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Vorfahrt im Mobilfunknetz

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Ohne eine schnelle Mobilfunkverbindung ist vernetztes und erst recht autonomes Fahren nicht möglich. Wie sich Daten zuverlässig in Echtzeit übertragen lassen.

Um die Ecke und vorrausschauend denken? Was schon dem Homo sapiens oft schwer fällt, müssen moderne Assistenzsysteme in Autos aus dem Effeff beherrschen, um vernetztes Fahren sicher zu machen. Aber auch mit Sensoren oder direkten Funkverbindungen zu nahen Fahrzeugen und Ampeln kann ein modernes Auto nur wenige hundert Meter weit sehen. Zu wenig, wenn es zum Beispiel rechtzeitig vor dem Stau hinter der nächsten Kurve bremsen soll. Je schneller Fahrzeuge unterwegs sind, desto weiter muss ihr Kommunikationsradius reichen. Erst die Mobilfunktechnologie macht´s möglich. Jedoch legen sicherheitskritische Fahrfunktionen die Latte für das Mobilfunknetz sehr hoch: Die nötigen Daten müssen zuverlässig und in Echtzeit fließen. Echtzeit heißt: Daten gelangen in wenigen Millisekunden von A nach B. 

Dafür ist das heutige LTE-Netz schon gut aufgestellt – mit Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 300 Megabit pro Sekunde und Laufzeiten von deutlich unter 100 Millisekunden. Die Herausforderung liegt woanders: Zum Beispiel fressen Infotainment-Dienste Daten, wie Videostreaming über einen Hotspot im Innenraum. Derartige Dienste machen teilautomatisierten Fahrfunktionen die Netzkapazität streitig. Wenn dann die Übertragungskapazität auf der Luftschnittstelle ausgeschöpft ist, stehen sicherheitskritische Informationen auf der Daten-Autobahn im Stau.

Das Mobilfunknetz wird aufgepeppt

Eine Lösung verspricht die Technologie „Mobile Edge Computing“. Sie verarbeitet die Daten in kleinen Rechenzentren in der Nähe der Straße statt weit entfernt. Bei einem ersten Testlauf auf der A9 zwischen Nürnberg und München wurden so bereits Latenzzeiten von weniger als 20 Millisekunden erreicht. In dieser Zeit hätte ein 100 km/h schnelles Fahrzeug gerade mal 60 cm zurückgelegt. 

Eine weitere Möglichkeit zur schnelleren Datenübertragung bietet der neue Mobilfunkstandard 5G. Damit können Informationen für vernetztes Fahren mit festgelegter Qualität und extrem hoher Geschwindigkeit übertragen werden – dank virtueller Netzabschnitte. Sie garantieren bestimmte Parameter, etwa zu Latenz, Paketverlust und Laufzeitvarianz. Infotainment-Dienste nutzen einen anderen Netzabschnitt und tangieren so die Funktionen zum autonomen Fahren nicht.

Wenn Fahrzeuge direkt miteinander sprechen möchten, hilft der Standard LTE-Vehicular: LTE-V überträgt Daten zuverlässiger als eine WLAN-Verbindung und hat eine höhere Übertragungskapazität. Denn erst wenn Fahrzeuge per Mobilfunk direkt mit ihrer Umgebung kommunizieren und in die Ferne sehen, können sie sicher teil- oder vollautomatisiert fahren.


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