C-V2X 虚拟仿真台架测试方案

• 简述C-V2X (5G) 行业发展现状及未来发展预测国内C-V2X标准进展：

  A.中国汽车工程学会C-SAE及ITS先后已经，发布了两个阶段的应用层交互团体标准：

1. 第一阶段标准是 T/CSAE 53-2017，T/ITS 0058-2017《合作式智能运输系统 车用通信系统应用层及应用数据交互标准 》Cooperative intelligent transportation system; vehicular communication; application layer specification and data exchange standard，其中规定了 17个标准场景以及BSM,RSM,RSI,SPAT,MAP等消息格式。
2. 第二阶段标准是 T/CSAE 157-2020《合作式智能运输系统 车用通信系统应用层及应用数据交互标准 第二阶段》 Cooperative intelligent transportation system—Vehicular communication application layer specification and data exchange standard（Phase II） （http://csae.sae-china.org/b133.html），其中规定了13个C-V2X增强性应用，感知扩展，协作式变道，浮动车数据采集，车辆编队，道路收费。

B.国际C-V2X标准进展：

3GPP（3rd Generation Partnership Project) 从Release 14（LTE V2X）开始，一直到2020年已冻结的Release 16,以及计划和讨论中的Release 17，对于C-V2X通信功能、性能、应用场景、已经定义了比较清晰的演进路线。

• C-V2X（5G）测试需要解决哪些问题

现阶段C-V2X 测试主要分为功能测试，一致性测试，安全测试，通信性能测试四大类。其中通信性能测试主要由综合测仪和射频发射单元完成，业内比较领先的由R&S，Keyside，Sprint等。本系统可以支持三家的设备

• 功能测试;

1. V2X 功能测试主要针对的是上文提到的两个应用层标准中规定的应用功能场景进行测试。

测试过程采用V-SIM仿真测试系统，专门针对汽车行业V字行开发模型中的MIL/SIL/PIL/HIL/VIL测试，进行测试用例编写，场景编辑，端口配置，自动化测试，自动化评价以及自动化生成测试报告生成等。测试框架如下：

整个测试系统分为5大部分：

1.  测试场景：主要针对两个应用层团表形成标准的测试用例库，其中针对一期场景测试用例已达1000余条。测试用例，支持从真实数据采集的，有中国特色的自然驾驶场景参数库进行泛化，使整体的测试用例的范围和边界，无线逼近于中国特色交通的环境和概率分布。通过这种虚拟仿真测试，可以大大缩短封闭场地测试，开放道路测试的时间，大大减少人员投入，极大的节省开发费用，并可以使产品提前投入市场，并达到行业优异的水平。通过真实数据驱动的测试方式，还提供了明确物理意义的支撑，更可以获得客户的认可和信任。 另外，为了弥补实际道路测试、虚拟仿真测试中，针对极端驾驶行为及事故数据的不足，我们还提供有真事故数据的支撑的、1：1的事故场景测试用例（事故鉴定，事故视频），用于C-V2X算法及控制器与真实驾驶员行为的比对，帮助算法快速迭代，甚至超越人类驾驶员，供应商更放心客户更安心。 

2. 自动化测试：本系统提供了较为完善的自动化执行功能，能够选择待测用例并且自动化执行，方便进行自动化批量测试。场景运行支持最基本的单次运行模式。系统支持多个场景的批量运行，方便对被测件进行自动化测试。除了普通的Log系统外，本系统还提供了另一套独立的Log系统，这个Log系统专门负责收集场景运行过程中的告警信息的输出等，其主要目的是为了以后对场景运行的结果进行分析以及输出测试报告。

3. 场景仿真：
4.  交通流：系统支持随机交通流和手动编辑交通流的生成。考虑到v2x仿真的要求，能够支持300-500辆车的v2x仿真。
5. C-V2X五类消息可视化：在测试过程中的v2x消息也会被收集，并且可以在消息查看对话框以各种形式展开和查看，也支持每一条消息的保存和消息的批量导出。
6. 场景编辑：系统具有可视化编辑，在系统的场景管理界面菜单中选择“编辑地图”可以直接打开地图编辑器来对这个场景的地图进行编辑。支持从OpenDrive和OpenStreetMap等开源地图格式中导入路网文件。
7. 车辆动力学：内置的仿真软件支持较为完善的车辆动力学仿真模型。参数可手工配置，也可从外部导入。系统支持从CarMaker或CarSim等主流车辆动力学仿真软件中导入动力学模型。

• 协议一致性测试：

V2X协议一致性测试系统由PC主机和系统模拟器两个部分组成，二者通过以太网进行通信。PC主机是测试系统中的上位机，实现设备运行、系统自检以及测试用例的运行，并且可通过相关命令接口对被测终端实现自动化测试及控制；系统模拟器上实现基于LTE的车联网无线通信技术的底层协议栈功能，系统模拟器与终端之间通过空口进行通信。测试系统如需被测实体反馈测试过程中相关测试状态或测试结果信息，被测实体通过以太网反馈相关信息。

图：C-V2X协议一致性测试系统架构

图：V2X协议一致性测试管理系统

    协议一致性符合标准：

《基于LTE的车联网无线通信技术–网络层技术要求》

《基于LTE的车联网无线通信技术–消息层技术要求》

《基于LTE的车联网通信安全技术要求》

《基于 LTE-V2X 直连通信的车载信息交互系统技术要求》

《基于LTE的车联网无线通信技术 –网络层测试方法》

《基于LTE的车联网无线通信技术 –消息层测试方法》

《基于LTE的车联网无线通信技术 –安全认证测试方法》

《基于LTE的车联网无线通信技术–通信安全隐私保护测试用例》

《基于LTE的车联网无线通信技术 –网络层测试控制接口规范》

《基于 LTE 的车联网无线通信技术–网络层协议一致性测试用例》

《基于LTE的车联网无线通信技术 –消息层测试控制接口规范》

《基于 LTE 的车联网无线通信技术–消息层协议一致性测试用例》

《基于LTE的车联网无线通信技术–通信安全协议一致性测试控制接口规范》

如需要完整测试台架方案，可联系北京车言者智能科技有限公司，微信如下：