Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/lte-v2x-vs-wlan-802-11p-wer-hat-recht-im-streit-ums-auto-wlan-1905-141306.html    Veröffentlicht: 17.05.2019 09:26    Kurz-URL: https://glm.io/141306

LTE-V2X vs. WLAN 802.11p

Wer hat Recht im Streit ums Auto-WLAN?

Trotz langjähriger Verhandlungen haben die EU-Mitgliedstaaten die Pläne für ein vernetztes Fahren auf EU-Ebene vorläufig gestoppt. Golem.de hat nachgefragt, ob LTE-V2X bei direkter Kommunikation wirklich besser und billiger als WLAN sei.

Die EU-Mitgliedstaaten wollen noch zwei Monate länger über die künftigen Standards für vernetztes Fahren in Europa diskutieren. Der Juristische Dienst des Ministerrates habe Bedenken geäußert, teilte das Bundesverkehrsministerium auf Anfrage von Golem.de mit und fügte hinzu: "Um eine abgewogene Entscheidung zu treffen und größtmögliche Rechtssicherheit zu schaffen, wurde empfohlen, die schriftliche Bewertung durch den Juristischen Dienst abzuwarten." Die EU-Kommission hatte im März 2019 in einem sogenannten delegierten Rechtsakt vorgeschlagen, zunächst den WLAN-Standard 802.11p oder ITS-G5 für die direkte Kommunikation zwischen Autos zu nutzen.

Doch es gibt eine Reihe von Unternehmen, die in den vergangenen Monaten intensiv gegen die Pläne lobbyiert haben. Einige Autokonzerne, Ausrüster und vor allen Dingen Telekommunikationsprovider wollen erreichen, dass einer Kommunikation auf Mobilfunkbasis der Vorzug gegeben wird. Sie sehen in dem Rechtsakt eine Entscheidung gegen die 5G-Technologie.

Stimmen die Behauptungen von BMW und Telekom?

In einem Brief an Bundesverkehrsminister Andreas Scheuer (CSU) warnten der Autokonzern BMW und die Deutsche Telekom vor Doppelinvestitionen, wenn die Autos künftig neben einem Mobilfunkstandard auch WLAN unterstützen müssten. Da der delegierte Rechtsakt eine Rückwärtskompatibilität für eine einmal eingeführte Kommunikationstechnik vorsehe, müsse künftig immer WLAN eingebaut werden. Laut BMW und Telekom ist der 5G-Vorgänger LTE schon für die direkte Vernetzung von Autos und Infrastruktur (C-V2X) einsatzbereit.

Doch treffen diese Aussagen zu? Ist es wirklich eine Entscheidung gegen 5G, wenn für die direkte Kommunikation zwischen Autos zunächst auf WLAN gesetzt wird? Und bedeutet der Einsatz von C-V2X nicht ebenfalls Doppelinvestitionen, weil eine andere Hardware für die speziellen Funktionen erforderlich ist? Hier widersprechen sich die Anbieter in ihrer Argumentation.

Ad-hoc-Modus für LTE ist schwierig

So teilte der Autokonzern BMW auf Anfrage von Golem.de mit: Beim Auto-WLAN "muss eine zweite und zusätzlich automotive-proprietäre Technologie außerhalb der Mobilfunk-Familie in den Markt gebracht werden". Der Standard WLAN-11p sei "kein kostengünstiges Massenprodukt mit Direktableitung aus einer aktuell verfügbaren Consumer-Variante". Das zugrundeliegende WLAN-11a sei seit vielen Jahren marktseitig überholt. "Die aktuellen und in Milliardenstückzahlen gefertigten WLAN-Chip-Varianten enthalten viele neue Funktionen im Consumerbereich, jedoch nicht die automobilspezifischen Zusätze".

