden die Mobilfunk-Basisstationen durch Einschubmodule (sogenannte Cloudlets) ergänzt. Dadurch muss die Kommunikation nicht durch das gesamte Netz geleitet werden, sondern findet nur lokal innerhalb der jeweiligen Funkzelle statt.

Stauwarnung (Bild: Nokia)

"Auf diese Weise können die Signallaufzeiten auf etwa 20 Millisekunden drastisch verkürzt werden. Ohne die neue Technik dauert die Übertragung in LTE-Netzen bestenfalls knapp einhundert Millisekunden, unter ungünstigen Bedingungen sogar mehrere hundert Millisekunden", teilte Nokia Networks mit. Erst durch die schnelle Übertragung würden Anwendungen zur Verkehrssicherheit über Mobilfunknetze sinnvoll möglich.

Warnung beim Überholen und vor Staus

Eine solche Anwendung könnte darin bestehen, dass Autos sich gegenseitig vor gefährlichen Überholvorgängen warnen, beispielsweise wenn ein Pkw zwischen zwei Lkw steckt und den von hinten herannahenden Verkehr nicht erkennen kann (kooperativer Überholassistent). Ebenfalls getestet werden Stauwarnungen, wenn das Ende des Staus etwa wegen einer Kuppe nicht gesehen werden kann (elektronisches Bremslicht).

Kooperativer Überholassistent (Bild: Nokia)

In den Testfahrzeugen befindet sich jeweils ein Gerät, das mit den Fahrzeugsystemen verbunden ist und über ein Funkmodul mit dem LTE-Netz kommuniziert. Von Continental stammen die Software sowie die grafische Oberfläche für die Anwendungsszenarien. Außerdem hat Continental die LTE-Technik mit den Signalen des Fahrzeugbus (CAN) verbunden. Das Fraunhofer ESK entwickelte eine Software, die dafür sorgt, dass die Positionsdaten der Fahrzeuge erfasst und direkt in der jeweils nächsten LTE-Basisstation verarbeitet werden.

Keine Datenpriorisierung erforderlich

Bislang könnten nur Fahrzeuge in ein und derselben Funkzelle miteinander kommunizieren, teilte Nokia Networks auf Anfrage von Golem.de mit. Nachfolgende Versionen der Module sollen aber zellübergreifend funktionieren. Das Testprojekt verwendet dabei zwei Nachrichtentypen, die für Car-to-Car-Anwendungen standardisiert wurden: CAM (Cooperative Awareness Message) und DENM (Decentralized Environmental Notification Message).

Die On-Board-Unit sendet laut Nokia jede Sekunde eine CAM, damit das Cloudlet in der Basisstation einen Überblick über die Position der Autos in der Mobilfunkzelle hat. Die DENM werden je nach Ereignis (Bremsen, Spurwechselanzeige) gesendet und lösen gegebenenfalls einen Warnvorgang aus. Das Datenvolumen liegt im Bereich von einigen Kilobyte pro Sekunde.

Bislang sei noch keine Datenpriorisierung erforderlich, um die Verkehrsdaten schneller durchzuleiten, erklärte ein Sprecher, schließt das jedoch nicht aus. Das sei auch eine Frage der Geschäftsmodelle und zu einem späteren Zeitpunkt zu klären. EU-Digitalkommissar Günther Oettinger und Bundeskanzlerin Angela Merkel hatten die Notwendigkeit von Spezialdiensten mehrfach damit begründet, dass nur auf diese Weise eine Echtzeitsteuerung des Verkehrs möglich werde.

USA testen ebenfalls Car-to-Car

Neben dem nun vorgestellten LTE-Konzept gibt es auch Überlegungen, die Kommunikation zwischen den Autos über sogenannte Roadside Units zu realisieren. Dieses System soll beispielsweise in den USA getestet werden. Bis zu 42 Millionen Dollar will die US-Regierung für die Tests in New York City, Tampa in Florida sowie im dünn besiedelten Bundesstaat Wyoming zur Verfügung stellen.

In New York will die Verwaltung demnach die Auto-zu-Auto-Kommunikation mit 12.000 städtischen Fahrzeugen testen. Zudem sollen in Midtown Manhattan zwischen der 14. und 66. Straße künftig die Verkehrszeichen mit den Autos kommunizieren (Car-to-Infrastructure). Sogenannte Kommunikationsknoten (Roadside Units) sollen am Franklin D. Roosevelt Drive zwischen der 50. und 90. Straße aufgestellt werden.