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eCall/ERA-GLONASS 車載系統 (IVS) 端對端一致性測試解決方案

eCall/ERA-GLONASS 車載系統 (IVS) 端對端一致性測試解決方案

探索 Rohde & Schwarz 提供符合 EU 2017/79 法規的 eCall 與 ERA-GLONASS 測試方案，使用 R&S CMW500 與 R&S SMBV100B，在實驗室環境中精準執行頻內數據機與 GNSS 接收器的功能、效能及標準一致性測試。
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詳細介紹

eCall 與 ERA-GLONASS 系統模組測試一站式解決方案

實現從 GNSS 效能到端對端通訊協定的全自動化、可重現性驗證


針對 eCall 與 ERA-GLONASS 系統的車輛類型核准，R&S CMW500 與 R&S SMBV100B 提供了一套符合 EU 2017/79 法規的一站式測試解決方案，能完整涵蓋車用數據機與 GNSS 接收器的所有測試需求。

為縮短事故應變時間並拯救生命，歐盟與俄羅斯聯邦已強制要求特定車種，必須配備智慧型車載資通訊安全系統，eCall 與 ERA-GLONASS 即為此類專為汽車設計的電子安全系統；當發生嚴重交通事故時，系統會自動撥打 112 緊急專線，聯繫歐盟及俄羅斯聯邦的緊急醫療服務，此外，系統亦支援手動啟動。

事故發生時，eCall/ERA-GLONASS 車載系統 (In-Vehicle Systems, IVS) 會立即透過行動通訊網路，向當地的公共安全應變中心 (Public Safety Answering Point, PSAP) 啟動頻內數據機 (in-band modem) 資料傳輸，在此過程中，IVS 會傳送一組標準化的最低數據集 (Minimum Set of Data, MSD)，內容包含乘客數量、事故時間及全球導航衛星系統 (Global Navigation Satellite System, GNSS) 座標等關鍵資訊，同時，系統也會建立語音連線，為車內乘客提供與應變中心直接通話的管道。

俄羅斯的 ERA-GLONASS 系統在設計上與歐洲的 eCall 標準共通，但為了更有效地支援當地基礎設施，額外規範了部分擴充功能；其中一項關鍵差異，便是在頻內資料傳輸失敗時，系統可改用簡訊 (SMS) 傳送 MSD 作為備援機制。

一套完整的 eCall 與 ERA-GLONASS 緊急呼叫系統，是由多個關鍵組件所構成：

  • 頻內數據機與天線：負責發送緊急呼叫（如透過 GSM 或 UMTS 網路）。
  • GNSS 接收器：用於精準定位事故地點。
  • 碰撞感測器：偵測並觸發系統啟動。
  • 麥克風與揚聲器：建立雙向語音通訊。
  • 緊急備用電源：確保事故後系統仍能運作。
  • 手動啟動按鈕：供使用者主動求援。

作為一套以安全為核心的系統，其頻內數據機必須具備極高的運作可靠性，以確保 MSD 資料在任何情況下都能正確傳輸；這一點，在專為語音通訊優化的行動網路（如 GSM 或 WCDMA）中尤其關鍵，因為資料傳輸並非其主要設計考量，然而，若要在真實的行動網路與衛星環境中，對 eCall 和 ERA-GLONASS 的組件及整體效能進行測試，不僅耗時、成本高昂且充滿挑戰，更重要的是，多變的環境因素會導致測試結果缺乏可重現性。

Rohde & Schwarz 解決方案

為解決真實環境測試的挑戰，Rohde & Schwarz 提供了一套整合性的單機解決方案，能對 eCall 與 ERA-GLONASS 模組，執行可重現的端對端 (end-to-end) 功能與一致性測試，此方案的核心是 R&S CMW500 寬頻無線通訊測試儀，搭配專用的 R&S CMW-KA094 eCall 應用軟體與 R&S CMW-KA095 ERA-GLONASS 擴充套件；這些符合標準的軟體套件，能夠模擬公共安全應變中心 (PSAP)，並遠端控制 R&S CMW500 在實驗室中精準模擬出行動通訊網路環境。

此測試方案的整合能力，更進一步延伸至控制 R&S SMBV100B GNSS 模擬器，由其提供 IVS 編譯 MSD 所需的 GNSS 座標，透過這樣完整的系統配置，使用者便能驗證 IVS 數據機是否能成功觸發緊急呼叫、傳送正確的原始 MSD 資料，並與 PSAP 建立穩定語音連線；而最關鍵的優勢在於，整個測試過程皆在實驗室內完成，完全不受真實行動網路的變數影響。

為進一步確保 IVS 模組完全符合適用標準，R&S CMW500 可分析所有關鍵的效能參數，可測試的項目包括：MSD 傳輸時序的準確性、包含 GNSS 定位精準度在內的 MSD 解碼驗證，以及 ERA-GLONASS 系統特有的透過 SMS 觸發 MSD 傳輸之功能。

自動化模組一致性測試

為進一步簡化繁複的一致性測試流程，此解決方案可搭配 R&S CMWrun 序列產生器軟體工具，實現全自動化的測試執行，透過 R&S CMW-KT110 選配測試套件，使用者能獲得專為 eCall 與 ERA-GLONASS 設計的現成測試序列，可用於端對端與頻內數據機的一致性驗證，其測試案例完全符合 CEN EN 16454、ETSI TS 103 412 及 GOST R 55530 (GOST 33467) 等多項國際標準。