Dieser Aussage stimmt der österreichische Telematikkonzern Kapsch sogar zu. Zusammen mit Autokonzernen wie VW und Renault sowie Chipherstellern wie NXP befürwortet Kapsch den Einsatz von ITS-G5, da die Technik seit Jahren erprobt werde und einsatzbereit sei. Kapsch wies auf Anfrage von Golem.de allerdings darauf hin, dass für C-V2X ebenfalls keine Standardchips verwendet werden könnten. Denn der Standard müsse auch dort funktionieren, wo keine Netzabdeckung vorhanden sei. Daher müsse der Chip die Funktion der Mobilfunkbasisstation mit übernehmen (LTE-V2X PC5 mode 4). "Der C-V2X Betrieb in ad-hoc Modus ohne Mobilfunkabdeckung stellt fundamental andere Anforderungen an Chips als der normale Mobilfunkbetrieb", hieß es. LTE-V2X könne daher nicht durch normale LTE-Chips betrieben werden, so dass in diesem Fall ebenfalls eine Doppelinvestition erforderlich wäre.

NXP hält getrennte Modems für erforderlich

Laut BMW ist der "Kern-Chipsatz" bei C-V2X ein einziger, ohne Doppelungen in der Hardware. Der Chiphersteller NXP warnt in einer Studie (PDF) jedoch davor, sicherheitskritische Anwendungen wie C2X mit derselben Hard- und Software wie Entertainment oder andere Funktionen zu betreiben. LTE-V2X sollte daher physisch getrennt vom Mobilfunkmodem eingesetzt werden.

Ein zusätzlicher Aufwand entsteht beim Mobilfunk auf jeden Fall dadurch, dass bei C-V2X auf einer anderen Frequenz gefunkt wird. Laut BMW ist für das sogenannte Radio Frontend "voraussichtlich ein wesentlich kleinerer Kostenanteil der Hardware spezifisch für das 5,9 GHz-Band auszuführen". Höhere Kosten entstünden bei der WLAN-Technik hingegen dadurch, dass wegen der anderen Übertragungstechnologie ein eigenes Antennensystem benötigt werde. Bei C-V2X wolle BMW die Anforderungen für kurze und große Reichweiten in entsprechend optimierten Antennen verbinden, so dass keine Zusatzkosten für LTE-V2X PC5 entstünden.

Lizenzkosten bei LTE noch unklar

Einen weiteren Kostenfaktor könnten bei beiden Techniken Lizenzen darstellen. Laut Kapsch sind die Lizenzen für Auto-WLAN innerhalb des Car2Car Communication Consortiums kostenfrei. Über die endgültigen Lizenzkosten von C-V2X lasse sich nur spekulieren. "Sollte die Preisstrategie der Halbleiterhersteller ähnlich ihrer Strategie im Handsetbereich sein, könnten da noch Verhandlungen anstehen, die es bei ITS-G5 nicht mehr geben müsste", hieß es. Laut BMW werden die Schutzrechte teilweise hoch bepreist. Derzeit seien aber weder für das Auto-WLAN noch für LTE-V2X-Funktionen Lizenzforderungen bekannt.

Abgesehen von den Kosten führen beide Seiten weitere Argumente für die jeweilige Technik ins Feld. So weist die 5G Automotive Association (5GAA) in einer 80-seitigen Studie (PDF) darauf hin, dass durch den Einsatz von C-V2X deutlich mehr tödliche Verkehrsunfälle verhindert werden könnten. Dies liege vor allem daran, dass die Technik langfristig auch eine Kommunikation zwischen Autos und Smartphonenutzern ermögliche, so dass diese sich an Kreuzungen voreinander warnen könnten. Die Studie geht davon aus, dass bereits im Jahr 2027 vier von fünf Smartphones C-V2X unterstützten. Damit würden langfristig zwei Drittel aller Fußgänger und Radfahrer mit den Autos vernetzt.

Was bringt Vernetzung bei Fußgängern?

Eine solche Vernetzung wäre jedoch nur dann sinnvoll, wenn die Smartphonenutzer gleichzeitig hochpräzise Positionsdaten mitsenden könnten. Denn nur auf diese Weise könnten beispielsweise Kollisionen verhindert werden, wenn ein Autofahrer einen Radfahrer oder Fußgänger beim Abbiegen übersieht. Ohne solche Ortsdaten kann das Auto nicht bestimmen, ob ein Fußgänger oder Radfahrer den eigenen Fahrtweg kreuzt oder diesem gefährlich nahekommt. Gerade in Städten sind solche Positionsdaten auf Satellitenbasis aber recht ungenau. Zudem dürften in zehn Jahren die meisten Pkw und Lkw über eine Sensorausstattung verfügen, die solche Unfälle ebenfalls verhindern kann und auch Verkehrsteilnehmer detektiert, die nicht mit den Autos vernetzt sind. Zahlreiche tödliche Unfälle könnten durch Abbiegeassistenten wahrscheinlich verhindert werden.

