一、前言
随着国内车联网逐步渗透,消费者对汽车安全性、操作便利性、娱乐等方面提出越来越高要求,引发车载无线终端市场需求加大。基于移动通信技术,内置移动通信模块的车载终端出货量快速增长,产品形态不断丰富,应用智能化发展,集成通话、导航、社交等多种功能。
根据中国信通院发布的数据,2018年截至6月底,国内车载无线终端出货量471万部,同比增长161.8%。其中2G、3G、4G产品出货量分别为124万部、50万部和296万部,占比分别为26.4%、10.6%和62.9%。
针对车载无线终端进网需求剧增,生产企业进网检测经验欠缺,进网测试容易出现不合格项的问题,本文拟对车载无线终端进网检测的技术要点进行研究分析,力争从进网流程,检测方法,到整改方案等方面帮助生产企业解决上述问题。
二、车载无线终端的定义与分类
车载无线终端指在国内市场销售,含有移动通信模块能够连接公用电信网,用于车辆现代化管理的终端产品,如行车记录仪、智能云镜、车载GPS导航仪等,其中智能车载无线终端指具备Android等操作系统的产品。
车载无线终端按功能可分为集成度较高的T-Box设备、智能云镜、车载机器人,以及专注于特定功能的产品,如行车记录仪、车载导航、ETC智能终端、OBD设备、夜视仪等。
三、车载无线终端的进网检测流程和样机要求
车载无线终端进网检测流程与普通手机终端基本一致,具体送检流程见图1。

图1车载无线终端的进网检测流程
车载无线终端样机需具备以下条件方能开始测试:
1、样机完好,功能正常,配件齐全。由于终端测试环节较多,而实验室大部分测试内容为并行测试,所以请企业在送样之前确认所有样机能够正常开机,电源线、数据/控制线等配件充足,以便于实验室安排测试。
2、样机默认带射频口,或生产厂家安排工程师来实验室打开射频口或焊线。射频口分为通信模块射频口和WLAN射频口。LTE终端主板集成度较高,通常会有多个射频口,在打开射频口的同时,请提供射频口示意图,以便于区分。
四、车载无线终端进网测试技术要求解析
与普通手机终端一样,车载无线终端进网测试的技术要求是由《进网检验技术要求》确定的。
进网检验技术要求》规定了检测项目的集合和综合判定的原则。也就是说《要求》确定了每种制式终端的具体的检测项目,一般分为性能、无线局域网、EMC/OTA/SAR、网络兼容性及智能终端的信息安全五大类(见图2),并且规定了其判定准则,属于A类、B类项目或者参考项目。
移动终端进网检验项目根据移动终端支持的通信模组及各模块检验项目叠加确定。即若终端支持GSM/WCDMA/TD-LTE制式,支持无线局域网,属于智能终端,则需要测试分别测试GSM,WCDMA,TD-LTE的项目,制式间切换的项目,以及WLAN项目和智能终端信息安全项目。

图2手机终端的进网检测项目
与普通手机终端不同的是,车载无线终端只需要测试电磁兼容项目,信息安全项目(智能操作系统)、性能项目和网络兼容性项目,而不需要测试天线性能、电磁辐射性能和无线局域网项目。(见图3)

