在实验室和外场环境中通过场景测试 C-V2X 应用

您的任务

多年以来，汽车制造商和政府机构一直在探寻方法以提高道路安全性、有效管理交通流量以及在未来增强驾驶舒适性。下一代车联网 (V2X) 信息和通信技术提供低延迟的车对车 (V2V)、车对路边基础设施 (V2I) 和车对行人 (V2P) 通信，为未来的驾驶员辅助系统开拓了新局面。

3GPP 第 14 版规范中定义的蜂窝车联网 (C-V2X) 使用 LTE 技术作为物理通信接口。这项标准规定了两种模式。车对网络 (V2N) 模式通过 Uu 接口进行通信，并使用传统的蜂窝链路将云服务集成到端到端解决方案中。此模式可为车辆提供局部区域的路况和交通信息。第二种模式称为直接或侧行链路模式（包括 V2V、V2I 和 V2P），通过 PC5 接口进行通信。在这种模式下，C-V2X 也可无需使用网络基础设施，并能够主要使用 GNSS 进行时间同步，从而在无 SIM 和网络辅助的情况下运行。通过实际的外场测试来验证系统功能和性能既耗时又成本高昂，而且难度非常大。功能要求和相关辅助功能一直在不断变动。测试解决方案可在开发和引进阶段验证系统是否符合标准。PC5 直接通信模式可以高度可靠地交换时效性信息和安全相关信息。无线通信测试仪和 C-V2X 场景模拟工具能够创建可复制的测试场景。这对于实现 C-V2X 验证流程的标准化非常重要，以便获得可靠、可比较的结果。这也有助于表明不同供应商提供的两个 C-V2X 仪器之间的端到端功能可正常工作。完成适宜的原型开发工作后，远程信息处理控制单元 (TCU) 可以集成到主车，并在模拟 C-V2X 网络环境的试验场中进行评估。

罗德与施瓦茨解决方案

汽车电子测试工具提供商 Vector 联合罗德与施瓦茨开发出全新测试架构，可用于在实验室和外场环境中测试和验证安全关键型 C-V2X 应用。罗德与施瓦茨测试装置包括 R&S®CMW500 宽带无线电通信测试仪和 R&S®SMBV100B GNSS 模拟器，并结合综合性强的 Vector CANoe. Car2x 模拟工具。R&S®CMW500 使用 C-V2X 软件包来模拟物理层和 MAC 层，以便通过 PC5 无线电接口传输和接收数据。R&S®CMW500 还可与 Vector CANoe.Car2x 模拟工具结合以用于外场评估。R&S®SMBV100B 在实验室环境中用作 GNSS 信号发生器。它可满足 V2X 基础安全消息 (BSM) 应用的需求，提供准确的同步信息以在 C-V2X 模式下进行覆盖范围外通信，并为被测设备 (DUT) 提供准确的位置信息。用于 Vector 工具的 R&S®CMW-KAX550 LTE V2X 测试套件将仪器链接到 CANoe. Car2x 软件环境中以进行 V2X 应用测试。Vector 工具可配置和运行交通场景，进而多方位测试远程信息处理控制单元 (TCU) 的功能。用户可以创建和模拟精细的交通场景以便验证 C-V2X 连接性，包括面向预期应用的安全和证书管理。易于使用的图形场景编辑器可帮助用户创建交通场景。启动场景之后，CANoe. Car2x 将使用针对目标市场（例如北美、欧洲或中国）的相关智能运输系统 (ITS) 堆栈变体而根据已配置的测试场景来生成相应的 ITS 通信消息，并符合相关规范。场景消息和线路信息通过 R&S®CMW-KAX550 LTE V2X 测试套件转发到 R&S®CMW500 和 R&S®SMBV100B，为被测设备提供无线电接入层。这可以根据特定场景激励启用 C-V2X 的 TCU，并测试实施的功能，例如：

• 紧急制动预警 (EBW/EEBL)
• 左转辅助 (LTA)
• 交叉路口碰撞预警 (ICW)
• 借助多辆模拟汽车的堵塞控制

罗德与施瓦茨测试系统可模拟视距外通信、GNSS 信号弱或交通堵塞等多种场景。R&S®CMW500 无线电通信测试仪还可以通过空口方式发射虚拟车辆信号。测试系统可以验证各种交通场景中的 C-V2X 应用。附加的 R&S®BBA 线性宽带放大器可以生成所需场强。现在只需一辆实体汽车和多辆虚拟汽车即可进行测试，不必像以前一样使用多辆测试汽车。R&S®TSMx PC5 网络扫频仪可以实时监测 C-V2X 覆盖和性能。试验场数据可用于实验室中的进一步开发工作。