eng
DOI: 10.22184/1992-4178.2019.187.6.92.96
Описываются задачи систем коммуникации автомобилей с внешней средой. Рассматривается текущее состояние стандартизации в данной области. Приводятся основные особенности тестирования устройств для коммуникации C-V2X, а также решения компании Keysight Technologies для этой задачи.
Описываются задачи систем коммуникации автомобилей с внешней средой. Рассматривается текущее состояние стандартизации в данной области. Приводятся основные особенности тестирования устройств для коммуникации C-V2X, а также решения компании Keysight Technologies для этой задачи.
Теги: 5g telecommunications autonomous car connected car global navigation satellite system signal and non-signal tests test and measurement solutions v2x communication автономный автомобиль глобальная навигационная спутниковая система коммуникация «автомобиль – внешняя среда» подключенный автомобиль сигнальные и несигнальные тесты средства контроля и измерений телекоммуникации 5g
Проблемы тестирования V2X и их решения
М. Соковишин 1, С. Литвиненко
УДК 621.317.7.023:[621.396.931:004.72] | ВАК 05.11.01
В настоящее время автомобильная отрасль – одна из тех областей промышленности, в которых технологии развиваются особенно быстро. Это, в частности, проявляется в появлении огромного количества инноваций, связанных с беспилотным транспортом. Хотя автономные автомобили пока остаются в будущем, это будущее уже не так далеко, как казалось всего несколько лет назад. Автономное вождение предполагает постоянное «общение» автомобиля с другими транспортными средствами, транспортной инфраструктурой и прочими объектами. Системы коммуникации беспилотных автомобилей с внешней средой обладают рядом особенностей, которые будут предъявлять новые требования к контрольно-измерительному и тестовому оборудованию. В данной статье, основанной на презентации, представленной М. Соковишиным на семинаре компании Keysight Technologies «Основы тестирования автомобильных цифровых и беспроводных устройств», который прошел 28 мая 2019 года в Москве, приводятся общие сведения о текущем положении в развитии и стандартизации таких систем, а также о некоторых решениях для их тестирования, которые уже сейчас предлагает компания Keysight.
Беспилотные автомобили, очевидно, потребуют наличия беспроводных каналов связи с внешней средой. Однако такая коммуникация может не только служить целям автономного вождения, но и оказывать помощь водителю, а также способствовать повышению безопасности движения обычных транспортных средств. Например, автомобиль может получать в реальном времени данные о свободных местах на парковке в месте назначения, передавать информацию о своем техническом состоянии в сервисные центры.
Он может сообщать о своих координатах в центры управления трафиком и получать от них рекомендации о предпочтительном маршруте движения с учетом пробок, а центры на основе данных от большого количества автомобилей могут регулировать, например, режимы работы светофоров, более равномерно распределяя загруженность дорог в городе.
Автомобиль может устанавливать связь с другими транспортными средствами и даже со смартфонами, лежащими в карманах пешеходов, благодаря этому предупреждая аварийные ситуации. Преимуществ у таких систем множество.
Поскольку с помощью такой системы автомобиль может коммуницировать с различными объектами, эти системы называют V2X, что расшифровывается как Vehicle-to-X, или «Транспортное средство – X». Здесь X – переменная, на месте которой могут быть разные объекты. Сейчас в рамках этого термина различают следующие основные виды коммуникации:
В настоящее время консорциумом 3GPP разрабатывается релиз 16 стандарта 3GPP, в котором будет стандартизирована беспроводная связь автомобиля с внешней средой в сетях 5G. В данном стандарте она называется C-V2X. Буква C здесь означает Cellular – «сотовый», отражая то, что в основе этого стандарта – сотовая сеть.
Однако C-V2X – не единственный стандарт, претендующий на ведущую роль в обеспечении коммуникации автомобиля с внешней средой. Его конкурент – DSRC, или 802.11р, основанный на стандарте Wi-Fi – включен в ряд принятых стандартов, таких как американские SAE J2735 и SAE J2945, европейский ITS G5 и японский ARIB STD-109, и уже используется для определенных задач преимущественно в США, например для внесения платы за использование дорог.
