新的机动车（如汽车和摩托车）在各种使用环境中的售后连接问题往往会导致客户失去信心，从而损害品牌和销量。作为对策，本介绍了如何在近乎真实的环境中评估产品的无线通信质量。
市场趋势
随着提供车载信息服务和信息娱乐功能的联网汽车的普及，机动车越来越多地使用包括蜂窝移动通信、Wi-Fi?和蓝牙在内的无线通信技术，这些技术安装在远程信息处理控制单元（TCU）或导航系统中，如图1所示。
图1 TCU无线功能块示意图
市场调查机构Counterpoint Technology Market Research指出，“从2020年到2025年，全球远程信息处理控制单元（TCU）出货量预计将以19%的复合年增长率增长，从金额角度来看，到2025年TCU市场预计将翻一番，达到70亿美元。”（图2）
图2 全球TCU出货量预测（Source: Counterpoint）
车载无线通信功能的主要用途包括：
共享交通信息和驾驶数据。
查看与智能手机链接的车载图像数据。
通过连接行车记录仪和可穿戴设备来管理驾驶员的身体状况。
管理运营条件。
预防交通事故；支持安全驾驶。
近出现的远程信息处理保险服务，如根据里程和驾驶行为具体情况计算汽车保险费的相关服务，有望促进安全驾驶并减少事故。
主要问题
目标企业
汽车和摩托车制造商。
主要问题
虽然车载通信单元的无线性能已被确认为独立单元，但当安装在成品中时，它可能无法按规定运行。需要一种可以评估实际成品使用情况的测试方案。
解决方案
具有网络信令测试模式的无线测试仪。使用空口（OTA）测试方法，在实际使用条件下进行评估。
结果
这种OTA测试解决方案允许在实际使用环境中轻松测试带有无线通信设备或模块的产品，并通过快速验证缩短开发周期。
互联汽车生态系统各个层面的制造商必须按照国际公认的标准测试车辆、设备以及安装在车辆中或与车辆一起使用的部件。UN R10（联合国第10号法规）、3GPP和IEEE.802.11是此类标准的示例。此外，制造商为在恶劣环境中使用的车辆制定了单独的内部标准，并根据这些定制参数进行测试，以防止售后问题。
必须评估独立TCU、导航系统和其他包含无线通信设备的车载系统（图3）的无线性能。然而，设备安装在车辆中后可能会出现不稳定，因此必须在各种测试环境中验证连接。
图3 车载无线通信系统
必须验证包含无线通信设备的成品的性能，以确保其符合规格，尽管有外部因素。
1、发射性能、接收灵敏度和成品天线性能
无线电波很容易受到障碍物的影响。即使无线通信设备的独立性能得到保证，成品性能也可能因天线特性或安装位置而降低。
2.电子和电动汽车动力系统中噪声引起的无线通信性能问题
现代车辆有许多电气部件和长线束。此外，电动汽车使用高电压和大电流。这些电气系统的噪声以及噪声对策会降低无线通信质量。
3.车辆外部的噪声和无线通信系统之间的干扰
行驶或停车时来自外部的无线电波会干扰无线通信设备和无线通信质量。此外，无线通信系统的数量和类型的增加可能会导致系统之间的干扰。
4.驾驶时振动、环境温度变化等引起的无线通信质量
由于无线通信设备内的失真和设备单元间连接效应，驾驶过程中的振动和严重的环境温度变化可能会降低无线通信质量
创建一个OTA测试环境
每种车型的车辆形状和噪声源的位置可能会影响车辆的无线通信性能。因此，有必要在开发过程中评估成品无线性能，以防止售后问题。评估接近实际使用环境的无线连接条件需要在不受外部无线电波影响的条件下进行OTA测试，例如无线暗室。图4是这样一个OTA测试环境的示例。
OTA测量可以通过从天线向空中发射无线电波来测试现实世界成品使用通信条件下的整体通信性能。
测量发射和接收性能的一般流程是：
1、准备发射/接收测试设备。
2、将天线连接到测试设备。
3、在测试设备与被测设备（DUT）通信时进行测量。
还可以通过使用无线暗室预先校准来确定参数值，例如DUT Tx输出。
图4 车载OTA蜂窝通信测试系统
车载远程信息服务使用移动通信系统，特别是4G LTE和5G。美国无线通信和互联网协会（CTIA）和3GPP等组织定义了这些系统的测量方法和射频性能要求的标准。
OTA法规规定了如下参数指标：
波束方向上的等效各向同性辐射功率（EIRP）和有效各向同性灵敏度（EIS），包括天线特性。
TRP（总辐射功率）用于测量总辐射功率，TIS（总各向同性灵敏度）用于测量总体各向同性灵敏度。
通过这些测试可以评估安装了无线设备的整车无线性能。
OTA测试支持现实环境中的WLAN产品评估
为了验证整车中的WLAN射频特性，使用WLAN协议消息传递的连接方法，如WLAN测试仪MT8862A中的网络模式，优于配置通信设备进行非信令测试的测试模式连接。这是因为区域验证需要连续采集无线特性数据。此外，基准测试需要测量实际驾驶条件下的无线通信性能。
实现高效的WLAN区域验证
典型的车辆OTA测试环境（图5）包括WLAN区域验证，以评估车载WLAN单元的位置是否合适。这通过三个步骤进行验证：
1、验证车辆和OTA天线之间的距离。
2、更换WLAN输出电源。
3、将测量的接收功率转换为距离，以验证相对信号到达范围。
此外，通过改变OTA天线的角度和车辆位置，可以捕获WLAN 3D信号覆盖区域。
图5 Wi-Fi OTA测试环境
在近乎真实的环境中实现高效的基准测试
由于WLAN单元的布局因车辆型号和等级而异，因此每次都必须测量区域验证和射频性能。基准测试包括使用环境（如真实环境的噪声）。在接近真实环境的条件下进行测试而不切换到特殊测试模式的能力支持了高效的评估并缩短了开发时间。
总结
车辆的CASE(Connected、Autonomous、Shared & Services、Electric)技术创新正在迅速发展。在当今数据驱动的社会中，车辆使用各种无线设备，如蜂窝通信、Wi-Fi和蓝牙，连接到万物。任何区域的通信不稳定都会阻碍安全舒适的驾驶。安立公司测试解决方案确保稳定的高质量车载无线通信，为安全驾驶做出贡献。
