C-V2X 시나리오 시뮬레이션 R&S CMW500 광대역 사용 무선통신 테스터 - 1

1 개요

이 애플리케이션 노트는 CMW500, SMBV100B 및 Vector CANoe.Car2x 소프트웨어를 기반으로 하며 도로 운송 시나리오 및 테스트 중인 장치 주변의 전송된 메시지와 관련하여 특정 C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything) 무선 환경을 시뮬레이션하는 방법에 대한 가이드입니다. (DUT) 텔레매틱스 제어 장치(TCU)와 같습니다. 실험실 환경에서 DUT의 C-V2X 애플리케이션을 확인하고 검증하는 방법을 보여줍니다.

가상 시뮬레이션 시나리오는 CSAE53-2017 사양의 요구 사항에 제한되지 않으며 CANoe를 사용하여 이 운영 가이드에 따라 사용자가 수정할 수 있습니다.

V2X(Vehicle-to-Everything)는 차세대 정보 통신 기술입니다.

차량을 모든 것에 연결합니다.

V2X의 목표는 도로 안전을 높이고 교통을 효율적으로 관리하는 것입니다.

C-V2X는 저지연 차량 대 차량(V2V), 차량 대 도로변 인프라(V2I) 및 차량 대 보행자(V2P) 통신 서비스를 제공하여 미래의 첨단 운전자 지원 시스템에 새로운 차원을 추가하도록 설계되었습니다. (ADAS).

Release 14에서 3GPP가 정의한 하나의 통신 표준인 C-V2X는 통신을 위한 물리적 인터페이스로 LTE 기술을 사용합니다. 이 표준은 두 가지 유형의 통신을 설명합니다. V2N(Vehicle-to-Network) 통신 유형은 셀룰러 Uu 인터페이스를 이용하여 다음을 사용합니다.

클라우드 서비스를 종단 간 솔루션에 통합할 수 있는 기존 셀룰러 링크 지정된 지역의 도로 및 교통 정보를 차량에 배포할 수 있습니다.

두 번째 유형은 데이터 전송이 PC5 인터페이스를 통해 발생하는 직접 또는 PC5/사이드링크(V2V, V2I, V2P) 통신이라고 합니다. 이러한 유형에서 C-V2X는 반드시 셀룰러 네트워크 인프라를 필요로 하지 않습니다. SIM 없이 네트워크 지원 없이 작동할 수 있으며 GNSS를 시간 동기화의 기본 소스로 사용합니다.

실제 환경에서 현장 테스트를 통해서만 시스템 기능과 성능을 검증하는 것은 시간과 비용이 많이 들고 매우 어려울 수 있습니다. 기능에 대한 요구 사항 및 결과적으로 필요한 지원 기능은 지속적으로 변경됩니다. 이 때문에 개발 및 도입 단계에서 표준 준수 여부를 확인하기 위한 테스트 솔루션이 필요합니다.

PC5 직접 통신 유형은 시간에 민감한 안전 관련 정보를 교환할 수 있습니다. R&S® CMW500과 같은 모바일 통신 테스터를 C-V2X 시나리오 시뮬레이션 도구와 함께 사용하면 재현 가능한 테스트 시나리오를 제공합니다.

이는 C-V2X에 대한 검증 프로세스의 표준화에 필수적입니다.

신뢰할 수 있고 비교 가능한 결과를 얻기 위해

서로 다른 공급업체의 두 C-V2X 장치 간에 제대로 작동합니다.

2 테스트 솔루션

Vector CANoe.Car2x 소프트웨어와 함께 R&S®CMW500, R&S®SMBV100B는 PC5/Sidelink에서 사용 사례를 개발하고 종단 간 C-V2X 기능을 검증하는 데 필요한 도구를 제공합니다.

이 도구 세트는 중국, 미국 및 유럽의 지능형 교통 시스템(ITS) 스택 버전을 지원하므로 세 지역 모두에서 차량 내부에 들어갈 TCU를 작업하는 팀이 더 쉽게 작업할 수 있습니다.

R&S®CMW500은 PC5 무선 인터페이스를 통해 데이터를 송수신하기 위해 C-V2X 소프트웨어 패키지를 사용하여 물리 계층을 포함하는 3GPP 스택을 시뮬레이션합니다(그림 1 참조).

2.1 V2X 기반 통신 애플리케이션의 시뮬레이션, 개발 및 테스트

그림 1: C-V2X 애플리케이션 및 RF 테스트 솔루션.