Оба стандарта обладают своими преимуществами и недостатками.
Главное преимущество стандарта DSRC заключается в его готовности с точки зрения стандартизации. Кроме того, будучи основанным на стандарте Wi-Fi, он работает на частотах около 5,9 ГГц (за исключением Японии, где используется частотный диапазон 760 МГц), которые менее загружены, чем диапазоны сотовой связи. В стандарте применяется выделенный канал, что обеспечивает низкую задержку – менее 5 мс. Вместе с тем дальность действия связи DSRC относительно небольшая, что требует создания сети с очень большим количеством точек доступа. Если при этом учесть, что модель монетизации услуг сети DSRC не вполне ясна, сложно сказать, каким образом предполагается окупить создание такой сети.
Стандарт C-V2X лишен этих недостатков: для его применения, вообще говоря, не требуется развертывания специальной сети, поскольку он основан на использовании инфраструктуры сотовой связи, а проблема монетизации может быть относительно легко решена с помощью специальных тарифов сотовых операторов.
Еще одно преимущество стандарта C-V2X перед DSRC – его бóльшая защищенность, определяющаяся средствами шифрования сотовой сети. Это очень важный аспект в коммуникациях между автомобилем и внешней средой, поскольку они предполагают не только передачу конфиденциальной информации, но и обмен данными, впрямую влияющими на безопасность движения.
Помимо коммуникации через сотовую сеть по протоколу, получившему название Uu, в C-V2X предусмотрена и возможность прямого «общения» между транспортными средствами. Это обеспечивается службой Proximity Service (ProSe) с использованием интерфейса PC5 (рис. 1). Дальность действия данной связи составляет около километра. Это, помимо прочего, обеспечивает определенную независимость коммуникационной системы от доступности сети сотовой связи. В частности, недостатками существующих в настоящее время систем экстренного вызова, таких как «ЭРА-ГЛОНАСС» и европейская система eCall, является то, что если авария произойдет вне зоны действия сотовой связи, сообщение о ней передано не будет. При использовании для таких целей системы C-V2X существует хоть и относительно низкая (учитывая то, что речь идет о труднодоступной местности), но не нулевая вероятность, что сообщение будет передано по цепочке из нескольких проезжающих автомобилей, что может оказаться принципиальным, когда речь идет о человеческих жизнях. В более вероятных сценариях прямая связь между транспортными средствами позволяет более быстро и надежно получать сведения от других автомобилей о различных дорожных ситуациях, находящихся за пределами видимости водителя, предупреждать аварии и т. п.
Еще одной неотъемлемой частью систем коммуникации автомобиля с внешней средой являются получение информации о местоположении и синхронизация, которые в C-V2X реализуются с помощью сервисов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС).
Несмотря на то, что для применения стандарта C-V2X могут использоваться существующие сотовые сети, с его полноценным внедрением связан ряд проблем, одной из которых является то, что в этом случае резко увеличится количество абонентов, с чем сеть может не справиться. По этой и другим причинам начало широкого использования C-V2X ожидается с вводом в эксплуатацию сетей пятого поколения – 5G. Однако на данный момент релиз 16 стандарта 3GPP еще не принят: его утверждение сместилось примерно на девять месяцев относительно первоначального плана и в настоящее время ожидается в 2020 году. Это является основным недостатком стандарта C-V2X. Тем не менее европейские страны в большей степени ориентированы на него, и, вероятно, для России он также будет представлять более высокий интерес, чем DSRC.
С полноценным развертыванием систем V2X связаны и другие сложности вне зависимости от того, о каком стандарте идет речь. Учитывая то, что данные системы будут оказывать непосредственное влияние на безопасность дорожного движения, остро встает вопрос о подтверждении требований безопасности при развитии стандартов. Как уже говорилось, крайне важным фактором является кибербезопасность.
Поскольку транспортные средства могут использоваться в разных странах, необходимо обеспечение соответствия международным и региональным требованиям. Также должна быть обеспечена взаимозаменяемость модулей, так как системы могут строиться на аппаратуре различных производителей.
