실험실 및 현장 환경에서 C-V2X 애플리케이션의 시나리오 기반 테스트

목표

자동차 제조업체와 정부당국은 오랜 기간 교통 안전을 강화하고, 교통을 효율적으로 관리하며 더욱 편안한 미래의 교통을 구현할 방법을 찾았습니다. 차세대 V2X(Vehicle-to-Everything) 정보 및 통신 기술은 저지연 V2V(Vehicle-to-Vehicle), V2I(Vehicle-to-Roadside Infrastructure), V2P(Vehicle-to-Pedestrian) 통신을 제공하여 미래 운전자 보조 시스템에 새로운 차원을 더해줍니다.

3GPP Release 14 C-V2X(Cellular V2X)는 물리적 통신 인터페이스로 LTE 기술을 사용합니다. 이 표준에는 두 가지 모드가 있습니다. 통신이 Uu 인터페이스와 기존 셀룰러 링크에서 이루어지는 V2N(Vehicle-to-Network) 모드에서는 end-to-end 솔루션을 위한 클라우드 서비스 통합이 가능합니다. 이 모드는 현지 도로 및 교통 정보를 차량에 배포하는 데 사용할 수 있습니다. 두 번째 모드는 PC5 인터페이스에서 통신이 이루어지는 다이렉트 또는 사이드링크 모드(V2V, V2I, V2P)입니다. 여기서 C-V2X에 반드시 네트워크 인프라가 필요한 것은 아니며, 시간 동기화의 기본 소스로 GNSS를 사용할 경우 SIM 및 네트워크 보조 없이 작동할 수 있습니다. 실제 현장 테스트를 통해 시스템 기능과 성능을 검증하는 작업은 많은 시간과 비용이 소요되며 매우 까다롭기까지 합니다. 기능 요구사항과 관련 보조 기능에 대한 요구사항이 계속해서 변경되고 있습니다. 테스트 솔루션은 개발 및 도입 단계에서 표준 적합성을 검증합니다. PC5 다이렉트 통신 모드에서는 시간에 민감한 안전 관련 정보를 매우 정확하게 교환할 수 있습니다. 무선 통신 테스터와 C-V2X 시나리오 시뮬레이션 툴을 함께 사용하여 재현 가능한 테스트 시나리오를 제공할 수 있습니다. 이 기능은 C-V2X 검증 프로세스를 표준화하여 신뢰할 수 있고 비교 가능한 결과를 얻는 데 필수적입니다. 또한 공급업체가 다른 두 C-V2X 기기 간 정상적인 end-to-end 기능을 입증하는 데에도 사용할 수 있습니다. 시운전 모델이 충분한 개발 상태에 도달하면 TCU를 호스트 차량에 통합하고 C-V2X 네트워크 환경의 성능 시험장에서 평가할 수 있습니다.

로데슈바르즈 솔루션

자동차 테스트 툴 공급업체 Vector와 로데슈바르즈는 실험실과 현장 환경에서 안전 중심 C-V2X 애플리케이션을 테스트 및 검증할 수 있는 새로운 아키텍처를 개발했습니다. 로데슈바르즈의 테스트 셋업은 R&S®CMW500 Wideband Radio Cmmunication Tester, R&S®SMBV100B GNSS Simulator 및 포괄적 Vector CANoe. Car2x 시뮬레이션 툴이 결합된 시스템입니다. R&S®CMW500은 PC5 무선 인터페이스를 통해 데이터를 송수신하기 위해 물리 계층 및 MAC 계층을 시뮬레이션용 C-V2X 소프트웨어 패키지를 사용합니다. R&S®CMW500은 Vector CANoe.Car2x 시뮬레이션 툴과 함께 현장 평가에도 사용할 수 있습니다. R&S®SMBV100B는 실험실 환경에서 GNSS 신호 발생기의 역할을 합니다. 이 기기는 C-V2X 모드에서 커버리지 밖 통신을 위한 정밀 동기화 정보를 제공하며, V2X BSM(Basic Safety Message)의 필요에 따라 DUT(Device under Test)에 정확한 위치 정보를 제공합니다. Vector 툴용 R&S®CMW-KAX550 LTE V2X 테스트 제품군은 V2X 애플리케이션 테스트를 위한 CANoe. Car2x 소프트웨어 환경에 기기를 연결합니다. Vector 툴은 TCU(Telematics Control Unit)를 완벽히 테스트할 수 있도록 교통 시나리오를 구성 및 실행합니다. 사용자는 자세한 교통 상황을 만들어 시뮬레이션함으로써 적용하려는 환경에서 보안 및 인증 관리를 비롯한 C-V2X 연결을 검증할 수 있습니다. 사용법이 간단한 그래픽 시나리오 편집기를 이용하여 교통 시나리오를 만들 수 있습니다. 시나리오가 시작되면 CANoe. Car2x에서 타겟 시장(즉, 북미, 유럽 또는 중국)의 사양에 따라 관련 ITS 스택 변형을 사용하여 구성된 테스트 시나리오를 기준으로 해당 ITS 통신 메시지를 생성합니다. 시나리오 메시지와 경로 정보가 R&S®CMW-KAX550 LTE V2X 테스트 제품군을 통해 R&S®CMW500 및 R&S®SMBV100B로 전달되고 DUT에 무선 액세스 계층을 제공합니다. 그러면 특정 상황에 따라 C-V2X가 구현된 TCU를 시뮬레이션하고 다음과 같이 구현된 기능을 테스트할 수 있습니다.

• EBW/EEBL(Emergency Brake Warning, 긴급 브레이크 경고)
• LTA(Left Turn Assist, 좌회전 보조장치)
• ICW(Intersection Collision Warning, 교차로 충돌 경고)
• 복수 시뮬레이션 차량으로 혼잡도 관리

로데슈바르즈 테스트 시스템은 비가시선 통신, 약한 GNSS 신호, 교통 혼잡 등의 조건을 시뮬레이션합니다. R&S®CMW500 Radio Communication Tester는 가상의 차량 신호를 무선으로 전송할 수도 있습니다. 다양한 교통 시나리오에서 C-V2X 애플리케이션을 검증할 수 있습니다. R&S®BBA Linear Broadband Amplifier를 추가하면 필요한 전계강도를 발생합니다. 이전에 복수의 테스트 차량이 필요했던 테스트를 이제 실제 차량 한 대와 복수의 가상 차량으로 완료할 수 있습니다. R&S®TSMx PC5 Network Scanner를 사용해 C-V2X 커버리지와 성능을 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 그런 다음 실험실에서 추가 개발을 위해 성능 시험장 데이터를 사용할 수 있습니다.