Die Next-Generation-eCall-Funktionalität einer Auto-Bordelektronik (IVS) verifizieren

Ihre Anforderung

eCall ist europaweit im Einsatz und per Gesetz seit März 2018 in Neufahrzeugen vorgeschrieben. Die gegenwärtigen eCall-Installationen basieren auf ETSI- und CEN-Normen, deren Entwicklung vor mehr als zehn Jahren begann. Das System nutzt ein Inband-Modem, um den eCall-Minimaldatensatz (MSD) in einem leitungsvermittelten GSM-Sprachkanal über den Notruf „112“ zu übertragen. Eine hundertprozentige Durchdringung wird schätzungsweise bis 2035 erreicht. Jedoch haben die Betreiber in Europa bereits angekündigt, dass sie die Unterstützung von leitungsvermittelten GSM- und UMTS-Netzen innerhalb der nächsten zehn Jahre auslaufen lassen und diese mit 4G-LTE- und 5G-Infrastrukturen ersetzen wollen. Dies hat auch Auswirkungen auf den Notruf „112“, der durch einen IMS-Notruf für paketvermittelte (d. h. IP-basierte) Netze wie LTE und 5G abgelöst wird. Die neue Umgebung bietet im Vergleich zum Legacy-eCall-Ansatz erhebliche Vorteile in Bezug auf die Funktionalitäten.

NG eCall basiert auf LTE, sodass eine deutlich schnellere und zuverlässigere MSD-Übertragung gewährleistet ist. Die Sprachkommunikation wird während einer MSD-Übertragung nicht unterbrochen. Zudem lassen sich ganz einfach Erweiterungen hinzufügen, beispielsweise die Übertragung von mehr als 140 Byte in einem IP-Netz. Darüber hinaus wäre es ebenso möglich, zusätzliche Medieninhalte zu übertragen, z. B. Videos von Dashcams, Text-from-Speech-Inhalte oder Fernsteuerbefehle für Fahrzeugfunktionen (hupen, Lichthupe betätigen, Türen ver-/entriegeln, Zündung ausschalten, etc.). Dieser Wandel wird auch Auswirkungen auf Fahrzeughersteller (OEMs) und ihre Zulieferer (Tier-1) haben, da Fahrzeuge in der Regel 15 Jahre lang auf den Straßen unterwegs sind. Ein Problem besteht darin, wie eCall-Installationen mit Inband-Modems in Fahrzeugen weiterhin unterstützt werden können, während die Netzwerktechnik auf komplett IP-basierte Systeme migriert wird und Fahrzeuge für Next Generation eCall vorbereitet werden.

Als Sicherheitssystem muss eCall extrem zuverlässig sein und die MSD-Daten fehlerfrei übertragen. Dies ist vor allem bei zellularen Netzen kritisch, insbesondere, wenn sich die Technik im Backend dramatisch verändert, wie es beim Wechsel von leitungsvermittelten Netzen zu einem paketvermittelten System der Fall ist. Die NG-eCall-Systemleistung zu testen und das Fahrzeug ausschließlich mit Hilfe von Feldversuchen in real existierenden Mobilfunknetzen und Satellitenumgebungen auf die Zukunft vorzubereiten, kann schnell zu einer zeitraubenden, kostspieligen und äußerst schwierigen Angelegenheit werden, da sich die Umgebungsbedingungen ändern können. Zudem lassen sich Testergebnisse, insbesondere in Bezug auf das IMS (das Teil des Kernnetzes ist), nur schwer gewinnen. Darüber hinaus sind diese in einem solchen Umfeld nicht reproduzierbar.

Messtechnische Lösung

Rohde & Schwarz bietet die marktführende Testlösung für GSM-basiertes eCall an. Der Messtechnik-Experte hat die Funktionalität des R&S®CMW500 Wideband Radio Communication Tester mit der R&S®CMW-KA096 Testsoftware für das LTE-basierte NG eCall erweitert.

Die R&S®CMW-KA096 Anwendungssoftware simuliert eine NG-eCall-fähige Notrufzentrale (PSAP) und übernimmt die Fernsteuerung des R&S®CMW500, der ein LTE-Mobilfunknetz (einschließlich der erforderlichen IMS-Infrastruktur) nachbildet. Und all das unter voller Kontrolle in Ihrem Labor.

Mit dem beschriebenen Messaufbau können Sie beispielsweise verifizieren, ob die eCall-Auto-Bordelektronik (IVS) einen NG eCall triggern, das richtige Netz wählen, die korrekten MSD-Daten übertragen und die Sprachverbindung über einen Voice-over-LTE-Ruf (VoLTE) zur Notrufzentrale aufbauen kann. Die empfangenen MSD sind im RAW-Format und in einem decodierten Format verfügbar. Die MSD zeigen sämtliche übertragenen Werte einschließlich der Pflichtfelder (z. B. Informationen zum Standort) an. All dies lässt sich völlig unabhängig von einem real existierenden Mobilfunknetz bewerkstelligen. In Kombination mit dem R&S®SMBV100A Vektorsignalgenerator unterstützt die Lösung auch Messungen der GNSS-Positionsgenauigkeit auf Basis der empfangenen MSD.

Der R&S®CMW500 ist in Kombination mit den Optionen R&S®CMWKA094/-KA095 PSAP und dem R&S®SMBV100A eine leistungsstarke Lösung für Funktionstests, normengerechte Konformitätsprüfungen und Performance-Tests Ihrer eCall- und ERA-GLONASS-Module. Mit der R&S®CMW-KA096 Erweiterung für Next Generation eCall können Sie sich schon heute auf zukünftige LTE- und IMS-basierte eCall-Systeme für Fahrzeuge vorbereiten. All dies ist in einer Laborumgebung möglich, was den erforderlichen Zeitaufwand, die Kosten und aufwändige Feldtests reduziert. Dieser Messaufbau lässt sich ebenso einfach auf Mehrzellen-Szenarien erweitern. Dies ist wichtig für Interoperabilitätstests innerhalb des Zeitabschnitts, wenn NG eCall entweder im Netzwerk oder in der Notrufzentrale nur eingeschränkt unterstützt wird. In diesem Fall muss das System die erforderlichen Rückfallszenarien auf Legacy-eCall mit dem Inband-Modem testen.

Diese Testlösung von Rohde & Schwarz ist eine zukunftssichere Investition, nicht nur für Legacy-eCall sondern auch für LTE- und IMS-basierte Next-Generation-eCall-Systemtests.