新的機(jī)動(dòng)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(huì)導(dǎo)致客戶失去信心,從而損害品牌和銷量。作為對(duì)策,本案例介紹了如何在近乎真實(shí)的環(huán)境中評(píng)估產(chǎn)品的無線通信質(zhì)量。
市場(chǎng)調(diào)查機(jī)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(jì)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(chǎng)預(yù)計(jì)將翻一番,達(dá)到70億美元。”(圖2)
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(jī)鏈接的車載圖像數(shù)據(jù)。
管理運(yùn)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(xiǎn)服務(wù),如根據(jù)里程和駕駛行為具體情況計(jì)算汽車保險(xiǎn)費(fèi)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(dú)立單元,但當(dāng)安裝在成品中時(shí),它可能無法按規(guī)定運(yùn)行。需要一種可以評(píng)估實(shí)際成品使用情況的測(cè)試方案。 解決方案 具有網(wǎng)絡(luò)信令測(cè)試模式的無線測(cè)試儀。使用空口(OTA)測(cè)試方法,在實(shí)際使用條件下進(jìn)行評(píng)估。 結(jié)果 這種OTA測(cè)試解決方案允許在實(shí)際使用環(huán)境中輕松測(cè)試帶有無線通信設(shè)備或模塊的產(chǎn)品,并通過快速驗(yàn)證縮短開發(fā)周期。
互聯(lián)汽車生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)層面的制造商必須按照國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)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(hào)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(dú)的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn),并根據(jù)這些定制參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,以防止售后問題。
必須評(píng)估獨(dú)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(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定,因此必須在各種測(cè)試環(huán)境中驗(yàn)證連接。
必須驗(yàn)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(huì)影響車輛的無線通信性能。因此,有必要在開發(fā)過程中評(píng)估成品無線性能,以防止售后問題。評(píng)估接近實(shí)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(cè)試,例如無線暗室。圖4是這樣一個(gè)OTA測(cè)試環(huán)境的示例。
OTA測(cè)量可以通過從天線向空中發(fā)射無線電波來測(cè)試現(xiàn)實(shí)世界成品使用通信條件下的整體通信性能。
測(cè)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(cè)試設(shè)備。
2、將天線連接到測(cè)試設(shè)備。
3、在測(cè)試設(shè)備與被測(cè)設(shè)備(DUT)通信時(shí)進(jìn)行測(cè)量。
還可以通過使用無線暗室預(yù)先校準(zhǔn)絕對(duì)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(dòng)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(huì)(CTIA)和3GPP等組織定義了這些系統(tǒng)的測(cè)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(cè)試可以評(píng)估安裝了無線設(shè)備的整車無線性能。
為了驗(yàn)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(cè)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(cè)試的測(cè)試模式連接。這是因?yàn)閰^(qū)域驗(yàn)證需要連續(xù)采集無線特性數(shù)據(jù)。此外,基準(zhǔn)測(cè)試需要測(cè)量實(shí)際駕駛條件下的無線通信性能。
實(shí)現(xiàn)高效的WLAN區(qū)域驗(yàn)證
典型的車輛OTA測(cè)試環(huán)境(圖5)包括WLAN區(qū)域驗(yàn)證,以評(píng)估車載WLAN單元的位置是否合適。這通過三個(gè)步驟進(jìn)行驗(yàn)證:
1、驗(yàn)證車輛和OTA天線之間的距離。
2、更換WLAN輸出電源。
3、將測(cè)量的接收功率轉(zhuǎn)換為距離,以驗(yàn)證相對(duì)信號(hào)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(hào)覆蓋區(qū)域。
在近乎真實(shí)的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高效的基準(zhǔn)測(cè)試
由于WLAN單元的布局因車輛型號(hào)和等級(jí)而異,因此每次都必須測(cè)量區(qū)域驗(yàn)證和射頻性能?;鶞?zhǔn)測(cè)試包括使用環(huán)境(如真實(shí)環(huán)境的噪聲)。在接近真實(shí)環(huán)境的條件下進(jìn)行測(cè)試而不切換到特殊測(cè)試模式的能力支持了高效的評(píng)估并縮短了開發(fā)時(shí)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(dòng)的社會(huì)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(huì)阻礙安全舒適的駕駛。安立公司測(cè)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)。