Car-to-Car 페이딩 조건에서 재현 가능한 수신기 테스트

Car-to-Car 통신 시나리오에서 페이딩은 언제나 존재하며 수신 신호에 큰 영향을 미칩니다. R&S®SMW200A Vector Signal Generator를 사용하면 Car-to-Car 페이딩 조건에서 가장 정확하고 재현 가능한 수신기 테스트를 수행할 수 있습니다. 필수 Car-to-Car 무선 채널 모델은 현장 시험에서 추출된 후 CAR 2 CAR Communication Consortium에 의해 지정되었습니다. 이제 연구소의 통제된 환경에서 수신기 성능을 검증할 수 있습니다.

소개

Car-to-Car 통신 시나리오에서는 차량들이 서로 정보와 경고 메시지를 무선으로 공유합니다. 이 정보는 브로드캐스트으로만 이뤄지며 피드백이 없습니다. 현재 차량 간 통신 링크 구축에 적합한 후보는 IEEE 802.11p WLAN 표준입니다. 레이더 센서, 카메라, 태코미터와 같이 보편화된 자동차 센서는 이미 주변 및 속도에 대한 거리 정보를 제공하고 있습니다. 정보 공유를 통해 충돌과 같이 중요한 교통 상황을 감지할 수 있습니다. 그러면 자동차는 운전자가 사고를 방지하거나 원활한 교통 흐름을 조성하는 조치를 시작할 수 있도록 경고 메시지를 표시할 수 있습니다. 그 결과 많은 수의 부상자, 대규모 파손, 교통 혼잡을 크게 줄일 수 있습니다.

목표

Car-to-Car 통신 시스템은 정보 처리량을 극대화하여 운전자 안전을 높일 수 있는 안정적인 무선 링크가 필요합니다. 양호한 무선 링크를 보장하기 위해서는 수신기가 낮은 SNR(Signal-to-Noise Ratio, 신호 대 잡음비), 낮은 EVM(Error Vector Magnitude), 심각한 페이딩과 같은 조건에서도 IEEE 802.11p와 같은 신호를 감지할 수 있어야 합니다. Car-to-Car 통신 시나리오에서 수신기와 송신기 간 상대적 움직임으로 인한 레일리(Rayleigh) 페이딩은 수신기 성능을 가장 크게 떨어뜨립니다. 일반적으로 페이딩은 송신된 신호가 다중 경로로 전파되어 발생합니다. 수신된 신호는 여러 경로를 이동하는 모든 신호의 합입니다. 각 경로는 신호의 진폭, 위상, 도플러 편이, 시간 지연에 영향을 미칠 수 있습니다. 엔지니어들이 연구소에서 직면하는 가장 큰 과제는 Car-to-Car 통신 시나리오의 다중 경로 전파 동작을 가장 잘 특성화하는 페이딩 모델을 신호에 적용해야 하는 점입니다. 페이딩 모델을 적용해야만 개발 및 검증 주기 동안 연구소에서 수신기에 대해 적절한 테스트를 수행하고 수신기가 Car-to-Car 페이딩 조건에서 신호를 얼마나 잘 감지하는지 확인할 수 있습니다.

T&M 솔루션

R&S®SMW-B14 Fading Simulator 및 R&S®SMW-K72 Enhanced Fading Models 옵션을 탑재한 R&S®SMW200A Vector Signal Generator는 가장 정확하고 재현 가능한 수신기 Test Case를 만들기 위해 IEEE 802.11p와 같은 신호에 Car-to-Car 페이딩 조건을 적용하는 데 적합합니다. R&S®SMW-K72 Enhanced Fading Models 옵션은 CAR 2 CAR Communication Consortium에서 지정하는 모든 Car-to-Car 무선 채널 모델을 지원합니다.

  • Rural Line-of-Sight
  • Urban approaching Line-of-Sight
  • Street crossing Non-Line-of-Sight
  • Highway Line-of-Sight
  • Highway Non-Line-of-Sight

Rural Line-of-Sight 무선 채널 모델을 예를 들어 자세히 설명합니다.

Rural Line-of-Sight 무선 채널 모델

대학과 기업들은 아래와 같은 Rural Line-of-Sight 시나리오와 같이 다양한 Car-to-Car 무선 채널의 통계적 모델을 결정하기 위해 독립적 현장 시험을 수행해 왔습니다.

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Rural Line-of-Sight 시나리오는 건물, 대형 물체, 기타 자동차가 없는 넓은 개방형 환경입니다. 아래 표에 CAR 2 CAR Communication Consortium에서 Rural Line-of-Sight 무선 채널 모델에 대해 지정한 구성이 나와 있습니다.

Rural Line-of-Sight 구성
파라미터 Path 1 Path 2 Path 3
Path loss 0 dB 14 dB 17 dB
Delay 0 ns 83 ns 183 ns
Doppler 0 Hz 492 Hz -295 Hz
Profile static half Rayleigh half Rayleigh

이 구성은 세 가지 경로를 기준으로 합니다. 각 경로에는 지정된 경로 손실, 지연, 도플러 주파수 fd, 도플러 스펙트럼의 분산 프로필이 포함되어 있습니다. CAR 2 CAR Communication Consortium은 전체 레일리 도플러 스펙트럼보다 분산 스펙트럼이 Car-to-Car 무선 채널 모델에 더 적합하기 때문에 기존 레일리 도플러 스펙트럼의 절반만 정의했습니다. 다음은 Rural Line-of-Sight 시나리오에서 path 2에 대한 레일리 도플러 스펙트럼의 양의 절반에 해당하는 일반적 분포 프로필입니다.

엔지니어는 R&S®SMW200A Vector Signal Generator의 강력한 페이딩 기능과 함께 Car-to-Car 통신 시나리오의 전체 수신기 테스트 단계에서 R&S®SMW-K72 Enhanced Fading Models 옵션의 이점을 이용할 수 있습니다. 다섯 가지 Car-to-Car 무선 채널 모델 모두를 IEEE 802.11p와 같은 신호에 쉽게 적용할 수 있습니다. 사용자는 Car-to-Car 무선 채널 모델을 정의 및 구현하는 데 시간을 낭비할 필요 없이 수신기 테스트에 완전히 집중할 수 있습니다. 이를 통해 현실의 Car-to-Car 통신 시나리오를 연구소 환경에서 편리하게 시뮬레이션할 수 있습니다. 이제 현실적 Car-to-Car 페이딩 조건에서 수신기 Test Case를 훨씬 간단하게 만들 수 있습니다.

주요 장점

  • 5가지 전체 Car-to-Car 무선 채널 모델 지원
  • 현실의 Car-to-Car 무선 채널을 연구소에 구현
  • Car-to-Car 통신 시나리오의 통제된 페이딩 조건에서 재현 가능한 수신기 Test Case를 만들 수 있습니다.
  • Car-to-Car 페이딩 조건에서 신호 발생 간소화
  • 지니어가 수신기 테스트에 완전히 집중할 수 있음