Еще одной особенностью систем V2X является необходимость их бесперебойной работы в условиях интерференции, в особенности в городских условиях, где радиочастотная обстановка достаточно сложна и дополнительно усугубляется переотражениями от зданий и других объектов.
Ассоциацией 5GAA и регламентирующими организациями ожидается, что список сложностей развертывания систем V2X будет расширяться, однако обозначенные проблемы должны уже сейчас учитываться в системах тестирования V2X.
На уровне приложений применение стандартов C-V2X и DSRC не будет иметь значительных различий. Иными словами, с точки зрения пользователя не должно иметь значения, на каком стандарте построена коммуникация между его автомобилем и внешней средой: он будет получать те же услуги, ту же информацию и сервисы примерно так же, как сейчас происходит с навигацией, используется ли приложением система ГЛОНАСС или GPS.
Поэтому и задачи, решаемые средствами контроля и измерений для систем V2X различных стандартов, в целом одинаковые. В то же время на уровне протоколов и структуры сети между стандартами существуют существенные отличия, и конкретные решения для тестирования также будут различаться. Рассмотрим основные особенности тестирования систем C-V2X, а также некоторые решения, которые для этой цели предлагает компания Keysight.
К основным измеряемым параметрам при тестировании систем C-V2X относятся:
Для реализации тестирования системы необходимо три решения:
В условиях отсутствия принятого стандарта C-V2X серийное производство таких систем невозможно, поэтому решения для контроля и измерений, которые на данный момент предлагает компания Keysight для C-V2X, ориентированы преимущественно на исследования и разработку. В соответствии с указанными выше необходимыми решениями для тестирования, они включают следующие три ключевых аппаратно-программных блока:
Платформа тестирования беспроводных устройств сети 5G UXM E7515B обеспечивает выполнение сигнальных РЧ‑тестов (тестов с эмуляцией сети) и поддерживает стандарт 5G NR в субшестигигагерцовом диапазоне, а также в миллиметровом диапазоне с использованием внешнего оборудования.
Векторный генератор ВЧ‑сигналов MXG N5182B используется для эмуляции служб ГНСС для позиционирования и синхронизации, формируя в реальном времени сигналы от нескольких спутников GPS, ГЛОНАСС, Beidou (Compass), QZSS и Galileo, при этом позволяя добавлять искажения сигналов различных типов.
Анализаторы спектра, приложения тестирования С-V2X, измерительные приложения серии X и приложения тестирования стека интеллектуальной транспортной системы (ITS), с помощью которых выполняются несигнальные тесты (без регистрации в сети) и верификация на физическом уровне.
Рассмотрим подробнее сигнальное РЧ‑тестирование C-V2X. В отличие от сигнальных тестов устройств сотовой связи в данном тестировании выполняется не только регистрация и проверка работы устройства в эмулированной сети, но также и эмуляция среды, включая другие транспортные средства, пешеходов, дорожные события и т. п. На рис. 2 показана возможная тестовая конфигурация. Тестируемый модуль подключается к эмулятору сети и эмулятору навигационного сигнала, после чего запускается определенный сценарий, обеспечивающий функциональный контроль устройства. Примером сценария может служить движение с предупреждением об аварии на дороге. При этом может быть эмулирована выдача предупреждения как от базовой станции (по каналу Uu), так и от другого транспортного средства (по каналу PC5).
Как уже было сказано, для несигнальных тестов на этапе исследований и разработки применяются анализаторы спектра и программные средства. До утверждения редакции 16 стандарта 3GPP эти тесты основываются на стандарте редакции 14.
Хотя до запуска серийного производства модулей C-V2X еще существует некоторый временной зазор, стоит упомянуть о решении Keysight для несигнальных ВЧ‑тестов абонентских устройств при их производстве, которое доступно уже сейчас. Это комплект для тестирования средств беспроводной связи EXM E6640A, который содержит в своем составе и генератор, и анализатор сигналов. Благодаря поддержке широкого спектра стандартов и многопортовости (в частности, при использовании многопортового адаптера имеется возможность подключения до 32 тестируемых устройств) данный комплект позволяет оптимизировать временные затраты при производственном тестировании.