벡터의 CANoe.Car2x는 전체 ECU 네트워크와 개별 ECU의 개발, 테스트 및 분석을 위한 소프트웨어 도구입니다. 전체 분산 시스템 또는 개별 ECU의 계획에서 시작까지 전체 개발 프로세스를 지원합니다. CANoe의 다양한 기능과 구성 옵션은 OEM 및 공급업체의 네트워크 설계자, 개발자 및 테스트 엔지니어가 사용합니다. 시간이 중요한 시퀀스는 실시간 영역에서 처리됩니다. CANoe 옵션 .Car2x는 C-V2X 애플리케이션 메시지를 기반으로 정보를 수신하는 ECU의 애플리케이션 및 기능 개발에 특히 적합합니다. CANoe .Car2x는 ECU의 기능을 종합적으로 테스트할 수 있도록 트래픽 시나리오를 구성하고 실행하도록 설계된 다양한 기능을 제공합니다. 이를 통해 상황에 따라 C-V2X 지원 TCU를 자극하고 구현된 기능을 목표 방식으로 테스트할 수 있습니다.

C-V2X 도메인의 요구 사항에 완전히 적응된 도구입니다. 따라서 CANoe .Car2x는 전 세계적으로 IEEE(미국), ETSI(EU) 및 CCSA(중국)에서 발표한 가장 일반적인 표준 및 프로토콜을 지원합니다.

여기에는 CAM, DENM, SPaT, MAP, IVIM 및 BSM과 같은 애플리케이션 메시지와 EU의 GeoNetworking, 미국의 IEEE 1609(WAVE) 및 중국의 DSRC DSMP(단문 메시지 프로토콜)와 같은 기본 프로토콜이 포함됩니다.

들어오는 버스 데이터는 버스 인터페이스를 통해 읽고 거기에 타임 스탬프가 제공된 다음 즉시 처리됩니다. 버스로의 데이터 전송도 실시간 영역에서 이루어집니다. 사용자는 의도된 애플리케이션에 대한 보안 및 인증서 관리를 포함하여 C-V2X 연결을 확인하기 위해 상세한 트래픽 상황을 생성하고 시뮬레이션할 수 있습니다. 다루기 쉬운 그래픽 시나리오 편집기는 사용자가 교통 시나리오를 만드는 데 도움이 됩니다.

시나리오가 시작되면 CANoe .Car2x가 해당 ITS 통신 메시지를 생성합니다.

사양에 따라 대상 시장(북미, 유럽, 중국)에 대한 관련 ITS 스택 변형을 사용하여 구성된 테스트 시나리오를 기반으로 합니다.

해당 시나리오에 대한 메시지 및 경로 정보는 무선 액세스를 제공하는 CMW® -KAX550 LTE V2X Test Suite에 포함된 Vector용 R&S®CMW-KAA550 C-V2X LTE 애플리케이션 어댑터를 통해 R&S®CMW500 및 SMBV100B로 전달됩니다. DUT에 레이어. 이를 통해 특정 상황에 따라 TCU를 자극하고 다음과 같이 구현된 기능을 테스트할 수 있습니다.

► 교차로 충돌 경고(ICW)

► 비상 전자 브레이크 등(EEBL)

► 좌회전 지원(LTA)

► 교차로 이동 지원(IMA)

► 혼잡 제어 – 여러 시뮬레이션 자동차로 자극

2.2 사용된 도구 및 도구에 대한 간략한 소개

R&S®CMW500 Functional Radio Communication Tester는 LTE, WCDMA, GSM, WLAN, Bluetooth 등과 같은 여러 기술에 대한 신호 테스트 솔루션을 제공합니다. 기능 테스트를 위한 고품질의 맞춤형 자동화 테스트 환경을 제공합니다.

이를 통해 개발자와 테스트 팀은 무선 액세스 네트워크를 시뮬레이션할 수 있으며 완전히 통합된 종단 간 데이터 솔루션이 포함됩니다. R&S®CMW500의 RF 하드웨어는 최대 6GHz의 모든 3GPP 정의 대역폭을 지원합니다. R&S®CMW500은 3GPP 릴리스 14를 기반으로 하는 C-V2X 직접 통신(PC5)의 송수신을 확인하기 위해 여러 테스트 시나리오를 사용하여 C-V2X 테스트 전용 측정을 제공합니다.

R&S® SMBV100B 벡터 신호 발생기

8kHz ~ 3GHz 또는 6GHz의 주파수 범위를 제공합니다. 5G NR, LTE 등 모든 주요 디지털 통신 표준에 대한 신호 생성을 지원합니다. 무선랜. 또한 GPS, Glonass, Galileo, BeiDou 및 QZSS/SBAS를 지원하는 GNSS 시뮬레이션을 지원합니다.

