Testen von eCall- und ERA-GLONASS-Systemmodulen

Der R&S®CMW500 und der R&S®SMBV100A sind das perfekte Team zum Testen von Kfz-Typgenehmigungen für Ihre eCall- und ERA-GLONASS-Mobilfunkmodems und GNSS-Empfänger gemäß der Verordnung (EU) 2017/79.

Ihre Anforderung

Prinzip der Datenübertragung mit eCall/ERA-GLONASS.

Die europäische Union und die Russische Föderation ordneten den Aufbau intelligenter, telematikgestützter Fahrzeugsicherheitssysteme für verschiedene Fahrzeugkategorien zur Verkürzung der Reaktionszeiten bei Notfällen an, um den Straßenverkehr sicherer zu machen. eCall und ERA-GLONASS sind die entsprechenden elektronischen Sicherheitssysteme für Fahrzeuge. Bei einem schweren Verkehrsunfall lösen diese Systeme automatisch einen Notruf über die einheitliche Nummer 112 für den medizinischen Notdienst in der Europäischen Union und der Russischen Föderation aus. Eine manuelle Aktivierung ist ebenfalls möglich.

Wenn es zu einem Unfall kommt, stellt die eCall/ERA-GLONASS-Auto-Bordelektronik (In-Vehicle System, IVS) per Inband-Modem über das Mobilfunknetz eine Verbindung zur Notrufzentrale (Public Safety Answering Point, PSAP) her. Das IVS übermittelt einen standardisierten Minimaldatensatz (Minimum Set of Data, MSD), der Informationen wie die Anzahl der Passagiere, die Uhrzeit und die GNSS-Koordinaten des Unfalls enthält. Weiterhin wird eine Sprachverbindung hergestellt, da die Fahrzeuginsassen möglicherweise in der Lage sind zu kommunizieren.

Das russische ERA-GLONASS-System ist mit den europäischen eCall-Normen harmonisiert, legt jedoch einige Erweiterungen fest, um die russische Infrastruktur besser zu unterstützen. Dazu gehören eine zusätzliche SMS-Funktion für den MSD-Transfer bei fehlgeschlagener Inband-Datenübertragung.

Die eCall- und ERA-GLONASS-Notrufsysteme für Kraftfahrzeuge bestehen aus mehreren Komponenten, darunter ein Inband-Modem mit Antenne (z. B. für GSM oder UMTS) zum Senden des Notrufs, ein GNSS-Empfänger zur Bestimmung des Unfallorts, Unfallsensoren zur Registrierung eines Unfalls, ein Mikrofon und Lautsprecher für die Sprachkommunikation, eine Notstromversorgung und ein Druckknopf zur manuellen Aktivierung.

Als Sicherheitssystem müssen die Inband-Modems extrem zuverlässig sein und die MSD-Daten fehlerfrei übertragen. Dies ist besonders bei Mobilfunknetzen, die für die Sprachübertragung optimiert sind wie etwa GSM oder WCDMA, ein kritischer Faktor. Das Testen von eCall- und ERA-GLONASS-Systemkomponenten und der Performance des Gesamtsystems in einer realen Mobilfunk- und Satellitenumgebung kann schnell zu einer zeitraubenden, kostspieligen und äußerst schwierigen Angelegenheit werden. Da sich die Umgebungsbedingungen außerdem ändern können, sind die Testergebnisse kaum reproduzierbar.

Messtechnische Lösung

Rohde & Schwarz bietet eine kompakte Lösung für reproduzierbare End-to-End-Funktionstests und Konformitätsprüfungen von eCall- und ERA-GLONASS-Modulen an. Die R&S®CMW-KA094 eCall-Anwendungssoftware und die R&S®CMW-KA095 Erweiterung für ERA-GLONASS sind konform zu den einschlägigen Normen. Die Softwarepakete simulieren eine Notrufzentrale und steuern den R&S®CMW500 fern, um ein zellulares Netz im Labor oder in der Prüfstelle zu emulieren.

Sie steuern außerdem den R&S®SMBV100A Vektorsignalgenerator, der die vom IVS für die Zusammenstellung der MSD-Daten benötigten GNSS-Koordinaten liefert. Mit Hilfe dieses Aufbaus kann beispielsweise bestätigt werden, dass das IVS-Modem einen Notruf auslösen, die korrekten MSD-Rohdaten senden und eine Sprachverbindung mit dem PSAP herstellen kann – völlig unabhängig von einem realen Mobilfunknetz.

Zur Prüfung der Konformität der IVS-Module mit den jeweiligen Normen testet der R&S®CMW500 sämtliche wichtigen Parameter wie das Timing der MSD-Übertragung, die MSD-Decodierung einschließlich der GNSS-Positionsgenauigkeit und im Fall von ERA-GLONASS die Auslösung der MSD-Übertragung per SMS.

Automatisierte Konformitätsprüfungen an Modulen

Zur Vereinfachung umfassender Konformitätsprüfungen wurde das R&S®CMW Sequencer Software Tool hinzugefügt. Diese Option R&S®CMW-KT110 bietet vorgefertigte Testabläufe für End-to-End- und Inband-Konformitätsprüfungen für eCall- und ERA-GLONASS-Modems gemäß der einschlägigen Normen. Die verfügbaren Pakete testen die Inband-Modemkonformität gegen Normen wie CEN EN 16454, ETSI TS 103412 und GOST R 55530 (GOST 33467). Sie können die erforderlichen Testabläufe bequem mit Hilfe der unkomplizierten Bedienoberfläche auswählen und kombinieren. R&S®CMWrun konfiguriert die Messgeräte, die Notrufzentrale und, sofern unterstützt, die zu testende Auto-Bordelektronik automatisch über die Fernsteuerschnittstelle. Sie führt die gewählten Tests aus und erzeugt ein vollständiges Prüfprotokoll mit PASS/FAIL-Anzeige für jeden einzelnen Testfall. Durch die Möglichkeit, die Normenkonformität bereits in einer frühen Entwicklungsphase festzustellen, können rechtzeitig Korrekturmaßnahmen getroffen und das IVS-Modul entsprechend optimiert werden.

