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T-box测试解决方案

发布日期:2019-06-21 浏览量:
Tbox是蜂窝模块 (2G/3G/4G) 射频测试,衰落性能测试,蓝牙低功耗射频测试,应用测试/IP分析和IP加密分析

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TboxTelematics control unit的简称,它是未来车联网的核心部件,包括车与车之间的连接V2V(vehicle to vehicle)和车与公共设施之间的连接V2I(vehicle to Infrasturcture)。从功能模块上来讲,Tbox承担了同网络之间的无线通信的功能,一般通过蜂窝网络来对车进行控制以及车身信息获取,包括位置信息,故障信息,充电信息获取,车内远程空调启动,充电控制等。


因此研发阶段针对Tbox的测试主要是Tbox无线模块的测试,包括无线模块本身的发射和接收的指标测试,如功率,灵敏度等,这部分属于硬件的测试。还包括实际应用的测试,例如测试TCU与服务器之间IP连接的延迟,速率等测试,这部分属于性能测试。

蜂窝模块 (2G/3G/4G) 射频测试

蜂窝通信模块是Tbox的最重要的部分,一般蜂窝模块的射频 测试需要参考各个蜂窝技术标准的协会制定的射频测试规范来进行。由于测试项目较多,我们就不在这里逐个列出,不过一般的发射机测试项目包括:最大功率,频率误差,误差 矢量幅度,频谱发射模板等,接收机的测试项目一般包括灵 敏度,最大输入电平等。

通信标准

规范

国际组织

GSM

TS 51.010

3GPP

WCDMA

TS 34.121

3GPP

TD-SCDMA

TS 34.122

3GPP

LTE

TS 36.521

3GPP

CDMA2000

C.S.0011

3GPP2

EVDO

C.S.0033

3GPP2


在设备的使用方面,射频研发和质检部门一般使用信令测试 的仪表,产线一般使用非信令的测试仪表以保证测试效率。

同手机不同的是,手机生产厂家最终在生产线就会完成整个 测试终端的集成,而Tbox最终要在整车生产之后才会安装到整车上,Tbox与基站的射频连接会使用整车上的外部天线来 提高更好的增益,因此Tbox厂家本身并不需要验证蜂窝天线的性能。


衰落性能测试

同手机等设备不同的是,Tbox大部分场景都是在运动的情况下同网络进行通信,因此在研发阶段也很有必要验证在运动等场景下的接收性能,确保在运动场景下终端的接收性能也能够达到规定的要求。例如我们后面介绍的eCall的规范就规定的在衰落场景下的性能测试用例。


蓝牙低功耗射频测试

我们在前面介绍了经典蓝牙的测试,从蓝牙的协议规范发展来看,经历了从Bluetooth1.0~5.0的发展过程,其中从Bluetooth4.0开始,我们称之为低功耗蓝牙,目前的蓝牙最新版本为蓝牙5.0,在BT4.0的基础上进行了技术上的增强,如提高了传输速率,从1Mbps提高的2Mbps,增加了覆盖范围,即采用了repetition编码,S=2S=8。同时也增强了广播信道的容量。针对BT4.04.2协议规定了14个射频的测试项目,而针对BT5.0协议规定了46个射频测试项目。

从测试方法的角度,目前低功耗蓝牙有三种测试方法,第一种方法我们称之为Direct test mode的测试方法,这种方法是蓝牙联盟定义的规范测试方法,在蓝牙认证,研发中都会使用这种方法,测试示意图如下,终端通过控制线(USBorUSB-RS232)控制终端发射和接收反馈进行射频的发射机和接收机测试。第二种方法是传统的非信令的测试方法,即PC端控制DUT发射,CMW显示终端的发射机的测试结果。CMW发射一定数量的BLE数据包,DUT统计接收到的正确的数据包,DUT侧统计得到PER的测试结果。这种方法适用于产线的测试和部分无法使用Direct test mode模式的测试。

车载设备一般都可以使用前两种方法来进行测试,因为车载设备的DUT一般都有控制接口,例如底层蓝牙接口或者CAN接口


使用前两种方法的一个前提条件是DUT必须有一个控制接口,对于没有任何控制接口的蓝牙低功耗设备,我们就可以考虑使用第三种方法,即广播信道的测试方法。首先这种方法只能在广播信道上进行射频指标的测试,但是优势是在DUT没有任何控制接口的情况下也可以进行测试。但是由于测试方法比较特殊,因此CMW需要特别的硬件配置。


应用测试/IP分析和IP加密分析

Tbox在研发阶段除了上述的射频测试用于验证终端的硬件指标是否合格以外,还需要进行应用测试,从用户体验的角度来验证Tbox的功能,例如验证Tbox是否可以和运营商的网络正常连接,通信延迟,速率是否达到要求。更进一步的,可以验证Tbox中的各个应用的流量统计,总流量统计等功能。

T-box在实际中普遍采用内置esim的方式,即没有实体sim卡,而是把Sim卡的信息写到芯片中来实现用户的鉴权加密。由于esim一般都与运营商签订合同,所以内置的esim信息无法接入到CMW500的模拟网络,这个时候需要改写芯片的esim信息,改成兼容CMW500的加密和鉴权参数,或者能提供外置的sim卡插槽,插入测试sim卡同样可以。

应用测试的Setup如下图所示:

DUT为客户的T-Box,由于T-Box一般需要向云服务器发起业务,因此需要将CMW500LANDAU接口连接到公网,这样T-box可以通过CMW500模拟基站连接到正常的云服务器上。与正常基站的区别是,CMW500在模拟基站的同事,可以对T-Box整个IP数据流进行统计(如统计一定时间内的数据吞吐量,系统时延,丢包等),分析(统计每个IP连接,应用,协议所产生的数据流量行为)以及加密分析(IP端口分析,服务器地址分析,加密证书分析等)。并且以地理化的形式将服务器的地址显示在地图上,并且可以通过关键词搜索去检索如密码等信息是否经过加密传输还是明文传输。

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