Testes baseados em cenários para aplicações C-V2X em ambientes de laboratório e de campo

Sua tarefa

Por vários anos, os fabricantes de automóveis e os órgãos governamentais buscaram maneiras de aumentar a segurança nas rodovias, gerenciar o tráfego com eficiência e, no futuro, torná-lo mais confortável. A próxima geração de tecnologia da informação e comunicação de veículo a tudo (V2X) oferece serviços de comunicação de baixa latência de veículo a veículo (V2V), veículo a infraestrutura rodoviária (V2I) e veículo a pedestre (V2P), acrescentando uma nova dimensão aos futuros sistemas avançados de assistência ao motorista.

O lançamento 3GPP de V2X (C-V2X) 14 celular utiliza tecnologia LTE como interface física de comunicações. O padrão tem dois modos. O modo veículo a rede (V2N), em que as comunicações ocorrem através da interface Uu e links tradicionais de comunicações móveis possibilitam a integração de serviços de nuvem para soluções de extremo a extremo. Ele pode ser utilizado para a distribuição de informações sobre o trânsito e vias locais aos veículos. E o segundo é o modo direto ou modo de link lateral (V2V, V2I, V2P), em que as comunicações ocorrem através da interface PC5. Neste caso, C-V2X não requer necessariamente infraestrutura de redes e pode operar sem SIM e assistência de redes ao utilizar GNSS como fonte primária para sincronização de tempo. A verificação da funcionalidade e do desempenho de sistemas com ensaios de campo nas condições reais pode ser demorada, onerosa e bastante desafiadora. Os requisitos de funcionamento e de funções relacionadas à assistência mudam constantemente. Soluções de teste verificam a conformidade com os padrões durante as fases de desenvolvimento e introdução. O modo de comunicação direta PC5 possibilita uma troca altamente confiável de informações relevantes para a segurança e suscetíveis ao tempo. Um testador de comunicações móveis junto com uma ferramenta de simulação de cenário C-V2X podem fornecer cenários de testes reprodutíveis. Isso é essencial para padronizar processos de verificação de C-V2X para obter resultados confiáveis e comparáveis. Ele também contribui para demonstrar a funcionalidade adequada de extremo a extremo, entre dois instrumentos de C-V2X de diferentes fornecedores. Assim que um modelo protótipo alcançar um estágio suficiente de desenvolvimento, a unidade de controle de telemática (TCU) pode ser integrada em um veículo host e avaliada em um ambiente de rede de C-V2X para constituir uma base.

A solução da Rohde & Schwarz

A empresa fornecedora de ferramentas para testes automotivos, Vector, e a Rohde & Schwarz desenvolveram uma nova arquitetura para testar e verificar, tanto no laboratório quanto em campo, aplicações de C-V2X decisivas para a segurança. A configuração para testes da Rohde & Schwarz consiste no testador de radiocomunicações de banda larga R&S®CMW500 e no simulador GNSS R&S®SMBV100B, combinados à abrangente ferramenta da Vector, CANoe. Car2x, para simulações. O R&S®CMW500 utiliza um pacote de software de C-V2X para simulação de camada MAC e física que transmite e recebe dados através da interface de rádio PC5. Junto com a ferramenta da Vector CANoe.Car2x para simulações, o R&S®CMW500 também pode ser utilizado para avaliações de campo. O R&S®SMBV100B funciona como um gerador de sinais GNSS em ambientes de laboratório. Ele oferece informações precisas de sincronização para comunicações fora de cobertura no modo C-V2X e fornece informações de posicionamento minuciosas para o dispositivo em teste, conforme requerido para mensagens básicas de segurança (BSM) em V2X. O conjunto de testes para LTE em V2X, R&S®CMW-KAX550, para a ferramenta da Vector liga os instrumentos ao ambiente de software do CANoe. Car2x para testes de aplicações V2X. A ferramenta da Vector configura e executa cenários de trânsito, de modo que as funções de unidades de controle de telemática (TCU) possam ser testadas em profundidade. Os usuários podem criar e simular situações de tráfego detalhadas para verificar a conectividade de C-V2X, incluindo o gerenciamento de segurança e certificados da aplicação pretendida. Um editor de cenário gráfico fácil de manusear ajuda os usuários a criarem cenários de trânsito. Quando um cenário é iniciado, o CANoe. Car2x gera as respectivas mensagens de comunicações ITS com base no cenário de testes configurado utilizando a variante relevante de pilha ITS para o mercado em questão (América do Norte, Europa ou China, por exemplo) de acordo com as especificações. As mensagens de cenário e informações de rota são encaminhadas ao R&S®CMW500 e ao R&S®SMBV100B através do conjunto de testes em LTE para V2X, R&S®CMW-KAX550, fornecendo a camada de acesso por rádio ao dispositivo em teste. Isso permite estimular unidades de controle de telemática de C‑V2X de acordo com a situação em particular e testar as funções implementadas, tais como:

• Advertência de frenagem de emergência (EBW/EEBL)
• Assistência para virar à esquerda (LTA)
• Advertência de colisão em cruzamentos (ICW)
• Controle em congestionamentos com simulação de múltiplos veículos

O sistema de testes da Rohde & Schwarz simula condições como comunicações sem linha de visão, sinais de GNSS fracos ou congestionamentos no trânsito. O testador de radiocomunicações R&S®CMW500 também pode transmitir over the air sinais a veículos virtuais. Aplicações de C-V2X podem ser verificadas em vários cenários de trânsito. Adicionalmente, o amplificador linear de largura de banda R&S®BBA gera a intensidade de campo necessária. Testes que antes requeriam múltiplos veículos, agora podem ser realizados com um único veículo físico e vários veículos virtuais. A cobertura e o desempenho de C-V2X podem ser monitorados em tempo real com scanners de rede PC5 R&S®TSMx. Os dados básicos de teste podem, então, ser utilizados para aprimorar o desenvolvimento no laboratório.