До сих пор говорилось о тестировании в субшестигигагерцовом диапазоне. Однако предполагается, что при развертывании системы C-V2X на основе сетей 5G будет также использоваться и миллиметровый диапазон, с чем связан ряд новых проблем.
Одна из них заключается в невозможности выполнения измерений при очень высоких частотах через коаксиальный кабель. Это потребует применения в тестовых установках безэховых (или полубезэховых) камер и организации беспроводного тестирования («по воздуху»), для чего Keysight может предложить ряд решений.
Другая проблема вызвана использованием направленного луча базовой станции, что сложно в реализации как на аппаратном уровне, так и на программном, поскольку устройства должны определять, когда на них направлен луч, а базовая станция должна направлять луч в соответствии с определенным алгоритмом на основе текущей обстановки.
Например, если на некотором участке образовалось скопление автомобилей, базовая станция в этом направлении должна обеспечивать передачу большего объема данных и направлять лучи соответствующим образом, а при изменении дорожной обстановки менять направление лучей. Это требует новых видов тестирования. Такие тесты также уже реализованы Keysight в решениях с применением эмулятора каналов Propsim.
Говоря в целом о тестировании систем V2X, преимуществом компании Keysight является то, что она способна предоставить полный комплекс решений, охватывающих все уровни инфраструктуры сети, включая компоненты и чипсеты, абонентские устройства, базовые станции, дата-центры и корпоративный уровень, и позволяющих выполнять тестирование как аппаратуры, так и программного обеспечения. Это стало возможным, в частности, благодаря приобретению Keysight компаний Ixia и Anite.
Компания Keysight плотно взаимодействует с различными научными центрами, ассоциациями, компаниями автомобильной и телекоммуникационной отраслей и в настоящее время предлагает наиболее широкое портфолио решений для всех этапов жизненного цикла изделий для различных инженерных задач в области V2X. ●
М. Соковишин 1, С. Литвиненко
УДК 621.317.7.023:[621.396.931:004.72] | ВАК 05.11.01
В настоящее время автомобильная отрасль – одна из тех областей промышленности, в которых технологии развиваются особенно быстро. Это, в частности, проявляется в появлении огромного количества инноваций, связанных с беспилотным транспортом. Хотя автономные автомобили пока остаются в будущем, это будущее уже не так далеко, как казалось всего несколько лет назад. Автономное вождение предполагает постоянное «общение» автомобиля с другими транспортными средствами, транспортной инфраструктурой и прочими объектами. Системы коммуникации беспилотных автомобилей с внешней средой обладают рядом особенностей, которые будут предъявлять новые требования к контрольно-измерительному и тестовому оборудованию. В данной статье, основанной на презентации, представленной М. Соковишиным на семинаре компании Keysight Technologies «Основы тестирования автомобильных цифровых и беспроводных устройств», который прошел 28 мая 2019 года в Москве, приводятся общие сведения о текущем положении в развитии и стандартизации таких систем, а также о некоторых решениях для их тестирования, которые уже сейчас предлагает компания Keysight.
Беспилотные автомобили, очевидно, потребуют наличия беспроводных каналов связи с внешней средой. Однако такая коммуникация может не только служить целям автономного вождения, но и оказывать помощь водителю, а также способствовать повышению безопасности движения обычных транспортных средств. Например, автомобиль может получать в реальном времени данные о свободных местах на парковке в месте назначения, передавать информацию о своем техническом состоянии в сервисные центры.
Он может сообщать о своих координатах в центры управления трафиком и получать от них рекомендации о предпочтительном маршруте движения с учетом пробок, а центры на основе данных от большого количества автомобилей могут регулировать, например, режимы работы светофоров, более равномерно распределяя загруженность дорог в городе.
Автомобиль может устанавливать связь с другими транспортными средствами и даже со смартфонами, лежащими в карманах пешеходов, благодаря этому предупреждая аварийные ситуации. Преимуществ у таких систем множество.
