LTE將帶動(dòng)多樣化的汽車(chē)應用

　　增強實(shí)境和抬頭顯示器(HUD)

　　LTE可借助因特網(wǎng)的強大功能與豐富內容，進(jìn)一步推進(jìn)這一趨勢的發(fā)展。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)攝影機和道路傳感器的實(shí)時(shí)響應，并與周?chē)?chē)輛的信息結合在一起，可監測可能發(fā)生的交通事故。數據在云端處理，然后傳送給所有汽車(chē)。由于LTE具備低傳輸延遲的特性，實(shí)時(shí)獲取周?chē)?chē)輛的相對速度是有可能實(shí)現的。

　　然后，這些“智能汽車(chē)”便會(huì )依此更改屏幕上的車(chē)道指示，甚至在檢測到危險路況之前自動(dòng)變更導航選擇。駕駛員能看到前方車(chē)輛以紅框顯示，并有綠色箭頭指示應切換至哪一個(gè)車(chē)道。駕駛員的視線(xiàn)完全無(wú)需離開(kāi)道路，便能看到所有相關(guān)的信息。其它會(huì )顯示的輔助信息還包括：鄰近的加油站位置(和價(jià)格)、服務(wù)、停車(chē)或過(guò)路收費方式等，并能如圖6所示，實(shí)時(shí)更新前方路況。

　　向后兼容現有技術(shù)

　　我們將看到，隨著(zhù)這些服務(wù)成為汽車(chē)的標準配備，以及LTE網(wǎng)絡(luò )擴大到100%的覆蓋率，現有的2G和3G技術(shù)會(huì )逐漸被淘汰。然而，在過(guò)渡期內，我們還是需要在汽車(chē)內提供與2G和3G技術(shù)的向后兼容性(“LTE多?！?，以確保能隨時(shí)保持連網(wǎng)，而不只是在目前擁有良好LTE覆蓋的城市或靠近城市的地區才有網(wǎng)絡(luò )可用。

　　雖然要實(shí)現上述許多應用，最好是利用LTE技術(shù)，但廣泛覆蓋的HSPA+網(wǎng)絡(luò )(最新的3G標準版本)也能提供42Mbps的下行速度─雖然延遲較長(cháng)。我們必需了解，峰值數據傳輸率只能在理想條件下獲得，其帶寬由共享同一蜂窩的多個(gè)用戶(hù)來(lái)共享。這是LTE勝出的另一個(gè)領(lǐng)域，因為L(cháng)TE的OFDMA調制方案使共享帶寬的人數遠超3G。

　　在LTE無(wú)法覆蓋的地區，HSPA+仍能為一定數量的用戶(hù)提供質(zhì)量尚可的服務(wù)。自適應視頻/音頻編碼技術(shù)，例如因特網(wǎng)上常用的(如YouTube)，能根據帶寬可用性的改變來(lái)實(shí)時(shí)下調性能。它與本地數據緩存配合使用，便能提供高質(zhì)量體驗，并根據網(wǎng)絡(luò )條件需求適時(shí)在LTE和HSPA+之間切換。

　　音頻通信是另一個(gè)重要需求，任何一種支持LTE網(wǎng)絡(luò )的信息娛樂(lè )系統都將集成免提語(yǔ)音通話(huà)功能，使駕駛員能安全地撥打并接聽(tīng)電話(huà)。此外，-些新的應用，如私人秘書(shū)服務(wù)(concierge service)，也需要語(yǔ)音互動(dòng)功能，因為這是一邊駕駛一邊通話(huà)的最安全、自然且舒適的方式。由于2G/3G高質(zhì)量電話(huà)服務(wù)在全球范圍廣泛覆蓋，在未來(lái)的一段時(shí)間內，汽車(chē)仍需維持2G/3G網(wǎng)絡(luò )相連。

　　最后，歐洲eCall系統這類(lèi)緊急呼叫系統的鋪開(kāi)，要求蜂窩通信網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍遍及整個(gè)歐盟區域。由于GSM已在歐洲(和全世界)建立完善，而且eCall采用極低的帶寬，因此這也是需要汽車(chē)維持2G連接的另一個(gè)原因─至少在LTE未全面覆蓋與普及之前仍需如此。

LTE汽車(chē)需求

　　無(wú)線(xiàn)頻譜與天線(xiàn)

　　眾所周知，LTE服務(wù)擁有非常復雜的地理區域與無(wú)線(xiàn)頻段組合。目前定義的LTE頻段已經(jīng)超過(guò)40種，而在許多地區，必須至少能同時(shí)支持5或6個(gè)頻段。因為汽車(chē)經(jīng)常會(huì )跨地區漫游，例如從北美到南美，或從東歐到西歐，所以汽車(chē)可能需要支持多達10個(gè)LTE頻段。

　　除此之外，LTE采用2個(gè)天線(xiàn)的MIMO設計(多重輸入與多重輸出，發(fā)送器和接收器兩端都須采用多個(gè)天線(xiàn)以提高性能)，并可能進(jìn)一步發(fā)展到四個(gè)天線(xiàn)。由于在汽車(chē)兩端安裝多個(gè)天線(xiàn)布線(xiàn)難度很高，因此最好將蜂窩調制解調器一分為二：一部分是數字組件，放在車(chē)內;另一部分是射頻拉遠頭，與天線(xiàn)一起放入一個(gè)外部裝置，，如現在很多汽車(chē)都有的“魚(yú)鰭”。更復雜的設計是，“魚(yú)鰭”中已包含數個(gè)天線(xiàn)，可支持GNSS、FM和數字收音機等，所以謹慎的系統設計與RF共存模型會(huì )變得非常重要。

　　環(huán)境需求

　　由于汽車(chē)的使用壽命很長(cháng)，而且需忍受?chē)栏竦沫h(huán)境條件(熱、冷、振動(dòng))，因此所有車(chē)用部件都應符合嚴格的質(zhì)量與性能標準，美國的汽車(chē)電子委員會(huì )(AEC)已針對這些要求制定了規范。

　　AEC-Q100是蜂窩調制解調器需要滿(mǎn)足的關(guān)鍵需求，它定義了電氣、使用壽命和應力可靠性等參數的測試。其主題是該設備在工作溫度范圍增大后的可靠性，這取決于該設備在汽車(chē)內所處的位置。例如，車(chē)艙內的應用可能需要滿(mǎn)足Grade 3 (-40 to +85C);儀表板應用需滿(mǎn)足Grade 2 (-40 to +105C);而在空間狹小、且受日曬的位置，則需符合Grade 1 (-40 to +125C)。

　　系統架構

　　另一個(gè)需要考慮的問(wèn)題是LTE應如何與車(chē)內現有的技術(shù)集成。以下有三個(gè)重疊的需求。在實(shí)際應用中，每一個(gè)需求都可能由不同的設計團隊來(lái)開(kāi)發(fā)，采用不同組件供貨商的產(chǎn)品，并按照客戶(hù)的喜好來(lái)安裝。