Auf einem eher technischen Niveau hat der Chiphersteller NXP in seiner Studie die Vor- und Nachteile der beiden Techniken analysiert. Gerade im sogenannten Ad-hoc-Modus 4 habe LTE-V2X einige Spezifikationen übernehmen müssen, die für ein zentralisiertes und synchronisiertes Netzwerk mit Basisstationen sinnvoll seien, jedoch nicht für eine direkte Kommunikation. So synchronisierten sich die LTE-V2X-Nutzer über das globale Satellitennavigationssystem GNSS, das jedoch nicht immer zur Verfügung stehe. Während die erlaubte Zeitabweichung bei Auto-WLAN plus/minus 1.000 Mikrosekunden betrage, liege sie bei LTE-V2X nur bei plus/minus 0,39 Mikrosekunden. Die Frequenzabweichung könne beim WLAN-Standard +/- 20 ppm betragen (PPM-Rechner), bei LTE hingegen nur 0,1 ppm. Das führe zu höheren Hardwarekosten für hochpräzise Zeitmodule.

WLAN-Technik weniger störanfällig

Gerade bei Motorrädern und E-Bikes ist nach Ansicht von NXP der Einsatz von C-V2X mit einem zusätzlichen Kostenfaktor verbunden, weil dort normalerweise kein LTE eingesetzt werde. Für NXP ist es keine "brauchbare Alternative", V2X-Anwendungen wegen der Ortungsproblematik auf Smartphones zu bringen. Weil LTE-C2X die Anforderungen der Mobilfunktechnik übernommen habe, sei es generell nicht so gut für den Einsatz als Auto-zu-Auto-Kommunikation geeignet. Das Auto-WLAN sei hingegen weniger anfällig für Störobjekte, schnell wechselnde Mehrwege-Reflexionen und den Doppler-Effekt bei Geschwindigkeiten von bis zu 500 km/h.

Ob diese technischen Fragen bei der Entscheidung des Ministerrats eine Rolle spielen werden, ist jedoch unklar. Dem Verkehrsministerium zufolge hat sich Deutschland der Position des Juristischen Dienstes angeschlossen und auf einer Sitzung der Ratsarbeitsgruppe Intermodaler Verkehr und Vernetzung (RAG Intermodal) am 3. Mai 2019 dafür votiert, die Widerspruchsfrist um zwei Monate zu verlängern. Auch Spanien, Bulgarien, Dänemark, Finnland, Luxemburg, Ungarn, Lettland, die Slowakei, die Niederlande, Griechenland, Italien, Zypern und Belgien sprachen sich demnach für eine Verlängerung aus. Der Ausschuss der Ständigen Vertreter der Mitgliedstaaten (AStV) habe sich diesem Beschluss am 8. Mai 2019 angeschlossen.

EU-Kommission ist zuversichtlich

Auf Anfrage konnte das Verkehrsministerium jedoch nicht mitteilen, welche rechtlichen Bedenken der Juristische Dienst geltend gemacht habe. Die Befürworter der Mobilfunktechnik dürften die Fristverlängerung jedoch nicht ungenutzt lassen, um ihre technischen und finanziellen Einwände gegen Auto-WLAN wieder vorzubringen.

Dennoch gibt sich die EU-Kommission auf Anfrage von Golem.de zuversichtlich, "dass der Rat am Ende dieses Zeitraums oder möglicherweise noch früher unseren Vorschlag unterstützen wird". Das liege nicht zuletzt daran, "weil der delegierte Rechtsakt in nicht weniger als 14 Sitzungen mit Experten der Mitgliedstaaten diskutiert und vorbereitet wurde". Wie die Lobbyschlacht in den kommenden Monaten ausgehen wird, scheint derzeit nicht absehbar. Aus technischen Gründen und wegen angeblich niedriger Kosten sollte jedoch LTE-V2X sicher nicht der Vorzug gegeben werden.  (fg)


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