Поскольку с помощью такой системы автомобиль может коммуницировать с различными объектами, эти системы называют V2X, что расшифровывается как Vehicle-to-X, или «Транспортное средство – X». Здесь X – переменная, на месте которой могут быть разные объекты. Сейчас в рамках этого термина различают следующие основные виды коммуникации:
- V2V (Vehicle-to-Vehicle) – связь автомобиля с другим транспортным средством, прежде всего, для предотвращения аварийных ситуаций, а также для получения информации о движении, препятствиях и т. п.;
- V2I (Vehicle-to-Infrastructure) – связь с транспортной инфраструктурой, обеспечивающая, например, получение предупреждений о смене сигнала светофора, пересечении улицы пешеходами, состоянии дорожного покрытия и т. п.;
- V2N (Vehicle-to-Network) – связь с сетью для получения доступа к различной информации (например, о трафике), вызова экстренных служб, получения различных услуг, доступа к облачным ресурсам;
- V2P (Vehicle-to-Pedestrian) – связь с пешеходом, направленная на повышение безопасности.
В настоящее время консорциумом 3GPP разрабатывается релиз 16 стандарта 3GPP, в котором будет стандартизирована беспроводная связь автомобиля с внешней средой в сетях 5G. В данном стандарте она называется C-V2X. Буква C здесь означает Cellular – «сотовый», отражая то, что в основе этого стандарта – сотовая сеть.
Однако C-V2X – не единственный стандарт, претендующий на ведущую роль в обеспечении коммуникации автомобиля с внешней средой. Его конкурент – DSRC, или 802.11р, основанный на стандарте Wi-Fi – включен в ряд принятых стандартов, таких как американские SAE J2735 и SAE J2945, европейский ITS G5 и японский ARIB STD-109, и уже используется для определенных задач преимущественно в США, например для внесения платы за использование дорог.
Оба стандарта обладают своими преимуществами и недостатками.
Главное преимущество стандарта DSRC заключается в его готовности с точки зрения стандартизации. Кроме того, будучи основанным на стандарте Wi-Fi, он работает на частотах около 5,9 ГГц (за исключением Японии, где используется частотный диапазон 760 МГц), которые менее загружены, чем диапазоны сотовой связи. В стандарте применяется выделенный канал, что обеспечивает низкую задержку – менее 5 мс. Вместе с тем дальность действия связи DSRC относительно небольшая, что требует создания сети с очень большим количеством точек доступа. Если при этом учесть, что модель монетизации услуг сети DSRC не вполне ясна, сложно сказать, каким образом предполагается окупить создание такой сети.
Стандарт C-V2X лишен этих недостатков: для его применения, вообще говоря, не требуется развертывания специальной сети, поскольку он основан на использовании инфраструктуры сотовой связи, а проблема монетизации может быть относительно легко решена с помощью специальных тарифов сотовых операторов.
Еще одно преимущество стандарта C-V2X перед DSRC – его бóльшая защищенность, определяющаяся средствами шифрования сотовой сети. Это очень важный аспект в коммуникациях между автомобилем и внешней средой, поскольку они предполагают не только передачу конфиденциальной информации, но и обмен данными, впрямую влияющими на безопасность движения.
Помимо коммуникации через сотовую сеть по протоколу, получившему название Uu, в C-V2X предусмотрена и возможность прямого «общения» между транспортными средствами. Это обеспечивается службой Proximity Service (ProSe) с использованием интерфейса PC5 (рис. 1). Дальность действия данной связи составляет около километра. Это, помимо прочего, обеспечивает определенную независимость коммуникационной системы от доступности сети сотовой связи. В частности, недостатками существующих в настоящее время систем экстренного вызова, таких как «ЭРА-ГЛОНАСС» и европейская система eCall, является то, что если авария произойдет вне зоны действия сотовой связи, сообщение о ней передано не будет. При использовании для таких целей системы C-V2X существует хоть и относительно низкая (учитывая то, что речь идет о труднодоступной местности), но не нулевая вероятность, что сообщение будет передано по цепочке из нескольких проезжающих автомобилей, что может оказаться принципиальным, когда речь идет о человеческих жизнях. В более вероятных сценариях прямая связь между транспортными средствами позволяет более быстро и надежно получать сведения от других автомобилей о различных дорожных ситуациях, находящихся за пределами видимости водителя, предупреждать аварии и т. п.
