eCall 测试方案

eCall 是一项欧洲倡议，欧盟境内行驶的车辆，在发生交通事故时为的车辆驾驶者提供快速援助。 从 2018 年 4 月开始，欧盟内销售的所有新车都需要支持 eCall 功能。

eCall 计划旨在部署安装在所有车辆中的设备，该设备将在发生严重道路交通事故时自动拨打 112，并无线发送安全气囊展开和撞击传感器信息以及 Galileo 定位坐标到当地应急机构。 eCall 建立在 E112 之上。根据统计分析，eCall 可以将城市地区的紧急响应时间缩短 40%,农村地区缩短50％。

俄罗斯也提出了相似的 eCall 方案，称为 ERA-GLONASS。

eCall 使用 WCDMA 和 GSM 无线接入技术，而 NG eCall（Next Generation），即下一代eCall ，使用 LTE 和 IMS 作为语音的承载。

R&S 的解决方案可以满足以下所有标准组织的测试需求。

图 1. eCall 认证组织R&S 解决方案系统如下所示：

图 2. eCall 解决方案示意图

CMW500 ：用于模拟蜂窝网络  2G（GSM） 或者  3G（WCDMA） 无线信号发射。通过RF 射频口与车载终端系统（In-Vehicle System）相连。

SMBV ：一款功能强大的矢量信号发生器用于模拟卫星  GNSS  信号（比如  GPS、 Glonass），用于车载终端 IVS 的定位。

CMW-KA094 ：是  eCall 测试软件 license。在外部 PC 上运行。通过 LAN 实现对 CMW和 SMBV 的参数配置和运行控制。用于模拟 PSAP（Public Safety Answer Point）。

CMW-KA095：对应 ERA-GLONASS 软件 license，而 CMW-KA096 对应 NG eCall 软件license。

T-BOX 研发测试方案

信号源+频谱仪射频研发测试

针对车载终端芯片研发阶段的射频测试，可以采用信号源 SMW200A 和频谱仪 FSW  的方案，这套信号源和频谱仪的组合，拥有最佳的性能和极高的灵活性，方便研发人员进行芯片算法分析验证和射频性能调试。

图 3. 矢量信号源 SMW200A

图 4. 频谱分析仪 FSW

 CMW500 射频测试

R&S 无线综测仪 CMW500 可以支持传统的 2G/3G/4G 蜂窝技术和 WLAN/Bluetooth 等非蜂窝技术的测试。可以同时提供信令和非信令两种测试方案，涵盖了 3GPP 规范的各个测试项目。从而实现用一台仪器可以测试具备多种无线技术终端的能力。

图 5. CMW500 综测仪无线通信技术覆盖能力CMW500 作为发射机和接收机测试测量界面如下所示：

图 6. CMW500 综测仪 LTE 发射机测量

图 7. CMW500 综测仪 LTE 接收机测量

基于 CMW500 综测仪模式，R&S 开发了 CMWrun 软件来实现射频特性的自动化测试，帮助研发和测试工程师提高测试效率。

T-BOX 生产测试方案

CMW100 是专门用于芯片和终端的生产射频测试方案，具有体积小，测试速度快，可靠性高，成本低，多端口等优点。并且，CMW100 与 CMW500 共平台，通用同样的测试软件，保 证 从 研 发 到 生 产 的测 试 结 果 一 致 性 。 同 样 CMW100  也 支 持 2G/3G/4G   以 及WLAN/Bluetooth/Zigbee 等其他无线技术。

图 8.CMW500（左）和 CMW100（右）

 T-BOX 协议测试方案

任何芯片都需要进行协议测试，即需要验证终端的行为是否符合 3GPP  的协议规范。根据协议测试的内容不同，可以将其分为，协议研发测试，协议一致性测试等。

 PCT 协议一致性测试

任何芯片都需要通过 3GPP  的 PCT  协议一致性测试，协议一致性测试分为 GCF  和PTCRB 两个认证机构，基于 CMW500 的 R&S 的 TP92 平台通过了 GCF 和 PTCRB 的认证。 TP92  测试平台可以支持 LTE（36.523-1） 、WCDMA（34.123-1） 、GSM（ 51.010-1）及IRAT 协议一致性测试，同时还包括 CAT-M1 和 NB-IoT 测试。

