Test basati su scenari di applicazioni C-V2X in ambienti di laboratorio e sul campo

Attività da eseguire

Da diversi anni, i produttori di automobili e gli enti governativi cercano modi per aumentare la sicurezza stradale, gestire il traffico in modo efficiente e, in futuro, renderlo più confortevole. La tecnologia di informazione e comunicazione vehicle-to-everything (V2X) di nuova generazione offre comunicazioni vehicle-to-vehicle (V2V), vehicle-to-roadside infrastructure (V2I) e vehicle-to-pedestrian (V2P) a bassa latenza, aggiungendo una nuova dimensione ai futuri sistemi di assistenza alla guida.

Il sistema V2X cellulare (C-V2X) definito nelle specifiche 3GPP Release 14 utilizza la tecnologia LTE come interfaccia di comunicazione fisica. Lo standard prevede due modalità. La modalità Vehicle-to-network (V2N), in cui le comunicazioni avvengono attraverso l'interfaccia Uu e i collegamenti cellulari tradizionali, consente l'integrazione dei servizi cloud per realizzare soluzioni end-to-end. Queste possono essere utilizzate per la distribuzione ai veicoli di informazioni stradali e sul traffico locali. La seconda modalità è quella diretta o side link (V2V, V2I, V2P), in cui le comunicazioni avvengono attraverso l'interfaccia PC5. In questo caso, C-V2X non richiede necessariamente la presenza di un'infrastruttura di rete e può funzionare senza SIM e assistenza di rete utilizzando il GNSS come fonte primaria per la sincronizzazione temporale. La verifica della funzionalità e delle prestazioni del sistema con test reali sul campo può richiedere molto tempo, essere costosa e irta di difficoltà. I requisiti delle diverse funzioni, tra cui quelli delle funzioni di assistenza associate, sono in continua evoluzione. Le soluzioni di test verificano la conformità agli standard durante le fasi di sviluppo e introduzione sul mercato. La modalità di comunicazione diretta PC5 garantisce uno scambio altamente affidabile di informazioni sensibili in termini di tempo e di sicurezza. Un tester per comunicazioni wireless, insieme a uno strumento di simulazione di scenari C-V2X, permette di creare scenari di test riproducibili. Si tratta di una soluzione essenziale per standardizzare i processi di verifica C-V2X e ottenere risultati affidabili e comparabili. Inoltre, aiuta a dimostrare la corretta funzionalità end-to-end tra due strumenti C-V2X di fornitori diversi. Una volta che il modello prototipo ha raggiunto uno stato di sviluppo sufficiente, la TCU può essere integrata in un veicolo ospite e valutata in un campo di prova in ambiente di rete C-V2X.

Soluzione Rohde & Schwarz

Il fornitore di strumenti di test per il settore automobilistico Vector e Rohde&Schwarz hanno sviluppato una nuova architettura per il test e la verifica di applicazioni C-V2X critiche per la sicurezza in ambienti di laboratorio e sul campo. La configurazione di test di Rohde&Schwarz è composta dal tester di comunicazioni radio a banda larga R&S®CMW500 e dal simulatore GNSS R&S®SMBV100B, combinati con lo strumento di simulazione Vector CANoe. Car2x. Il tester R&S®CMW500 utilizza un pacchetto software C-V2X per la simulazione del livello fisico e MAC per trasmettere e ricevere dati sull'interfaccia radio PC5. Insieme allo strumento di simulazione Vector CANoe.Car2x, il tester R&S®CMW500 può essere utilizzato anche per la valutazione sul campo. Il generatore R&S®SMBV100B funge da generatore di segnali GNSS in ambienti di laboratorio. Offre informazioni precise sulla sincronizzazione per le comunicazioni fuori copertura in modalità C-V2X e fornisce informazioni precise sulla posizione del dispositivo in prova (DUT), come richiesto dai messaggi di sicurezza di base V2X (BSM). La suite di test LTE V2X di R&S®CMW-KAX550 per lo strumento Vector collega gli strumenti all’ambiente software CANoe. Car2x per i test delle applicazioni V2X. Lo strumento Vector configura ed esegue scenari di traffico per verificare a fondo le funzioni della centralina telematica (TCU). È possibile creare e simulare situazioni di traffico dettagliate per verificare la connettività C-V2X, inclusa la sicurezza e la gestione dei certificati per l’applicazione prevista. Un editor di scenari grafici di facile gestione aiuta gli utenti a creare scenari di traffico. Quando viene avviato uno scenario in CANoe. Llo strumento software Car2x genera i corrispondenti messaggi di comunicazione ITS in base allo scenario di test configurato utilizzando la variante di stack ITS pertinente per il mercato di destinazione (ad es. Nord America, Europa o Cina) in linea con le specifiche. I messaggi di scenario e le informazioni sul percorso vengono inoltrati al tester R&S®CMW500 e al generatore R&S®SMBV100B tramite la suite di test R&S®CMW-KAX550 LTE V2X, che fornisce il livello di accesso radio al DUT. In questo modo, è possibile stimolare le TCU abilitate alle comunicazioni C-V2X in base alla situazione specifica e verificare le funzioni implementate, come ad esempio:

• Avviso di frenata di emergenza (EBW/EEBL)
• Assistenza alla svolta a sinistra (LTA)
• Avviso di collisione all'incrocio (ICW)
• Controllo della congestione con più auto simulate

Il sistema di test Rohde&Schwarz simula condizioni come comunicazioni non in linea di vista, segnali GNSS deboli o congestione del traffico. Il tester di comunicazione radio R&S®CMW500 può anche trasmettere segnali virtuali del veicolo over the air. È possibile verificare le applicazioni C-V2X in vari scenari di traffico. Un amplificatore lineare a banda larga R&S®BBA supplementare genera l'intensità di campo richiesta. I test che in precedenza richiedevano più veicoli di prova possono ora essere eseguiti con un'unica vettura fisica e più veicoli virtuali. La copertura e le prestazioni delle comunicazioni C-V2X possono essere monitorate in tempo reale con gli scanner di rete R&S®TSMx PC5. I dati del terreno di prova possono essere utilizzati per ulteriori sviluppi in laboratorio.