Еще одной неотъемлемой частью систем коммуникации автомобиля с внешней средой являются получение информации о местоположении и синхронизация, которые в C-V2X реализуются с помощью сервисов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС).
Несмотря на то, что для применения стандарта C-V2X могут использоваться существующие сотовые сети, с его полноценным внедрением связан ряд проблем, одной из которых является то, что в этом случае резко увеличится количество абонентов, с чем сеть может не справиться. По этой и другим причинам начало широкого использования C-V2X ожидается с вводом в эксплуатацию сетей пятого поколения – 5G. Однако на данный момент релиз 16 стандарта 3GPP еще не принят: его утверждение сместилось примерно на девять месяцев относительно первоначального плана и в настоящее время ожидается в 2020 году. Это является основным недостатком стандарта C-V2X. Тем не менее европейские страны в большей степени ориентированы на него, и, вероятно, для России он также будет представлять более высокий интерес, чем DSRC.
С полноценным развертыванием систем V2X связаны и другие сложности вне зависимости от того, о каком стандарте идет речь. Учитывая то, что данные системы будут оказывать непосредственное влияние на безопасность дорожного движения, остро встает вопрос о подтверждении требований безопасности при развитии стандартов. Как уже говорилось, крайне важным фактором является кибербезопасность.
Поскольку транспортные средства могут использоваться в разных странах, необходимо обеспечение соответствия международным и региональным требованиям. Также должна быть обеспечена взаимозаменяемость модулей, так как системы могут строиться на аппаратуре различных производителей.
Еще одной особенностью систем V2X является необходимость их бесперебойной работы в условиях интерференции, в особенности в городских условиях, где радиочастотная обстановка достаточно сложна и дополнительно усугубляется переотражениями от зданий и других объектов.
Ассоциацией 5GAA и регламентирующими организациями ожидается, что список сложностей развертывания систем V2X будет расширяться, однако обозначенные проблемы должны уже сейчас учитываться в системах тестирования V2X.
На уровне приложений применение стандартов C-V2X и DSRC не будет иметь значительных различий. Иными словами, с точки зрения пользователя не должно иметь значения, на каком стандарте построена коммуникация между его автомобилем и внешней средой: он будет получать те же услуги, ту же информацию и сервисы примерно так же, как сейчас происходит с навигацией, используется ли приложением система ГЛОНАСС или GPS.
Поэтому и задачи, решаемые средствами контроля и измерений для систем V2X различных стандартов, в целом одинаковые. В то же время на уровне протоколов и структуры сети между стандартами существуют существенные отличия, и конкретные решения для тестирования также будут различаться. Рассмотрим основные особенности тестирования систем C-V2X, а также некоторые решения, которые для этой цели предлагает компания Keysight.
К основным измеряемым параметрам при тестировании систем C-V2X относятся:
- задержка;
- надежность передачи (коэффициент ошибок пакетов – PER);
- помехи и совместимость;
- дальность действия (чувствительность);
- адаптация к загруженности сети;
- максимальные относительные скорости транспортных средств;
- динамические искажения в каналах;
- пропускная способность;
- точность определения координат с помощью ГНСС;
- функциональная совместимость (согласованность);
- безопасность канала;
- характеристики антенн и проч.
Для реализации тестирования системы необходимо три решения:
- РЧ‑тестирование всей цепочки (end-to-end) – включает высокочастотные тесты, проверки протоколов, тестирование стека и функциональный контроль;
- эмуляция ГНСС для синхронизации по месту и времени;
- верификация и отладка.
В условиях отсутствия принятого стандарта C-V2X серийное производство таких систем невозможно, поэтому решения для контроля и измерений, которые на данный момент предлагает компания Keysight для C-V2X, ориентированы преимущественно на исследования и разработку. В соответствии с указанными выше необходимыми решениями для тестирования, они включают следующие три ключевых аппаратно-программных блока:
Платформа тестирования беспроводных устройств сети 5G UXM E7515B обеспечивает выполнение сигнальных РЧ‑тестов (тестов с эмуляцией сети) и поддерживает стандарт 5G NR в субшестигигагерцовом диапазоне, а также в миллиметровом диапазоне с использованием внешнего оборудования.
