隨著技術的發展,LTE標準不再只是過去的手機通話、智慧手機上網,LTE技術標準已廣泛向各種應用延伸,例如用手機收看電視廣播的LTE Broadcast(學名MBMS/eMBMS)、急難對講機用途的MCPTT(Mission Critical Push To Talk)、鄰近訊息服務的LTE Direct、產業與工業控制的ULL(Ultra Low Latency)等。

現階段LTE規格標準的制訂組織3GPP,為了儘快讓LTE車聯網相關標準能納入3GPP R14的制訂程序,因此集中制訂V2V標準...
現階段LTE規格標準的制訂組織3GPP,為了儘快讓LTE車聯網相關標準能納入3GPP R14的制訂程序,因此集中制訂V2V標準...

此外LTE也加強延伸至車聯網應用,最初稱為LTE-V(Vehicle),而今已經有了更多衍生,包含汽車與汽車間通訊的V2V,汽車與路人間通訊的V2P(Pedestrian),以及汽車與交通號誌、路況訊息間通訊的V2I(I為Infrastructure),或汽車與LTE基地台數據網路通訊的V2N(N為Network),而V2V、V2P、V2I、V2N等三者則泛稱V2X(X字母可任意代換,也意指Everything)

由於V2X含括三個技術範疇,現階段LTE規格標準的制訂組織3GPP,為了儘快讓LTE車聯網相關標準能納入3GPP R14的制訂程序,因此集中制訂V2V標準,至於V2P、V2I標準則可再研議,若無意外,3GPP R14標準預計2017年3月完成。

為何LTE要將車聯網應用區分成四?實是因應通訊特性需求,首先V2V是兩個高速移動體的相互通訊,V2P則是一個高速移動體與一個慢速移動體的通訊(車與人),V2I/V2N則是汽車與完全不動的號誌系統、LTE數據基地台間的通訊。高速移動下的通訊,牽涉到複雜的基地台間換手、接手(Hand-over)機制。

四種通訊還有角色上的區別,以V2I/V2N而言,汽車被視為使用者設備(User Equipment, UE),即是終端使用者裝置,類似人們邊搭車邊用LTE手機通話、上網,僅是將LTE手機改黏附於車上,並依據車用通訊需求修改若干規格。

至於V2P,則是由汽車(或手機)充當LTE基地台,使汽車與行人直接通話,或訊息傳遞,通訊過程中不需要真正的LTE基地台介入,事實上此作法已用及3GPP R12標準中的LTE Direct技術,LTE Direct允許兩支LTE手機直接通訊,只有前期倚賴基地台認證,之後的過程均是手機間直接通訊,不再需要基地台居中服務。

類似的,V2V也是不倚賴LTE基地台居中服務,為汽車與汽車間直接通訊,但此技術可能比LTE Direct、V2P更具挑戰性,LTE Direct通訊的兩端,多為不移動或慢速移動的個人手機;V2P僅汽車一方為高速移動,行人多數為不移動、慢速移動;而V2V為兩端均在高速移動,且無基地台奧援,技術難度最高。

再者,V2V不僅是兩車通訊,實際情境上為多車間的通訊,其通訊將更為複雜,為此甚至需要全球衛星導航系統(GNSS)的協助,提供各車間的時間通步。為了實現V2X,3GPP也開始制訂新的UE型態,過往以手機為主的UE型態定義,已不見得適用V2X。

此外,為了安全性與更合乎使用情境,V2X的訊息傳遞延遲時間將更短,UE訊息的更新時間將更密集,目前粗估每秒將有10次以上的更新,相對的,LTE Direct的應用,其訊息約每20秒更新一次。

所幸的是,汽車因為有蓄電瓶,電量較為充沛,確實較能支持短延遲、密集訊息更新的通訊要求,這是手機電池較難實現的。

最後,筆者認為V2X也將是LTE技術最適合也最擅長的應用領域,打從2G的GSM時代,手機即是最適合高速移動下的通訊技術(時速80、100公里以上仍可通訊),此特性一路繼承與增強,至3G的WCDMA允許更快移動下的通訊(2011年即可到時速281公里仍有90Mbps傳輸率),至4G與LTE也再增強,此是Wi-Fi技術所遠不及的,看來V2X將會是LTE最獨佔、最無競爭壓力的發展領域。