随着技术的发展,LTE标准不再只是过去的手机通话、智慧手机上网,LTE技术标准已广泛向各种应用延伸,例如用手机收看电视广播的LTE Broadcast(学名MBMS/eMBMS)、急难对讲机用途的MCPTT(Mission Critical Push To Talk)、邻近讯息服务的LTE Direct、产业与工业控制的ULL(Ultra Low Latency)等。

现阶段LTE规格标准的制定组织3GPP,为了尽快让LTE车联网相关标准能纳入3GPP R14的制订程序,因此集中制订V2V标准...
现阶段LTE规格标准的制定组织3GPP,为了尽快让LTE车联网相关标准能纳入3GPP R14的制订程序,因此集中制订V2V标准...

此外LTE也加强延伸至车联网应用,最初称为LTE-V(Vehicle),而今已经有了更多衍生,包含汽车与汽车间通讯的V2V,汽车与路人间通讯的V2P(Pedestrian),以及汽车与交通号志、路况讯息间通讯的V2I(I为Infrastructure),或汽车与LTE基地台数据网路通讯的V2N(N为Network),而V2V、V2P、V2I、V2N等三者则泛称V2X( X字母可任意代换,也意指Everything)

由于V2X含括三个技术范畴,现阶段LTE规格标准的制订组织3GPP,为了尽快让LTE车联网相关标准能纳入3GPP R14的制订程序,因此集中制订V2V标准,至于V2P、V2I标准则可再研议,若无意外,3GPP R14标准预计2017年3月完成。

为何LTE要将车联网应用区分成四?实是因应通讯特性需求,首先V2V是两个高速移动体的相互通讯,V2P则是一个高速移动体与一个慢速移动体的通讯(车与人),V2I/V2N则是汽车与完全不动的号志系统、LTE数据基地台间的通讯。高速移动下的通讯,牵涉到复杂的基地台间换手、接手(Hand-over)机制。

四种通讯还有角色上的区别,以V2I/V2N而言,汽车被视为使用者设备(User Equipment, UE),即是终端使用者装置,类似人们边搭车边用LTE手机通话、上网,仅是将LTE手机改黏附于车上,并依据车用通讯需求修改若干规格。

至于V2P,则是由汽车(或手机)充当LTE基地台,使汽车与行人直接通话,或讯息传递,通讯过程中不需要真正的LTE基地台介入,事实上此作法已用及3GPP R12标准中的LTE Direct技术,LTE Direct允许两支LTE手机直接通讯,只有前期倚赖基地台认证,之后的过程均是手机间直接通讯,不再需要基地台居中服务。

类似的,V2V也是不倚赖LTE基地台居中服务,为汽车与汽车间直接通讯,但此技术可能比LTE Direct、V2P更具挑战性,LTE Direct通讯的两端,多为不移动或慢速移动的个人手机;V2P仅汽车一方为高速移动,行人多数为不移动、慢速移动;而V2V为两端均在高速移动,且无基地台奥援,技术难度最高。

再者,V2V不仅是两车通讯,实际情境上为多车间的通讯,其通讯将更为复杂,为此甚至需要全球卫星导航系统(GNSS)的协助,提供各车间的时间通步。为了实现V2X,3GPP也开始制订新的UE型态,过往以手机为主的UE型态定义,已不见得适用V2X。

此外,为了安全性与更合乎使用情境,V2X的讯息传递延迟时间将更短,UE讯息的更新时间将更密集,目前粗估每秒将有10次以上的更新,相对的,LTE Direct的应用,其讯息约每20秒更新一次。

所幸的是,汽车因为有蓄电瓶,电量较为充沛,确实较能支持短延迟、密集讯息更新的通讯要求,这是手机电池较难实现的。

最后,笔者认为V2X也将是LTE技术最适合也最擅长的应用领域,打从2G的GSM时代,手机即是最适合高速移动下的通讯技术(时速80、100公里以上仍可通讯),此特性一路继承与增强,至3G的WCDMA允许更快移动下的通讯(2011年即可到时速281公里仍有90Mbps传输率),至4G与LTE也再增强,此是Wi-Fi技术所远不及的,看来V2X将会是LTE最独占、最无竞争压力的发展领域。