李 巖，郭宏偉，谷 淼，張海龍

（中國第一汽車股份有限公司，吉林 長春 130011）

汽車行業(yè)正在經(jīng)歷從傳統(tǒng)汽車轉(zhuǎn)向網(wǎng)聯(lián)化汽車和軟件定義汽車的變革，在這個過程中，汽車OTA（遠(yuǎn)程升級)扮演著重要的角色。國外車企如特斯拉，2020年發(fā)送了137次OTA遠(yuǎn)程升級，針對車身娛樂、個性化定制及自動輔助變道等多個方面進(jìn)行升級，提升用戶體驗；國內(nèi)車企如小鵬汽車，通過OTA進(jìn)行系統(tǒng)升級，推送了最新的Xmart OS 2.5.0，新增和優(yōu)化了自動輔助駕駛、智能座艙和語音、車主用車習(xí)慣設(shè)置等200多個功能。

汽車遠(yuǎn)程升級(OTA)給車主帶來了更好駕駛體驗和增加了主機(jī)廠潛在收入的同時也面臨著挑戰(zhàn)。目前汽車遠(yuǎn)程升級(OTA)主要的挑戰(zhàn)是穩(wěn)定的通信性能。2020年11月23日，市場監(jiān)管總局辦公廳出臺《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)汽車遠(yuǎn)程升級（OTA）技術(shù)召回監(jiān)管的通知》，規(guī)定生產(chǎn)者采用OTA方式消除汽車產(chǎn)品缺陷、實施召回的，應(yīng)按照《條例》及《實施辦法》要求，制定召回計劃，向市場監(jiān)管總局質(zhì)量發(fā)展局備案，依法履行召回主體責(zé)任。汽車遠(yuǎn)程升級(OTA)測試具有重要意義。

1 汽車遠(yuǎn)程升級(OTA)下載流量測試方案

1.1 汽車遠(yuǎn)程升級(OTA)下載流量測試方案架構(gòu)設(shè)計

通信性能的主要參考指標(biāo)是下載流量，針對生產(chǎn)現(xiàn)場的汽車遠(yuǎn)程升級(OTA)通信性能的測試主要測試下載流量。針對測試要求，提出的汽車遠(yuǎn)程升級(OTA)下載流量測試方案架構(gòu)設(shè)計如圖1所示。

圖1 汽車遠(yuǎn)程升級(OTA)下載流量測試方案的架構(gòu)

這套方案核心設(shè)備是CMW/X500網(wǎng)絡(luò)模擬器。汽車互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用通過無線信號跟CMW/X500相連，進(jìn)而根據(jù)不同的應(yīng)用分別連到車企用戶服務(wù)器、用戶APP和第三方互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站等。CMW/X500提供了理想的移動通信環(huán)境，既可以測試基本的通話功能，也可以測試汽車應(yīng)用或Tbox通信性能和診斷汽車到車企用戶服務(wù)器鏈路等問題。

1.2 汽車遠(yuǎn)程升級(OTA)下載流量測試方案功能

汽車遠(yuǎn)程升級(OTA)下載流量測試方案的主要功能如下。

1）汽車OTA網(wǎng)速IP數(shù)據(jù)統(tǒng)計測試：汽車T-box在4G或5G網(wǎng)絡(luò)下在某特定時間內(nèi)的數(shù)據(jù)吞吐量測試，統(tǒng)計IP網(wǎng)絡(luò)的時延、丟包等。

2）客戶定制測試：汽車應(yīng)用通過CMW/X500網(wǎng)絡(luò)模擬器連接第三方服務(wù)網(wǎng)站如愛奇藝，用戶手機(jī)APP通過CMW/X500訪問汽車等測試。

3）IP數(shù)據(jù)分析和設(shè)置不同服務(wù)等級（QoS）：分析每個IP連接、應(yīng)用、協(xié)議所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流量的行為和占比，可以設(shè)置不同IP服務(wù)優(yōu)先級（網(wǎng)絡(luò)時延、抖動和丟包等級）。

4）IP數(shù)據(jù)安全分析：能夠?qū)崿F(xiàn)加密協(xié)議和證書分析、IP端口分析、服務(wù)器地址分析，并以地理化的形式將服務(wù)器的IP地址顯示在地圖上，可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)分析得出數(shù)據(jù)是否是加密或明文傳輸。

