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​V2X仿真测试如何做？核心工具链详解

2022-07-27 12:05:41·  来源：恩艾NI知道  
　
TA能够加强汽车与外界的通信互联，并且是唯一不受天气影响的传感技术。机智如你肯定猜到了，TA就是V2X，即车辆（V）和周边一切环境（X）之间的通信。车联网领域

TA能够加强汽车与外界的通信互联，并且是唯一不受天气影响的传感技术。


机智如你肯定猜到了，TA就是V2X，即车辆（V）和周边一切环境（X）之间的通信。


车联网领域，目前主要存在C-V2X（基于蜂窝网络的车用无线通信技术）与DSRC-V2X（基于专用短程通信的车用无线通信技术）两条不同的技术路线。今天我们讨论的重点是C-V2X，C-V2X又可以分为两个技术路线：LTE-V2X（基于4G设计的车联网无线通信技术）和5G-V2X（NR）（基于5G设计的车联网无线通信技术）。


两种技术路线都受到了较大的关注，LTE-V2X的传输可靠性可达到90%以上，典型时延为100ms，但在传输方式上只支持广播，不支持组播和单播。5G NR-V2X传输可靠性可达到99.999%，最小端到端时延为3ms，在传输方式上支持单播、多播和广播。

两个技术路线的详细对比，见以下表格：

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随着V2X技术的逐渐推进，测试愈发受到重视。实际测试过分依赖真实环境，在测试场景覆盖度、测试成本等方面都面临较大挑战。仿真测试能有效弥补这些缺点，那么V2X仿真测试需求哪些工具呢？我们准备了视频讲解版本，扫码即可查看。


扫码看视频

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C-V2X车联网仿真测试系统与工具



OBU测试架构

OBU（On Board Unit）是C-V2X系统的车载单元，OBU通过Uu接口上/下行链路与其他终端交互信息，实现长距离和大范围的可靠通信，满足车辆导航、车辆监控等需要。OBU测试是C-V2X中的测试重点。


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OBU测试架构


OBU核心测试项：

  • 射频一致性测试：测试OBU射频链路的发射和接收功能是否正常

  • 基本性能测试：测试丢包率、吞吐率、通信时延和误码率

  • 网络层一致性测试：测试网络层是否符合标准规定

  • 车联网信息安全测试：安全一致性与异常行为测试

  • 消息层一致性测试：测试消息层是否符合标准规定

  • 应用场景功能测试：基于整个测试台架对预警功能做测试



安全层和异常行为测试

OBU需要将异常行为信息进行分析并上报，在安全层测试中，我们需要关注哪些异常行为呢？


从消息发送主体的角度来看，异常行为包括：OBU作为合法终端有意发送或者无意发送的错误信息；一些非法终端发出的消息，比如一类消息一直重放。


从消息接收主体的角度来看，异常行为包括：单一消息错误，某些字段超出规定值；连续消息之间的信息不一致；V2X 消息与环境不一致。


NI 智能网联仿真测试的重要合作伙伴众执芯，推出了C-V2X测试系统，可以对以上提到的测试项进行快速便捷的测试。而该测试系统的软件基础就是CPigeon MVC 框架开发套件。

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基于 LabVIEW 的 MVC 框架开发套件 - CPigeon


一个优秀的开发框架可以大大降低软件的开发难度，同时提升测试软件后续维护的简易性与升级的灵活度。CPigeon框架开发套件是基于NI LabVIEW设计的一套基于操作者的消息收发机制（观察者模式），降低了多线程开发与维护难度，同时基于MVC模式，提供的一套简洁、快速搭建应用软件的流程化的参考框架。基于本框架，可有效应对测试测量行业常见中大型软件开发需求，有效降低团队建立门槛。



信道仿真

车辆在真实环境中行驶时，V2X无线信号的传输会受到多种因素的影响，如树木/建筑的遮挡，城市峡谷造成的多径，大型车辆经过时相对速度引起的多普勒效应。所以，真实的信道传输环境非常复杂。无线信道场景包括衰减、散射、多径和多普勒效应效应等因子。我们在实验室如何去模拟真实的信道呢？


一般来说，信道仿真器分为软件和硬件两部分。在软件中，信道仿真器主要用于实现用户设置、信道系数计算、硬件接入控制等过程。在硬件中，信道仿真器可完成重新加载多用户CIR、实时抽头延迟线(TDL)信道过滤和一些硬件加速。其中，硬件部分会用到NI软件无线电(SDR)硬件。


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没有经过信道仿真（左）和经过信道仿真（右），右图更符合实际情况


关于OBU测试方案的逐级拆解，详情请看视频讲解。


扫码看视频

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C-V2X车联网仿真测试系统与工具


上海众执芯信息科技有限公司                                    

基于模块化仪器的射频、无线通信系统技术方案验证、测试、集成商。 聚焦非标化、私有化、个性化的新技术，提供针对性的测试验证方案。 软件无线电方案在射频、无线通信测试领域内的创新践行者。 众执芯科技，重执行、守承诺、重信誉，一路探索未来科技。

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