CALTEST

CALTEST – CAR LTE system Testing

Proof of Concept für Over the Air Emulationsverfahren für LTE Anwendung im Fahrzeug  

In diesem Projekt werden verschiedene Ansätze für sogenannte Virtual Drive Tests (VDT) unter realistischen Bedingungen evaluiert. Unter VDTs versteht man die Virtualisierung und Emulation von Fahrtests in einer geschlossenen und kontrollierbaren Umgebung, d.h. in einem Laborprüfstand werden Umgebungs- und Fahrsituationen, wie in unserer realen Umwelt vorhanden, nachgestellt. In den betrachteten VDTs geht es um die Emulation von LTE-Funkübertragungen zwischen einem Fahrzeug einer Basisstation. Im Speziellen sollen drei Emulationsverfahren („Two Stage conducted“, „wireless cable“ und Clusteremulation) bewertet werden.

Dazu wird zunächst ein LTE Throughput-Test im Freifeld durchgeführt. Dieser dient zur Gewinnung von Referenzwerten. Um möglichst repräsentative Szenarien zu spezifizieren, die ein breites Spektrum von Anwendungsfällen abdecken, werden unterschiedliche Messstrecken definiert. Die Messstrecken (Autobahn, Vorort und Stadt) unterscheiden sich in erster Linie in den zulässigen (oder gewöhnlich gefahrenen) Geschwindigkeiten und der umgebenden Bebauung bzw. Vegetation. Zur Durchführung der LTE-Throughput-Tests wird eine Basisstation am Antennenturm des Fraunhofer IIS mit zwei Antennen installiert und die vorgegebenen Messstrecken mit einem Fahrzeug abgefahren. Die erfolgten Messungen sollen später mit den Emulationsverfahren realistisch nachgebildet werden.

Im zweiten Schritt findet eine richtungsaufgelöste und applikationsspezifische Kanalmessung statt.

Zum einen werden die Messungen mit dem Ziel durchgeführt, eine antennenunabhängige, richtungs- und laufzeitaufgelöste Darstellung des Mobilfunkkanals in dem interessierenden Frequenzbereich zu erhalten. Zum anderen werden applikationsspezifische Messungen ausgeführt, bei denen im Fahrzeug (Empfänger, UE) und an der Basisstation (Sender) LTE-kompatible Antennen verwendet werden. Beide Arten von Messungen sollen möglichst an gleichen, zumindest vergleichbaren Raumpunkten durchgeführt werden, um zu untersuchen, inwiefern sich aus den richtungsaufgelösten die applikationsspezifischen Messungen „wiederherstellen“ lassen.

Anschließend werden Richtdiagramme der LTE-Applikationsantennen des Messfahrzeugs in der Virtuellen Straße VISTA in zwei verschiedenen Konfigurationen zur Anpassung der Feldmessungen an die Antennen gemessen. Die dann bestimmten Parameter und erfolgte Clusterung werden anschließend für das Emulationskonzept in VISTA vereinfacht und schließlich findet die Emulation des gemessenen Funkkanals in den drei genannten Emulationsverfahren statt.

Abschließend wird ein Vergleich durchgeführt, der jeweils die Throughput-Messungen der Emulationsvarianten denen der Freifeld-Messungen gegenüberstellt.

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