新的機動車(如汽車和摩托車)在各種使用環(huán)境中的售后連接問題往往會導(dǎo)致客戶失去信心,從而損害品牌和銷量。作為對策,本案例介紹了如何在近乎真實的環(huán)境中評估產(chǎn)品的無線通信質(zhì)量。
市場調(diào)查機構(gòu)Counterpoint Technology Market Research指出,“從2020年到2025年,全球遠(yuǎn)程信息處理控制單元(TCU)出貨量預(yù)計將以19%的復(fù)合年增長率增長,從金額角度來看,到2025年TCU市場預(yù)計將翻一番,達(dá)到70億美元?!保▓D2)
車載無線通信功能的主要用途包括:
共享交通信息和駕駛數(shù)據(jù)。
查看與智能手機鏈接的車載圖像數(shù)據(jù)。
管理運營條件。
預(yù)防交通事故;支持安全駕駛。
最近出現(xiàn)的遠(yuǎn)程信息處理保險服務(wù),如根據(jù)里程和駕駛行為具體情況計算汽車保險費的相關(guān)服務(wù),有望促進(jìn)安全駕駛并減少事故。
目標(biāo)企業(yè) 汽車和摩托車制造商。 主要問題 雖然車載通信單元的無線性能已被確認(rèn)為獨立單元,但當(dāng)安裝在成品中時,它可能無法按規(guī)定運行。需要一種可以評估實際成品使用情況的測試方案。 解決方案 具有網(wǎng)絡(luò)信令測試模式的無線測試儀。使用空口(OTA)測試方法,在實際使用條件下進(jìn)行評估。 結(jié)果 這種OTA測試解決方案允許在實際使用環(huán)境中輕松測試帶有無線通信設(shè)備或模塊的產(chǎn)品,并通過快速驗證縮短開發(fā)周期。
互聯(lián)汽車生態(tài)系統(tǒng)各個層面的制造商必須按照國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)測試車輛、設(shè)備以及安裝在車輛中或與車輛一起使用的部件。UN R10(聯(lián)合國第10號法規(guī))、3GPP和IEEE.802.11是此類標(biāo)準(zhǔn)的示例。此外,制造商為在惡劣環(huán)境中使用的車輛制定了單獨的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn),并根據(jù)這些定制參數(shù)進(jìn)行測試,以防止售后問題。
必須評估獨立TCU、導(dǎo)航系統(tǒng)和其他包含無線通信設(shè)備的車載系統(tǒng)(圖3)的無線性能。然而,設(shè)備安裝在車輛中后可能會出現(xiàn)不穩(wěn)定,因此必須在各種測試環(huán)境中驗證連接。
必須驗證包含無線通信設(shè)備的成品的性能,以確保其符合規(guī)格,盡管有外部因素。
每種車型的車輛形狀和噪聲源的位置可能會影響車輛的無線通信性能。因此,有必要在開發(fā)過程中評估成品無線性能,以防止售后問題。評估接近實際使用環(huán)境的無線連接條件需要在不受外部無線電波影響的條件下進(jìn)行OTA測試,例如無線暗室。圖4是這樣一個OTA測試環(huán)境的示例。
OTA測量可以通過從天線向空中發(fā)射無線電波來測試現(xiàn)實世界成品使用通信條件下的整體通信性能。
測量發(fā)射和接收性能的一般流程是:
1、準(zhǔn)備發(fā)射/接收測試設(shè)備。
2、將天線連接到測試設(shè)備。
3、在測試設(shè)備與被測設(shè)備(DUT)通信時進(jìn)行測量。
還可以通過使用無線暗室預(yù)先校準(zhǔn)絕對值來確定參數(shù)值,例如DUT Tx輸出。
車載遠(yuǎn)程信息服務(wù)使用移動通信系統(tǒng),特別是4G LTE和5G。美國無線通信和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(CTIA)和3GPP等組織定義了這些系統(tǒng)的測量方法和射頻性能要求的標(biāo)準(zhǔn)。
OTA法規(guī)規(guī)定了如下參數(shù)指標(biāo):
通過這些測試可以評估安裝了無線設(shè)備的整車無線性能。
為了驗證整車中的WLAN射頻特性,使用WLAN協(xié)議消息傳遞的連接方法,如WLAN測試儀MT8862A中的網(wǎng)絡(luò)模式,優(yōu)于配置通信設(shè)備進(jìn)行非信令測試的測試模式連接。這是因為區(qū)域驗證需要連續(xù)采集無線特性數(shù)據(jù)。此外,基準(zhǔn)測試需要測量實際駕駛條件下的無線通信性能。
實現(xiàn)高效的WLAN區(qū)域驗證
典型的車輛OTA測試環(huán)境(圖5)包括WLAN區(qū)域驗證,以評估車載WLAN單元的位置是否合適。這通過三個步驟進(jìn)行驗證:
1、驗證車輛和OTA天線之間的距離。
2、更換WLAN輸出電源。
3、將測量的接收功率轉(zhuǎn)換為距離,以驗證相對信號到達(dá)范圍。
此外,通過改變OTA天線的角度和車輛位置,可以捕獲WLAN 3D信號覆蓋區(qū)域。
在近乎真實的環(huán)境中實現(xiàn)高效的基準(zhǔn)測試
由于WLAN單元的布局因車輛型號和等級而異,因此每次都必須測量區(qū)域驗證和射頻性能?;鶞?zhǔn)測試包括使用環(huán)境(如真實環(huán)境的噪聲)。在接近真實環(huán)境的條件下進(jìn)行測試而不切換到特殊測試模式的能力支持了高效的評估并縮短了開發(fā)時間。
車輛的CASE(Connected、Autonomous、Shared & Services、Electric)技術(shù)創(chuàng)新正在迅速發(fā)展。在當(dāng)今數(shù)據(jù)驅(qū)動的社會中,車輛使用各種無線設(shè)備,如蜂窩通信、Wi-Fi和藍(lán)牙,連接到萬物。任何區(qū)域的通信不穩(wěn)定都會阻礙安全舒適的駕駛。安立公司測試解決方案確保穩(wěn)定的高質(zhì)量車載無線通信,為安全駕駛做出貢獻(xiàn)。