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04.02.2019

Software-System testet Funkstandards zur Fahrzeugkommunikation

Forschung und Entwicklung

Autos sollen künftig per Funk Daten austauschen und sich so gegenseitig vor Hindernissen oder Unfällen warnen. Dafür existieren unterschiedliche Funkstandards. Doch diese lassen sich kaum miteinander vergleichen, weil die dazu benötigte Hardware noch gar nicht auf dem Markt ist. Forscherinnen und Forscher vom Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI haben deshalb ein Software-System entwickelt, mit dem sich die künftige Funktechnologie untersuchen lässt. Für Hersteller ist das eine Lösung, um Funk-Applikationen frühzeitig zu testen.

Software-basierte Funklösung zur Car2X-Kommunikation vom Fraunhofer HHI. © Fraunhofer HHI

Software-basierte Funklösung zur Car2X-Kommunikation vom Fraunhofer HHI. © Fraunhofer HHI

Autos werden zukünftig untereinander und mit Empfangsstationen entlang der Straße kommunizieren. Man spricht von der Vehicle-to-X-Kommunikation (V2X) – der Kommunikation zwischen dem Auto und diversen Empfängern. In der Kommunikationstechnik-Branche werden zwei Funktechnologien für die Fahrzeugkommunikation der Zukunft diskutiert. Zum einen der WLAN-Standard 802.11p. Diese Technologie ist soweit ausgereift, dass sie in Form spezieller WLAN-Chips in Fahrzeuge verbaut werden kann. Erste WLAN-Praxistests wurden damit bereits durchgeführt.

Die zweite Technologie ist das sogenannte LTE-V2X-Sidelink. Diese Technologie verfügt über zwei Kommunikationswege: erstens über eine direkte Kommunikation ähnlich WLAN, zweitens über eine übliche Mobilfunkschnittstelle. Damit wird es einerseits möglich, dass ein Auto direkt mit Fahrzeugen in der näheren Umgebung kommuniziert. Anderseits kann dieses System über den Mobilfunk Daten austauschen – sich beispielsweise Informationen zur großräumigen Verkehrssituation herunterladen.

Anders als beim WLAN-Standard 802.11p sind aktuell für LTE-V2X-Sidelink aber noch keine Chips auf dem Markt verfügbar. Für die Autohersteller und Entwickler von Kommunikationstechnik ist das ein Hindernis, denn sie möchten so schnell wie möglich testen, wie sich die beiden Standards 802.11p und LTE-V2X-Sidelink in der Praxis ver-halten. Vergleichende Untersuchungen sind derzeit also nicht möglich.

Funktechnik in Software nachgebaut

Entwickler vom Fraunhofer HHI in Berlin haben jetzt eine Lösung gefunden, um diese Hürde zu überwinden. Sie haben ein Testsystem entwickelt, mit dem sich die beiden Technologien vergleichen lassen, obwohl bislang noch keine LTE-V2X-Sidelink-Bauteile verfügbar sind.

»Wir nutzen keine spezielle Funkhardware, sondern haben die Funktechnik komplett in Software nachgebaut«, sagt Projektleiter Jens Pilz vom Fraunhofer HHI. Das kann man sich etwa so vorstellen wie eine virtuelle Klaviatur auf einem Computerbildschirm. Man kann Töne anschlagen, ohne dass dafür ein Instrument nötig ist. »Alle Funktionalitäten, alle Datenverarbeitungsebenen, die sich normalerweise auf dem Chip befinden, haben wir als Algorithmen repräsentiert«, sagt Jens Pilz. »Damit sind wir in der Lage, die Technologien direkt zu vergleichen.« Und dies nicht nur im Labor: Jens Pilz und sein Team können die Software auch direkt an ein Fahrzeug koppeln, den Computer mit der Bordantenne verbinden.

Damit lässt sich die Technik dann auf der Straße testen. Fahrzeugdaten wie etwa die Geschwindigkeit oder Position werden heute in Fahrzeugen mit einem industriellen Datenformat nach dem sogenannten ETSI-ITS-Standard verarbeitet. Die Fraunhofer HHI-Software ist in der Lage, Fahrzeugdaten im ETSI-ITS-Datenformat zu lesen und lässt sich damit in jedem modernen Fahrzeug einsetzen.

Testplattform wird 5G-Mobilfunkstandard unterstützen

»Damit können wir den Herstellern unser System als Testplattform anbieten«, sagt Jens Pilz. »Ohne Hardware verbauen zu müssen, können hier Anwendungen nach 802.11p- oder LTE-V2X-Sidelink-Standard getestet und verglichen werden. Damit lassen sich Technologien testen, noch bevor die LTE-V2X-Sidelink-Chips auf dem Markt sind.« Der Wissenschaftler betont, dass die Software auch den neuen 5G-Mobilfunkstandard beherrschen wird, der in den nächsten Jahren auf den Markt kommen wird.

weitere Informationen

Unternehmensinformation

Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik Heinrich-Hertz-Institut - HHI

Einsteinufer 37
DE 10587 Berlin
Tel.: 030 31002-0

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