图 9. 协议一致性 PCT 测试系统

RF/RRM 一致性测试

射频测试是检测终端无线性能的重要手段，是中盾质量好坏的重要评价依据之一。射频测试包括发射机测试、接收机测试和性能测试。

发射机测试。第一类是功率测试，包括最大功率、最小功率、 导频信号功率测试；第 二类是解调测试，比如信号调制质量 EVM、频率相位误差、码域测试结果；第三类是 频谱测试，包括调制频谱、切换频谱、邻信道抑制比 ACLR、频谱发射模板、占用带 宽、杂散等；第四类是时间类测试，比如开关时间测试、功率对时间模板测试等。其它就是各通信标准特有测试项目。

接收机测试。包括接收机灵敏度测试，还有邻道选择性测试，互调测试、阻塞测试、 杂散响应测试等。

性能测试。包括在衰落和高斯白噪声环境下接收机性能恶化程度测试，需要有信道模拟器来模拟复杂的无线电信道。

为了满足以上终端的射频研发和认证测试需求，R&S 推出了认证测试平台 TS8980 射频测试系统。可以对终端进行 GCF  或者 PTCRB  要求的全认证射频 RF 测试和无线资源管理RRM  测试。RF 和 RRM  测试采用 R&S  CONTEST  软件。RRM  测试系统也可以集合到TS8980 系统中。

图 10. RRM 测试系统（左）和 TS8980 RF 测试系统（右）

 协议信令流程测试

CMWcards 是 R&S 推出的一款图形化协议测试脚本开发工具。可以支持 LTE 、WCDMA、 GSM 、WIFI、eMTC 和 NB-IOT 六种制式。

CMWcards  的基本构成元素是卡片，每张卡片对应不同的功能或者协议流程。 目前CMWcards 最新版本已经包含接近 300 张不同种类的卡片和接近 400 条覆盖各种场景的测试脚本。涵盖了目前 CMWcards 支持的所有测试场景，基本可以满足绝大多数客户的测试需求。客户可以根据需要基于示例脚本进行修改来创建新的脚本满足测试需求。

CMWcards 定位协议及信令测试，为客户提供了图形化的操作界面，对客户没有编程经验的要求，使用简单方便，易于上手。脚本修改后不需要重新编译即可运行，结合 CMW500强大的硬件能力，测试效率高，运行速度快。利用 R&S  的自动化控制工具 Automation Manager，可以实现单条脚本及测试序列的全自动化测试。

图 11. CMWcards 操作界面示意图

CMWcards 可以实现对层 3 及 NAS 层信令消息进行配置，可以非常灵活的满足客户的测试需求。下图举例说明 SIB1 的参数配置。

图 12. CMWcards Advanced Mode 参数配置

测试结束后的大量 log 可以使用 CMWmars log 分析工具中的 script 功能实现 log 的批量分析。整个解决方案的效率实现质的飞跃，是频段组合、吞吐量、PLMN 等遍历测试的最佳选择。

CMWcards 脚本运行效率很高，比如 LTE 注册、添加载波聚合、Pcell/Scell 切换，Scell辅载波释放，去附着，整个流程包括仪表初始化的时间在内可以在 30s  内完成。实现自动化一晚上可以挂测上千条脚本。

通过自动化的实现，可以大大提高测试效率和使用体验。

 切换等 IRAT 协议流程测试

针对汽车领域的客户，关注的是汽车在现网条件下切换等场景的测试功能。由于 callbox的切换并不是真实切换，无法满足测试需求，我们推荐使用 CMWcards 。CMWcards  目前可以支持的 IRAT 操作如下列表所示。横坐标和纵坐标都包含 LTE 、WCDMA 、GSM 、WLAN四种制式。纵坐标作为源小区，横坐标作为目标小区。交集中列出的是目前支持的 IRAT  特性，比如从 LTE 到 WCDMA 支持小区重选（Cell Reselection）、重定向（Redirection）、切换（Handover）、CSFB、SRVCC 等。

