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首頁 技術頻道 把握交通事故應變時間 緊急道路救援系統非測不可

把握交通事故應變時間 緊急道路救援系統非測不可

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行動通訊系統(如GSM)和全球導航衛星系統(GNSS)(如美國的GPS、歐洲伽利略和俄羅斯的GLONASS)的商業化營運已經為解決這一問題創造了可用基礎設施。2015年4月,歐洲議會投票贊成eCall規定,要求所有新車從2018年4月開始配備eCall技術(圖1)。如果發生嚴重交通事故,eCall會自動撥打歐洲的單一緊急救援號碼112,即便駕駛員失去意識或無法撥打電話,也可將車輛的確切位置、事故發生時間和行駛方向(高速路上一個重要因素)傳送給緊急服務。迄今為止,eCall實現乃基於ETSI和CEN標準,使用帶內調變解調器透過GSM或UMTS語音通道以音訊方式傳輸(使用類似於傳真機的鳴音)eCall最小資料集(MSD)。

圖1 發生交通事故時,eCall會撥打緊急救援電話。

俄羅斯聯邦有一類似的緊急道路救援系統,稱為ERA-GLONASS,目標是減少交通事故應變時間。它與歐洲的eCall系統協調一致,使用相同協定和原理,但增加了一些功能,如利用SMS作為備援通訊通道。

汽車快速緊急應變系統可靠性須重視

該項雄心壯志值得稱讚,但這些系統是否真的有效?在俄羅斯聯邦,ERA-GLONASS系統已經在37,000多起事故中被啟動,向緊急應變服務傳輸資料的平均時間約為19秒,相較以前的應變時間大幅減少。

顯然,這些系統只要能夠可靠運作,就具有很高價值。如果這些系統不能可靠運作,其導入可能會降低道路安全性,造成一種虛假安全感,導致緊急服務提供者削減為農村地區提供服務的其他方式。

作為一個安全系統,帶內調變解調器必須高度可靠,並能夠正確傳輸MSD資料。這在針對GSM或UMTS語音傳輸而優化的蜂巢網路中尤為關鍵。

對於新車型的批准時程,測試這些系統符合相關標準以及性能要求之能力已經成為非常重要一部分。

這種測試可能很複雜,開發人員須要檢查IVS是否符合eCall要求,它們與行動通訊網路互動的能力,它們從可用GNSS星座獲取準確位置訊息的能力,以及整合這些訊息並可靠地協調這些服務以構成完整緊急服務的能力。

這些測試須要在各個不同層面進行。任何設計用於構成IVS模組一部分的客製化元件和電路板都需要在研發、驗證、生產和維護時程中進行測試。在一致性和接受度測試期間,設備還需要進行測試,以確保它們能夠與其他系統相容。在系統層面,開發人員需要測試IVS輻射性能,與車身的相互作用,與其他系統相容的能力,免受干擾(Desensitized)的能力,以及整體的室內和室外性能。

測試應使用模擬完成

大多數測試最好使用模擬來完成,因此可以不用考量真實世界中的複雜變數,如射頻干擾和蜂巢網路管理策略的影響等。業者透過將各種工具整合在一起,可以為eCall和ERA-GLONASS配置端到端測試解決方案。

以羅德史瓦茲(Rohde&Schwarz)的工具為例,R&S CMW500(圖2)無線電通訊測試儀能夠類比要使用的蜂巢網路。R&S CMW500可透過RF鏈路連接到IVS,以測試傳呼設置和語音連接等訊令事件。此外,R&S SMBV100B向量訊號發生器可以類比用於IVS定位的GPS或GLONASS等GNSS訊號。

圖2 無線電通訊測試儀能夠類比要使用的蜂巢網路,而向量訊號產生器則可以類比用於IVS定位的GNSS訊號。

對於eCall驗證,R&S CMW-KA094軟體包能夠模擬公共服務存取點,並在CMW上為eCall設置正確參數。它還可遠端控制R&S CMW500和R&S SMBV100B,因此可以協調測試兩個關鍵方面服務。R&S CMW-KA095軟體包提供了實現ERA-GLONASS的測試協調能力。

類似軟體也可提供用於SMBV(R&S SMBV-K361用於eCall,R&S SMBV-K360用於ERA GLONASS),據此可測試GNSS性能參數,例如定位精度、追蹤靈敏度、資料獲取靈敏度和首次定位時間等。

然而,隨著網路營運商計畫在未來十年逐步淘汰GSM技術,下一世代eCall(NG eCall)被定義為eCall面向未來的技術(圖3),它利用4G-LTE和基於IP的網路能力,並且在未來也可使用5G基礎設施,同時增加了以前不可能支援的功能。

圖3 NG eCall傳呼更快、更可靠,可以透過IP傳輸MSD而毋須中斷語音傳呼。

NG eCall還有進一步優勢,能夠實現更快、更可靠傳呼,透過IP傳輸MSD而不中斷語音傳呼,以及傳輸超過140bytes資料之能力,這是目前eCall的局限。NG eCall使用LTE等最高階基礎設施進行連接,IP多媒體子系統(IMS)能夠為NG eCall服務提供巨大支援,這在LTE中被稱為LTE語音(VoLTE)服務。

目前已有的對基於GSM eCall解決方案的綜合測試解決方案非常通用,甚至可以擴展到NG eCall。為了應對NG eCall測試,R&S CMW-KA096軟體已添加到測試套件,能夠與基於R&S CMW500和前面討論R&S SMBV100BGNSS的eCall測試系統結合使用。

有效的緊急服務需要高水準的協調。eCall、ERA-GLONASS和NG eCall等系統的目標旨在透過仰仗複雜的基礎設施(如蜂巢網路和GNSS)之間有效地協調,來提高應急服務的有效性。要確保這些系統能夠兌現其性能承諾,需要進行複雜測試進行有效協調,而借助於廠商的測試硬體及其支援軟體可以完成這些測試。

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