使用者僅需在直覺化的圖形介面上，輕鬆選取並組合所需的測試項目，R&S CMWrun  便會自動化所有後續步驟，包含配置測試儀器、模擬 PSAP，並在支援的情況下遠端控制待測的 IVS；測試執行後，軟體會自動產出詳盡的測試報告，並針對每個測試案例提供明確的通過／失敗 (Pass/Fail) 指示。

這種高度自動化的測試能力，讓開發團隊在設計初期就能即時驗證產品的標準合規性，從而及早發現問題、採取修正措施並優化 IVS 模組設計，大幅縮短開發週期。


用於 eCall 和 ERA-GLONASS IVS 模組功能與一致性測試的小型化配置

符合標準的 GNSS 效能測試

GNSS 接收器的效能驗證

一套完整的 IVS 模組驗證，不僅要求頻內數據機須符合 eCall 與 ERA-GLONASS 規範，其內建的 GNSS 接收器 同樣需要達到高精準度並滿足法規要求，作為一台功能完整的 GNSS 模擬器，R&S SMBV100B 正是執行 GNSS 接收器效能測試的理想儀器。

逼真的訊號模擬能力

R&S SMBV100B 可在多達 24 個通道上產生包含 GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou、QZSS 和 SBAS 在內的多種衛星訊號，其多樣化且靈活的配置選項，讓使用者得以實現複雜的 GNSS 場景，無論是靜止或移動中的接收器都能輕易模擬；同時也能模擬電離層與對流層的影響，以及接收器環境中的複雜干擾，例如多路徑傳播、訊號遮蔽和天線特性。

自動化的 GNSS 效能測試

搭配 R&S CMWrun  軟體以及專為 eCall 設計的 R&S SMBVB-K361 選配項目、或為 ERA-GLONASS 設計的 R&S SMBVB-K360 選配項目，可將 R&S SMBV100B 轉變為一個全自動化的 GNSS 效能測試環境，此解決方案能自動配置訊號產生器與連接的 GNSS 接收器，並根據 (EU) 2017/79 附錄 VI、UN-R 144 及 GOST R 55534/GOST 33471 中指定的效能標準進行測試，最後提供完整的測試報告。

完整的一站式測試平台與未來展望

R&S CMW500 結合 R&S CMW-KA094/-KA095 PSAP 選配項目與 R&S SMBV100B GNSS 模擬器，共同構成了一套強大的解決方案，能為您在實驗室或車輛類型核准測試環境中，對 eCall 及 ERA-GLONASS 模組進行完整的功能性、標準一致性與效能測試，若再整合 R&S CMWrun  序列產生器工具，並選配 R&S CMW-KT110 端對端一致性測試套件或 R&S SMBVB-K360/-K361 GNSS 效能測試套件，即可將針對頻內數據機與 GNSS 接收器的複雜測試序列完全自動化，進而大幅簡化測試流程。

這些測試儀器具備簡易升級的特性，使其成為一項具備未來性的投資，可持續滿足未來新興的測試需求，例如次世代 eCall over LTE (NGeCall) 系統與蜂巢式車聯網 (Cellular V2X) 通訊技術。


針對 eCall 和 ERA-GLONASS 模組的自動化 GNSS 效能測試

支援的 eCall 與 ERA-GLONASS 標準

eCall 核心標準

  • CEN EN 15722: eCall MSD
  • CEN EN 16062: eCall 高階應用需求
  • CEN EN 16072: 泛歐 eCall 操作需求
  • CEN EN 16102: 第三方支援操作需求
  • ETSI TS 126 267: eCall 資料傳輸，IBM 解決方案，一般性描述
  • ETSI TS 126 268: eCall 資料傳輸，IBM 解決方案，參考程式碼

eCall 測試標準與測試規範

  • CEN EN 16454: eCall 端對端一致性測試
  • ETSI TS 103 412: 泛歐 eCall 端對端與 頻內數據機 一致性測試
  • ETSI TS 126 269: 頻內數據機 一致性測試
  • ETSI TS 103 428: eCall HLAP 互通性測試
  • ETSI TS 102 936-1, ETSI TS 151 010-1, ETSI TS 134 123-1: GSM/UMTS 一致性
  • ITU-T P.1140: 緊急呼叫的語音通訊需求

eCall 歐盟法規

  • EU 2015/758: 部署 eCall 的類型核准要求
  • EU 2017/78: EC 類型核准的行政規定
  • EU 2017/79: EC 類型核准的測試程序（測試見附錄 I-VIII）

俄羅斯與關稅同盟的 ERA-GLONASS 測試標準

  • GOST R 5530, GOST 33467: 功能性測試方法
  • GOST R 55533, GOST 33470: GSM/UMTS 數據機 與 頻內數據機 的測試方法
  • GOST R 55534, GOST 33471: 導航模組 (GNSS) 的測試方法

 


市場領先的 eCall 測試解決方案，以 R&S CMW500 平台為基礎，結合 R&S SMBV100B GNSS 模擬器與 R&S CMW-KA094 PSAP 模擬選配項目。

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主要特點

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  • 具備絕佳精準度的 1 GHz 調變頻寬
  • 可產生所有主流數位通訊標準的訊號，包含 5G NR、LTE 及 WLAN
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