对于 LTE 和 Wifi 支持 LTE 到 Wifi 的分流测试，支持 wifi 下的语音及视频电话业务测试。

图 13. CMWcardsIRAT 支持能力示意图

切换场景分为 X2 和 S1。

X2 是由相同核心网 MME 控制的两个 eNodeB 基站之间的切换。示例脚本 LTE-13 X2 Handover followed by a Handover failure.rscts 对应 X2 切换场景。

S1  是由不同核心网 MME  控制的 eModeB  基站之前的切换。示例脚本 LTE-14  S1 Handover.rscts 对应 S1 切换场景。

图 14. LTE 核心网和接入网接口示意图

异常场景测试

CMWcards   为 客 户 提 供 了 比 较 全 面 的 异 常 测 试 场 景 。 包 含 丢 网 、 Attach/TAU/LAU/RAU/PDN 连接/RRC 连接/Service 被网络拒绝，还支持切换失败、载波聚合添加失败，无线链路失败等。对于 IMS 测试，也同样支持 IMS  注册等相关的被网络拒绝原因值测试。

结合 Excel 宏的遍历测试

随着终端 modem 芯片能力的提升，终端已经从原来的仅支持 LTE 单载波(1CC)、双载波 (2CC)到目前最高的五载波(5CC)，支持的频段组合从原来的几个到目前的上百个，3GPP 定义的每个频段组合还包含不同的带宽组合，这样一来完成一轮覆盖所有频段及带宽组合的遍历测试就需要测试几千条脚本。虽然脚本的场景相同，但是编辑几千条脚本要耗费大量人力，且非常容易出错。如果遇到需要修改一个子流程或者一个参数的情况，就需要将几千条脚本重新修改一遍，对客户来讲就是一场噩梦。

CMWcards 可以完美解决上述问题，满足测试需求。我们为客户提供了Excel Macro 宏，

包含大量根据 3GPP  协议填写的 LTE  频段和带宽组合遍历信息，结合 Excel  宏，基于 CMWcards 模板脚本，可以在几秒钟时间内扩展上千条脚本，客户从此不需要逐条脚本编辑，仅仅需要维护少量 CMWcards  模板脚本即可。利用 R&S  的自动化控制工具 Automation Manager，可以实现全自动化测试，无论是物理层、Iperf 灌包、FTP 都可以实现。测试结束后的大量 log 可以使用 CMWmars log 分析工具中的 script 功能实现 log 的批量分析。整个解决方案的效率实现质的飞跃，是频段组合、吞吐量、PLMN 等遍历测试的最佳选择。

图 15. Excel 宏

 Field to lab

移动终端协议栈验证的一个重要方面是真正的网络环境下的测试，我们称为现场测试或者外场测试。当测试遇到问题后，通常情况下处理问题的流程是返回实验室，提交问题，研发定位，再次返回现场验证。有时候一次验证失败，还要往返多次验证，耗费时间和人力，有时候还会遇到网络环境配置修改的情况，问题就无法验证。针对上述问题，所以我们的目标就是将外场遇到的问题在室内复现。

罗德与施瓦茨公司开发的 CMWcards Field to Lab（KT030）选件，可以将客户从现有的外场测试中解放出来。CMWcards 是一款图形化协议测试脚本开发工具，运行在 CMW500 上。使用 CMWcards  软件可以编写复杂的信令流程脚本进行测试，最新的选件 KT030(Field  to  Lab)还可以分析、识别终端的 log 文件，将网络参数配置提取并应用到 CMWcards 的脚本中。

目前可以识别的芯片 log  包括高通、英特尔、 MTK， 同时还可以识别 R&S  扫频仪REMOS log。此方案可以帮助客户减少外场测试及问题验证的工作量，实现 Field to lab。

