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(zhǎng)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(gè)過程中，汽車OTA（遠(yuǎn)程升級(jí))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(jí)，針對(duì)車身娛樂、個(gè)性化定制及自動(dòng)輔助變道等多個(gè)方面進(jìn)行升級(jí)，提升用戶體驗(yàn)；國內(nèi)車企如小鵬汽車，通過OTA進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，推送了最新的Xmart OS 2.5.0，新增和優(yōu)化了自動(dòng)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(gè)功能。

汽車遠(yuǎn)程升級(jí)(OTA)給車主帶來了更好駕駛體驗(yàn)和增加了主機(jī)廠潛在收入的同時(shí)也面臨著挑戰(zhàn)。目前汽車遠(yuǎn)程升級(jí)(OTA)主要的挑戰(zhàn)是穩(wěn)定的通信性能。2020年11月23日，市場(chǎng)監(jiān)管總局辦公廳出臺(tái)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)汽車遠(yuǎn)程升級(jí)（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(shí)施召回的，應(yīng)按照《條例》及《實(shí)施辦法》要求，制定召回計(jì)劃，向市場(chǎng)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(jí)(OTA)測(cè)試具有重要意義。

1 汽車遠(yuǎn)程升級(jí)(OTA)下載流量測(cè)試方案

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

通信性能的主要參考指標(biāo)是下載流量，針對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的汽車遠(yuǎn)程升級(jí)(OTA)通信性能的測(cè)試主要測(cè)試下載流量。針對(duì)測(cè)試要求，提出的汽車遠(yuǎn)程升級(jí)(OTA)下載流量測(cè)試方案架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 汽車遠(yuǎn)程升級(jí)(OTA)下載流量測(cè)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(hào)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(dòng)通信環(huán)境，既可以測(cè)試基本的通話功能，也可以測(cè)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(jí)(OTA)下載流量測(cè)試方案功能

汽車遠(yuǎn)程升級(jí)(OTA)下載流量測(cè)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(jì)測(cè)試：汽車T-box在4G或5G網(wǎng)絡(luò)下在某特定時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)吞吐量測(cè)試，統(tǒng)計(jì)IP網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延、丟包等。

2）客戶定制測(cè)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(cè)試。

3）IP數(shù)據(jù)分析和設(shè)置不同服務(wù)等級(jí)（QoS）：分析每個(gè)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(jí)（網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、抖動(dòng)和丟包等級(jí)）。

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(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)分析得出數(shù)據(jù)是否是加密或明文傳輸。

在實(shí)現(xiàn)上述功能時(shí)，需要匹配汽車芯片的eSIM信息，對(duì)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(cè)試。

2 “Road to Lab”測(cè)試方案

2.1 “Road to Lab”測(cè)試方案架構(gòu)設(shè)計(jì)

汽車OTA在實(shí)際運(yùn)行過程中可能會(huì)由于所處的實(shí)際位置的實(shí)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(gè)問題需要汽車廠家在充分調(diào)查汽車OTA所處的實(shí)際位置的網(wǎng)絡(luò)情況，費(fèi)時(shí)費(fèi)力可重復(fù)性差，需要花費(fèi)大量的費(fèi)用。為了實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下復(fù)現(xiàn)外場(chǎng)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用，在汽車遠(yuǎn)程升級(jí)(OTA)下載流量測(cè)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(chǎng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)掃頻ROMES、掃頻儀以及外場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)復(fù)現(xiàn)工具CMWcards。外場(chǎng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)掃頻軟件“Romes”，掃頻儀實(shí)現(xiàn)外場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的采集及存儲(chǔ)；圖形化外場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)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(cè)試腳本；最后通過生成的測(cè)試腳本將外場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)導(dǎo)入CMW/X500網(wǎng)絡(luò)模擬器中進(jìn)行測(cè)試。

“Road to Lab”的具體流程是：在外場(chǎng)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(chǎng)場(chǎng)景下復(fù)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)集中定位問題解決問題的目的。

2.2 “Road to Lab”測(cè)試方案主要功能

“Road to Lab”測(cè)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(dòng)、聯(lián)通、電信和國外所有運(yùn)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(shí)別、分析、網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)提取、配置文件保存。

3）路測(cè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)支持廣能實(shí)現(xiàn)信號(hào)同步：路測(cè)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(hào)強(qiáng)度動(dòng)態(tài)變化并實(shí)現(xiàn)同步等。

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

“Road to Lab”測(cè)試方案的外場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)現(xiàn)步驟和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)報(bào)告如圖4所示。

圖4 CMWCards外場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)現(xiàn)步驟和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)報(bào)告

3 結(jié)論

本文進(jìn)行用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試評(píng)價(jià)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(jí)(OTA)下載流量測(cè)試方案和“Road to Lab”測(cè)試方案，分別實(shí)現(xiàn)了在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)理想場(chǎng)景下的汽車OTA通信性能測(cè)試和在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景下復(fù)現(xiàn)外場(chǎng)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，節(jié)省了大量的時(shí)間成本、人力成本。