Векторный генератор ВЧ‑сигналов MXG N5182B используется для эмуляции служб ГНСС для позиционирования и синхронизации, формируя в реальном времени сигналы от нескольких спутников GPS, ГЛОНАСС, Beidou (Compass), QZSS и Galileo, при этом позволяя добавлять искажения сигналов различных типов.
Анализаторы спектра, приложения тестирования С-V2X, измерительные приложения серии X и приложения тестирования стека интеллектуальной транспортной системы (ITS), с помощью которых выполняются несигнальные тесты (без регистрации в сети) и верификация на физическом уровне.
Рассмотрим подробнее сигнальное РЧ‑тестирование C-V2X. В отличие от сигнальных тестов устройств сотовой связи в данном тестировании выполняется не только регистрация и проверка работы устройства в эмулированной сети, но также и эмуляция среды, включая другие транспортные средства, пешеходов, дорожные события и т. п. На рис. 2 показана возможная тестовая конфигурация. Тестируемый модуль подключается к эмулятору сети и эмулятору навигационного сигнала, после чего запускается определенный сценарий, обеспечивающий функциональный контроль устройства. Примером сценария может служить движение с предупреждением об аварии на дороге. При этом может быть эмулирована выдача предупреждения как от базовой станции (по каналу Uu), так и от другого транспортного средства (по каналу PC5).
Как уже было сказано, для несигнальных тестов на этапе исследований и разработки применяются анализаторы спектра и программные средства. До утверждения редакции 16 стандарта 3GPP эти тесты основываются на стандарте редакции 14.
Хотя до запуска серийного производства модулей C-V2X еще существует некоторый временной зазор, стоит упомянуть о решении Keysight для несигнальных ВЧ‑тестов абонентских устройств при их производстве, которое доступно уже сейчас. Это комплект для тестирования средств беспроводной связи EXM E6640A, который содержит в своем составе и генератор, и анализатор сигналов. Благодаря поддержке широкого спектра стандартов и многопортовости (в частности, при использовании многопортового адаптера имеется возможность подключения до 32 тестируемых устройств) данный комплект позволяет оптимизировать временные затраты при производственном тестировании.
До сих пор говорилось о тестировании в субшестигигагерцовом диапазоне. Однако предполагается, что при развертывании системы C-V2X на основе сетей 5G будет также использоваться и миллиметровый диапазон, с чем связан ряд новых проблем.
Одна из них заключается в невозможности выполнения измерений при очень высоких частотах через коаксиальный кабель. Это потребует применения в тестовых установках безэховых (или полубезэховых) камер и организации беспроводного тестирования («по воздуху»), для чего Keysight может предложить ряд решений.
Другая проблема вызвана использованием направленного луча базовой станции, что сложно в реализации как на аппаратном уровне, так и на программном, поскольку устройства должны определять, когда на них направлен луч, а базовая станция должна направлять луч в соответствии с определенным алгоритмом на основе текущей обстановки.
Например, если на некотором участке образовалось скопление автомобилей, базовая станция в этом направлении должна обеспечивать передачу большего объема данных и направлять лучи соответствующим образом, а при изменении дорожной обстановки менять направление лучей. Это требует новых видов тестирования. Такие тесты также уже реализованы Keysight в решениях с применением эмулятора каналов Propsim.
Говоря в целом о тестировании систем V2X, преимуществом компании Keysight является то, что она способна предоставить полный комплекс решений, охватывающих все уровни инфраструктуры сети, включая компоненты и чипсеты, абонентские устройства, базовые станции, дата-центры и корпоративный уровень, и позволяющих выполнять тестирование как аппаратуры, так и программного обеспечения. Это стало возможным, в частности, благодаря приобретению Keysight компаний Ixia и Anite.
Компания Keysight плотно взаимодействует с различными научными центрами, ассоциациями, компаниями автомобильной и телекоммуникационной отраслей и в настоящее время предлагает наиболее широкое портфолио решений для всех этапов жизненного цикла изделий для различных инженерных задач в области V2X. ●
Отзывы читателей
