Scénario reposant sur le test d'applications V2X cellulaires à sécurité sensible au sein d'un environnement de laboratoire

Votre tâche

Pendant plusieurs années, les constructeurs automobiles et les agences gouvernementales ont cherché des moyens pour améliorer la sécurité routière, gérer l'efficacité du trafic et, à l'avenir, la rendre plus confortable. Le V2X est une nouvelle génération de technologies d'informations et de communications qui connecte les véhicules vers n'importe quelle autre infrastructure. La technologie V2X est conçue pour proposer des communications entre véhicules à faible latence (V2V), entre véhicule et infrastructure sur les bords des routes (V2I) et entre véhicules et piétons (V2P), afin d'ajouter une nouvelle dimension aux systèmes d'aide à la conduite du futur. La technologie V2X cellulaire (C-V2X), en tant que l'une des normes de communication définie par la 3GPP dans le communiqué 14, utilise la technologie LTE comme interface physique pour les communications. La norme décrit deux modes. Le mode véhicule vers réseau (V2N), avec une communication par le biais de l'interface Uu, utilise des liaisons cellulaires classiques pour activer les services cloud à intégrer au sein des solutions du début à la fin, par exemple pour permettre aux véhicules de réceptionner les informations relatives au trafic et à la route sur une zone donnée.

Le second mode est référencé comme mode de liaison direct ou latéral (V2V, V2I, V2P), où la communication prend place via l'interface PC5. Dans ce mode, la technologie C-V2X ne nécessite pas forcément une infrastructure réseau. Elle peut fonctionner sans SIM et sans assistance réseau, elle utilise alors le GNSS comme source principale pour la synchronisation temporelle.

Le premier déploiement commercial de la technologie de communications directes C-V2X, reposant sur la LTE 3GPP communiqué 14, est planifiée pour une mise en place en Chine en 2020 / 21. Cet essai initial nécessitera un test complet. La vérification de la fonctionnalité et de la performance du système, exclusivement par un test de champ au sein d'un environnement réel, peut s'avérer très chronophage, coûteux et très complexe. Les exigences relatives à la fonctionnalité, et par conséquent aux fonctions d'assistance requises, sont en évolution permanente. Des solutions de test sont nécessaires au cours des phases de développement et de mise en place, afin de vérifier la conformité avec les normes. Le mode de communications directes PC5 permet un échange extrêmement fiable des informations temporelles sensibles et de sécurité. L'utilisation d'un testeur de communications mobiles avec un outil de simulation de scénarios C-V2X propose des scénarios de test reproductibles. Cela est essentiel pour la normalisation des processus de vérification de la technologie C-V2X, afin d'obtenir des résultats fiables et comparables, permettant de démontrer le bon fonctionnement du début à la fin entre deux dispositifs C-V2X provenant de fournisseurs différents.

Solution Rohde & Schwarz

Rohde & Schwarz, en association avec le fournisseur d'outils de tests automobiles Vector, a développé une nouvelle architecture de test dédiée à la vérification d'applications C-V2X à sécurité sensibles, au sein d'un environnement de laboratoire. La configuration de test Rohde & Schwarz se compose d'un testeur de communications radio large bande R&S®CMW500 et d'un simulateur GNSS R&S®SMBV100B, combinés avec l'outil complet de simulation CANoe .Car2x de Vector. Le R&S®CMW500 utilise un logiciel C-V2X pour simuler les couches MAC et physique, afin de transmettre et réceptionner les données sur l'interface radio PC5.

Le R&S®SMBV100B, agissant en tant que générateur de signaux GNSS, délivre des informations de synchronisation précises pour des communications hors couverture en mode C-V2X, ainsi que des informations de position très précises au dispositif sous test.

Ces informations sont nécessaires, par exemple, pour des messages de sécurité de base V2X (BSM). L'adaptateur R&S®CMW-KAA550, dédié aux applications C-V2X pour l'outil de Vector relie les instruments à l'environnement logiciel CANoe .Car2x pour le test d'applications V2X. L'outil de Vector propose les fonctionnalités complètes pour configurer et exécuter des scénarios de trafic, afin que les fonctions de l'unité de contrôle électronique puisse être testée entièrement. Les utilisateurs peuvent créer et simuler des situations de trafic détaillées afin de vérifier la connectivité C-V2X, y compris la sécurité et la gestion des certificats pour l'application concernée.

Un éditeur de scénarios graphique, facile à utiliser, aide les utilisateurs à créer des scénarios de trafic. Lorsqu'un scénario est exécuté dans CANoe .Car2x, le logiciel génère les messages de communication ITS correspondants basé sur le scénario de test configuré, en utilisant la variante ITS adaptée pour le marché ciblé (Amérique du nord, Europe, Chine) conformément aux spécifications. Les messages et les informations de route de ce scénario sont transférés au R&S®CMW500 et au R&S®SMBV100B via l'adaptateur d'application C-V2X pour Vector R&S®CMW-KAA550, fournissant la couche d'accès radio au dispositif sous test. Cela permet la simulation d'une unité de contrôle C‑V2X en conformité avec la situation spécifique et de tester les fonctions installées telles que :

• Les feux de freinage électroniques d'urgence
• L'assistance au virage à gauche (LTA)
• L'assistance aux intersections (IMA)
• Contrôle de la congestion – stimulée avec plusieurs voitures simulées

Application

La solution de test présentée ici permet le test d'applications C-V2X à sécurité sensible en laboratoire, fournissant des résultats fiables et répétables. L'outil logiciel CANoe .Car2x de Vector, associé aux instruments de Rohde & Schwarz, permet de créer des scénarios C-V2X complexes et reproductibles, afin de simuler une unité de contrôle C‑V2X en conformité avec la situation configurée et tester les fonctions installées de manière ciblée. La solution de test est un investissement d'avenir, avec la possibilité de la faire évoluer avec un testeur de communications radio R&S®CMX500, afin d’accueillir les futures versions de C-V2X, y compris la 5G New Radio (5G NR), et suivre les derniers développements C-V2X.