Vector의 CANoe는 개별 ECU 및 전체 ECU 네트워크의 개발, 테스트 및 분석을 위한 포괄적인 소프트웨어 도구입니다. *+기획에서 개발에 이르는 전체 개발 프로세스 전반에 걸쳐 네트워크 설계자, 개발 및 테스트 엔지니어를 지원합니다.시스템 수준 테스트. .Car2x 옵션은 V2X 애플리케이션 메시지를 기반으로 정보를 수신하는 ECU의 애플리케이션 및 기능 개발에 특히 적합합니다. Car2x 옵션은 트래픽을 구성하고 실행하도록 설계된 다양한 기능을 제공합니다.ECU의 기능을 종합적으로 테스트할 수 있도록 시나리오.이를 통해 상황에 따라 Car2x 제어 장치를 자극하고 구현된 기능을 목표 방식으로 테스트할 수 있습니다.

3 V2X 시뮬레이션 시스템을 위한 테스트 설정

그림 2는 V2X 애플리케이션 테스트에 필요한 구성 요소를 보여줍니다.

그림 2: C-V2X 시뮬레이션 시스템 구성 요소의 일반적인 연결

C-V2X 시뮬레이션 시스템은 다음 구성 요소로 구성됩니다.

► R&S® CMW500: 여러 차량을 시뮬레이션하고 액세스 레이어(PHY, MAC, PDCP, RLC)를 덮습니다.

► R&S® SMBV100B: DUT에서 시간 동기화 및 탐색에 사용하는 GNSS 신호를 시뮬레이션합니다.

► 옵션 Car2x가 있는 벡터 CANoe 소프트웨어: ITS 프로토콜 스택의 네트워크, 전송 및 애플리케이션 계층 테스트에 사용됩니다. 또한 일종의 C-V2X 애플리케이션 시나리오를 시뮬레이션하는 데 사용할 수도 있습니다.

► PC: Vector CANoe .Car2x 소프트웨어를 실행합니다. 테스트 솔루션의 성능은 주로 올바른 PC 구성에 따라 달라집니다. 권장 구성은 이 애플리케이션 노트의 다음 업데이트에서 따를 것입니다.

3.1 하드웨어 설정

3.1.1 R&S 기기 연결

그림 3은 R&S® CMW500과 anR&S® SMBV100B 사이에 필요한 후면 패널 연결을 보여줍니다.

그림 3: R&S SMBV100B를 사용한 후면 패널 연결

REF = 기준 주파수(10MHz)

LAN = 근거리 통신망 연결

TRIG = 트리거; 동기화

R&S®CMW500, R&S® SMBV100B 및 PC는 기가비트 이더넷 연결을 통해 통신합니다. R&S®CMW500은 기준 주파수("REF OUT1") 및 트리거의 마스터입니다.

두 신호는 커넥터 Ref. 인 및 사용자 3.

► R&S® CMW500 TRIG A 포트를 R&S® SMBV100B User3 포트에 연결합니다.

► R&S® CMW500 SWITCH 포트를 R&S®SMBV100B LAN 포트와 연결,

► 또한 다음을 통해 Vector CANoe.Car2x PC를 연결합니다.

LAN 3.1.2 테스트 중인 장치 연결

그림 4는 R&S® CMW500과 DUT의 전면 패널 연결을 보여줍니다.

R&S®SMBV100B

그림 4: R&S SMBV100BSoftware 설정을 통한 전면 패널 RF 연결

DUT = 테스트 중인 장치, 일반적으로 TCU

RF GNSS = 포지셔닝 위성 신호용 RF 연결

RF V2X = LTE V2X RF 연결(PC5)

► DUT를 R&S® CMW500 전면 패널의 양방향 "RF 1 COM" 커넥터에 연결합니다.

► GNSS 신호의 경우 DUT의 PC5 인터페이스를 R&S® SMBV100B 전면 패널의 RF 50Ω 출력 커넥터에 연결합니다.

3.1.3 CMW500 어댑터 구성

► R&S® CMW500에서 R&S® CMW-KAA550 C-V2X 애플리케이션 어댑터를 시작하고 폴더 Scn Execution 매개변수를 선택합니다.

► R&S® SMBV100B 및 CANoe.Car2x PC의 IP 주소 또는 UDP 포트를 구성합니다(그림 5). 예: SMBV100B IP: 10.33.0.67,

CANoe.Car2x PC IP: 172.22.1.240

► GNSS 구성에 대한 올바른 설정 선택(그림 5)

그림 5: Scn 실행 매개변수의 구성

► Common Config 폴더를 선택하고 사용된 DUT와 호환되는 풀 구성을 설정합니다(예: 그림 6 참조).

그림 6 DUT 풀 구성

SideLink(PC5) 폴더를 선택하고 DUT의 PC5 매개변수를 구성합니다(그림 7그림 7의 예 참조).

그림 6 DUT 풀 구성

► 모든 매개변수를 입력한 후 구성 적용 및 CANoe 연결(그림 7)

출처>SPINNER GmbH

출처> 로데슈바르즈 홈페이지

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