Kompakter Aufbau für Funktions- und Konformitätstests von eCall- und ERA-GLONASS-IVS-Modulen.

Normenkonforme GNSS-Performance-Tests

Das Inband-Modem des IVS-Moduls muss nicht nur den eCall- und ERA-GLONASS-Spezifikationen genügen. Der GNSS-Empfänger muss auch präzise arbeiten und die Verordnungen erfüllen. Als vollwertiger GNSS-Simulator ist der R&S®SMBV100A auch das optimale Gerät zum Testen der Performance von GNSS-Empfängern.

Er erzeugt Signale für GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou, QZSS und SBAS auf bis zu 24 Kanälen. Mit seinen vielseitigen und flexiblen Konfigurationsmöglichkeiten können Sie auch komplexe GNSS-Szenarien realisieren. So lassen sich sowohl ortsfeste als auch mobile Empfänger, Einflüsse von Ionosphäre und Troposphäre wie auch komplexe Beeinträchtigungen in der Empfangsumgebung in einfacher Weise simulieren, beispielsweise Mehrwegeausbreitung, Signalabschattungen und Antenneneigenschaften.

Die Optionen R&S®SMBV-K361 für eCall und R&S®SMBV-K360 für ERA-GLONASS wandeln den R&S®SMBV100A in Kombination mit der R&S®CMWrun Software in eine automatisierte GNSS-Performance-Testumgebung. Diese Lösung konfiguriert sowohl den Signalgenerator als auch den angeschlossenen GNSS-Empfänger automatisch. Sie prüft die automatisierten GNSS-Performance-Tests für eCall- und ERA-GLONASS-Modulempfänger gegen die Leistungskriterien, die in EU 2017/79 Anhang VI, UNECE 2016/07 und GOST R 55534/ GOST 33471 festgehalten sind, und liefert vollständige Prüfprotokolle.

Der R&S®CMW500 ist in Kombination mit den Optionen R&S®CMW-KA094/-KA095 Notrufzentrale und dem R&S®SMBV100A eine leistungsstarke Lösung für funktionale und normengerechte Konformitäts- und Performance-Tests Ihrer eCall- und ERA-GLONASS-Module im Labor oder in einer Testumgebung für Kraftfahrzeug-Typgenehmigungen. Mit Hilfe des R&S®CMWrun Sequencer Tools und in Verbindung mit dem R&S®CMW-KT110 End-to-End-Konformitätsprüfungspaket oder den R&S®SMBV-K360/-K361 GNSS-Performance-Testpaketen werden die komplexen und umfangreichen Testabläufe für Inband-Modems und GNSS-Empfänger automatisiert und erheblich erleichtert. Dank der einfachen Möglichkeit zur Aufrüstung sind diese Messgeräte eine zukunftssichere Investition, beispielsweise, um die bevorstehenden Testanforderungen von Next-Generation-eCall-over-LTE-Systemen (NGeCall) und zellularer V2X-Kommunikation zu erfüllen.

Automatisierte GNSS-Performance-Tests für eCall- und ERA-GLONASS-Module

Unterstützte Normen für eCall und ERA-GLONASS

Kernnormen für eCall

❙ CEN EN 15722: eCall MSD

❙ CEN EN 16062: Anforderungen an High-Level-Anwendungsprotokolle für eCall

❙ CEN EN 16072: Paneuropäische Notruf-Betriebsanforderungen

❙ CEN EN 16102: Betriebsanforderungen für die Notruf-Unterstützung durch Dritte

❙ ETSI TS 126 267: eCall-Datentransfer, IBM-Lösung, allgemeine Beschreibung

❙ ETSI TS 126 268: eCall-Datentransfer, IBM-Lösung, Referenzcode

Normen und Spezifikationen für eCall-Tests

❙ CEN EN 16454: Vollständige Konformitätsprüfungen für eCall

❙ ETSI TS 103 412: Paneuropäische eCall-End-to-End- und Inband-Modem-Konformitätsprüfungen

❙ ETSI TS 126 269: Inband-Modem-Konformitätsprüfungen

❙ ETSI TS 103 428: eCall-HLAP-Interoperabilitätstests

❙ ETSI TS 102 936-1, ETSI TS 151 010-1, ETSI TS 134 123-1: GSM/UMTS-Konformität

❙ ITU-TP.1140: Anforderungen an die Sprachkommunikation für Notrufe

EU-Verordnungen für eCall

❙ EU 2015/758: Anforderungen für die Typgenehmigung zur Einführung von eCall

❙ EU 2017/78: Verwaltungsvorschriften für die EG-Typgenehmigung

❙ EU 2017/79: Prüfverfahren für die EG-Typgenehmigung (Tests in Anhang I-VIII)

Testnormen für ERA-GLONASS in Russland und der Zollunion

❙ GOST R 55530, GOST 33467: Funktionsprüfungsverfahren

❙ GOST R 55533, GOST 33470: Prüfverfahren für GSM/UMTS-Modem und Inband-Modem

❙ GOST R 55534, GOST 33471: Prüfverfahren für Navigationsmodule (GNSS)

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