吞吐量测试

对于芯片及终端来说，极限吞吐量测试是一项重要的测试内容，直接反应其性能优劣。吞吐量测试不仅包括物理层，还包括应用层测试。对于应用层吞吐量测试，可以采用 Ping， Iperf 灌包（TCP，UDP）及 FTP 等方式。CMW500 内置的 DAU 数据应用单元作为服务器可以满足最高 2Gbps 应用层吞吐量测试需求。无论是 callbox 综测仪还是 CMWcards 信令测试都公用 DAU 单元。

CMWcards 可以配合 Automation Manager  自动化工具使用实现吞吐量测试的全自动化测试。

图 16. CMW500 数据应用测试

衰落场景测试

针对吞吐量测试场景，CMW500  内置的信令板卡同时也支持衰落场景的模拟，不需要额外的仪表就可以覆盖 3GPP 36.101 定义的 Fading 场景测试。

CMW500 综测仪模式和 CMWcards 都可以覆盖，客户可以根据需要进行选择。

如下表所示。如果需要测试自定义 Fading 场景需要增加一台 SMW200A。

V2X 测试方案

随着汽车工业的发展，车联网及自动驾驶都是发展趋势。针对 C-V2X 的测试需求也越来越强烈。LTE-V2X 是 Rel.14 引入的特性，V2X（Vehicle-to-everything）即实现车辆和任何终端的直接通信。其包括 Vehicle-to-Vehicle (V2V) ，Vehicle-to-Infrastructure (V2I) ，Vehicle-to- Pedestrian (V2P)和 Vehicle-to-Network (V2N) 。V2X 虽然是 Rel.14  引入的特性，但是其是从LTE Rel.12 D2D（Device-to-Device）发展未来。且沿用了 LTE D2D 中引入的 PC5 接口。

LTE D2D 的定义目的是实现距离很近的终端实现终端和终端之间的直接通信，甚至没有无线网络覆盖的场景也可以实现。其主要面对的还是公共安全应用场景，属于实时吞吐量、时延和系统容量和移动速率要求并不高。而对于 V2X 应用场景需要考虑高吞吐量、高移动速度和低延迟。传统的 D2D 无法满足应用需求。

R&S 目前的测试方案采用 CMW500+SMBV 实现。CMW500 用于模拟车载终端信号的发射和接收，用于测试终端发射和接收性能，矢量信号源 SMBV 用于发射 GNSS 信号实现对车载终端的定位及时间同步。目前 R&S  可以为 V2X  客户提供研发测试方案和一致性测试方案。

 V2X 研发测试

V2X 研发测试采用 MLAPI 来实现，MLAPI（Medium Level）是 R&S 基于 C++语言开发的测试脚本开发环境。为客户提供了大量的 API 状态机接口，测试脚本由不同的状态机调用实现。采用 xml 文件的方式实现参数配置，xml 文件的参数在脚本运行时被调用作为入参使用。所有的 API  状态机都是开源的，客户可以根据需要进行修改。对应的用例包编号是KU514。

V2X 协议一致性测试

V2X 协议一致性测试方案同样基于 CMW500+SMBV 来实现。对应的用例包是 KK550，可以覆盖 GCF WI-281和 WI-282 的测试。

GCF  WI-281  -  LTE  Vehicle  to  Vehicle  (V2V) 包含 3  条测试用例： TC  24.1.2,  24.1.4, 24.1.9。

GCF WI-282  - LTE Vehicle to Everything  (V2X)包含 14  条测试用例： 如 TC  24.1. 15, 24.1.4.16, 24.1. 18, 24.1.19。

目前 PTCRB 还没有定义工作组用于 V2X 相关的认证。

GCF 计划在 V2X 测试用例是 27 条，目前剩余用例的 TTCN 源代码还在开发过程中，待版本发布后 R&S 可以进行后续用例的开发和调试工作。

R&S 提供的测试解决方案， 被业内广泛采用，可以覆盖整个产业链各个阶段和各个领 域的测试需求。R&S 是您正确的选择和长期值得信赖的合作伙伴。