在實現(xiàn)上述功能時，需要匹配汽車芯片的eSIM信息，對eSIM信息進(jìn)行數(shù)據(jù)填寫，并兼容CMW/X500的加密和鑒權(quán)參數(shù)。改寫汽車芯片的eSIM信息具體操作如圖2所示。

圖2 改寫汽車芯片的eSIM信息

此方案支持WiFi和藍(lán)牙擴(kuò)展，能夠支持在WiFi和藍(lán)牙的射頻條件下的下載流量測試。

2 “Road to Lab”測試方案

2.1 “Road to Lab”測試方案架構(gòu)設(shè)計

汽車OTA在實際運行過程中可能會由于所處的實際位置的實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的影響下產(chǎn)生某些問題，為了解決這個問題需要汽車廠家在充分調(diào)查汽車OTA所處的實際位置的網(wǎng)絡(luò)情況，費時費力可重復(fù)性差，需要花費大量的費用。為了實現(xiàn)在生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境下復(fù)現(xiàn)外場實際網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，節(jié)省時間和費用，在汽車遠(yuǎn)程升級(OTA)下載流量測試方案的基礎(chǔ)上，提出Road to Lab方案。Road to Lab方案的架構(gòu)如圖3所示。

圖3 Road to Lab方案的架構(gòu)

“Road to Lab”方案主要包括外場移動網(wǎng)絡(luò)掃頻ROMES、掃頻儀以及外場網(wǎng)絡(luò)信號復(fù)現(xiàn)工具CMWcards。外場移動網(wǎng)絡(luò)掃頻軟件“Romes”，掃頻儀實現(xiàn)外場網(wǎng)絡(luò)信號的采集及存儲；圖形化外場網(wǎng)絡(luò)信號復(fù)現(xiàn)編輯軟件“CMWcards”將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改生成測試腳本；最后通過生成的測試腳本將外場網(wǎng)絡(luò)信號導(dǎo)入CMW/X500網(wǎng)絡(luò)模擬器中進(jìn)行測試。

“Road to Lab”的具體流程是：在外場問題出現(xiàn)較多的特定位置進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集并生成log文件，CMW/X500網(wǎng)絡(luò)模擬器便可以根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)在生產(chǎn)現(xiàn)場場景下復(fù)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號，實現(xiàn)集中定位問題解決問題的目的。

2.2 “Road to Lab”測試方案主要功能

“Road to Lab”測試方案的主要功能如下。

1）4G/5G網(wǎng)絡(luò)支持范圍廣：支持移動、聯(lián)通、電信和國外所有運營商的4G/5G網(wǎng)絡(luò)。

2）汽車Tbox芯片參數(shù)配置支持范圍廣：支持高通、MTK、Intel等主流汽車Tbox芯片log格式識別、分析、網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)提取、配置文件保存。

3）路測網(wǎng)絡(luò)參數(shù)支持廣能實現(xiàn)信號同步：路測采集的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括小區(qū)參數(shù)SIB系統(tǒng)消息、L3層信令消息信令流程、小區(qū)信號強(qiáng)度動態(tài)變化并實現(xiàn)同步等。

4）自動配置、編輯靈活：根據(jù)外場log自動化生成網(wǎng)絡(luò)配置文件和測試腳本，也支持用戶靈活編輯。

“Road to Lab”測試方案的外場網(wǎng)絡(luò)復(fù)現(xiàn)步驟和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)報告如圖4所示。

圖4 CMWCards外場網(wǎng)絡(luò)復(fù)現(xiàn)步驟和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)報告

3 結(jié)論

本文進(jìn)行用于生產(chǎn)現(xiàn)場測試評價的模擬基站應(yīng)用的研究，提出了基于CMW/X500網(wǎng)絡(luò)模擬器作為模擬基站的汽車遠(yuǎn)程升級(OTA)下載流量測試方案和“Road to Lab”測試方案，分別實現(xiàn)了在生產(chǎn)現(xiàn)場理想場景下的汽車OTA通信性能測試和在生產(chǎn)現(xiàn)場場景下復(fù)現(xiàn)外場實際網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，節(jié)省了大量的時間成本、人力成本。