图3车载无线终端的进网检测项目
五、车载无线终端主要测试项目与测试建议
因为产品形式不一样,工作条件不一致,使用方式不相同等原因,还因为生产厂家跨行业,或者进网检测流程不熟悉,车载无线终端相比一般手机终端在进网检测过程中碰到的问题要多,测试中出现的不合格项也偏多。下面就就这些容易出现问题测试项目逐个进行说明,并且努力提出测试建议。
除了车载环境下的直流供电方式外,如被测设备还支持使用交流电源适配器供电,则应按照相应的产品类别的进网检验测试要求进行测试。
被测设备具有多种工作状态时,应选择电磁兼容性最差的状态进行测试,如有必要则所有的工作状态都要进行电磁兼容性测试。
需要注意的是,车载无线终端一般是12V直流电压供电,对传导测试而言,其适用的是直流端口的骚扰测试和抗扰度测试,需要标注正负极;对辐射测试而言,需要确定外置还是内置天线。
下面仅以瞬变和浪涌抗扰度试验做说明。
1)瞬变和浪涌抗扰度试验
与一般手机终端不同,车载无线终端使用的是车载环境下的瞬变和浪涌抗扰度试验。本测试适用于车载环境下的数字移动通信终端的直流电源输入端口,对于支持12V车载直流电源的测试等级要求如表1所示,对于支持24V车载直流电源的测试等级如表2所示。
表1 12V车载测试等级
测试脉冲 |
测试等级 V |
脉冲数或 测试时间 |
重复时间 |
|
最小 |
最大 |
|||
1 |
-75 |
10个脉冲 |
0.5s |
5s |
2a |
+37 |
10个脉冲 |
0.2s |
5s |
2b |
+10 |
10个脉冲 |
0.5s |
5s |
3a |
-112 |
20min |
90ms |
100ms |
3b |
+75 |
20min |
90ms |
100ms |
4 |
-6 |
10个脉冲 |
注 |
注 |
注:如果做多个脉冲则最小的重复时间为1min。 |
||||
表2 24V车载测试等级
测试脉冲 |
测试等级 V |
脉冲数或 测试时间 |
重复时间 |
|
最小 |
最大 |
|||
1 |
-450 |
10个脉冲 |
0.5s |
5s |
2a |
+37 |
10个脉冲 |
0.2s |
5s |
2b |
+20 |
10个脉冲 |
0.5s |
5s |
3a |
-150 |
20min |
90ms |
100ms |
3b |
+150 |
20min |
90ms |
100ms |
4 |
-12 |
10个脉冲 |
注 |
注 |
注:如果做多个脉冲则最小的重复时间为1min。 |
||||
受试设备供电电源优先选择车载电池;
依次对规定的脉冲进行测试。
对于传统手机厂家,生产厂家需要了解车载环境下的瞬变和浪涌抗扰度试验过程,对不合格项进行分析,选择合适的器件。
1)射频性能
进网测试的射频测试为接收性能的测试。以TD-LTE为例,其主要测试项目及测试目的解析如下:
参考灵敏度电平;测试目的:考察UE的参考灵敏电平,避免参考灵敏电平过高减少基站的覆盖距离 。
最大输入电平 测试目的:考察UE在给定条件下(无干扰、无多径传播)的最大输入电平,若最大输入电平过低会对UE在基站的近距离的通信效果产生不利影响。
邻道选择性测试目的:考察UE的邻道选择性性能,避免邻道选择性过大造成本信道解调的干扰。
阻塞特性测试目的:验证UE接收机在除杂散响应和相邻信道之外的频段上存在干扰信号时对有用信号的解调能力。
杂散响应测试目的:验证UE在其它频点上存在CW干扰信号时在载波频点上接收有用信号的能力。
互调特性; 测试目的:考察UE接收机抗互调干扰信号的能力。
杂散发射测试目的:UE接收机抑制接收机中产生或放大的杂散信号功率的能力
接收机性能测试用于验证接收机在静态传播条件和不同的多径衰落传播条件下接收有用信号、邻道信号和邻小区信号的能力。
对于射频性能测试常见问题,我们分析原因如下:
a、射频线过细,焊点不牢固,导致无法连接模拟器。
b、GPRS连接有问题,需要进入工程模式手动打开GPRS永久链接项。
c、对非手机类产品,语音无自动接听功能,需要客户提供相应的软件驱动程序,以便通过串口(如AT命令)控制被测样品工作。
d、无操作界面的产品,无法进行网络连接的相关设置,需要客户现场配合。
e、射频口,焊点不牢固, 导致LTE电平灵敏度测试的吞吐量与最大吞吐量比值不达标。
f、MTK平台工程命令中的工程模式设置有误,导致终端无法注册小区。
g、分集虚焊或射频参数未校准、导致LTE性能指标超标。
2)协议和卡接口
进网测试的协议和卡接口测试,则主要考察网络信息安全,如鉴权接受和拒绝,紧急呼叫等,和互联互通性能要求,如不同制式间的切换等。
对协议和卡接口测试,我们提出如下建议:
a、入网协议的大部分测试需要关闭数据连接,防止系统接收到不需要的信令而判定失败。
b、部分焊接天线的终端测试时注册不上网络,是由于焊接问题;天线说明标注错误。
c、LTE协议测试时,需要知道终端IPV4和IPV6的支持情况。
d、LTE协议入网测试,需要关闭VoLTE和IMS。
为保证测试正常运行,我们提出如下要求:
a、提供方法(驱动或指令)打开终端的COM口,用于测试时发送AT命令。
b、对于没有屏幕的终端,如果可以使用电脑模拟操作界面,更方便测试。
c、工程模式如果有,提供进入密码,方便测试,尤其是MTK平台的终端。
3)通用功能
通用功能的依据标准为YD/T 2307-2011《数字移动通信终端通用功能技术要求和测试方法》,通用功能考察的终端具备的基本功能。
对车载无线终端,送样厂家需注意送检终端的基本功能与声明一致。如语音功能,如短信功能等。
特别说明下信息安全项目。移动终端信息安全项目由两个标准:YD/T 2407 2013—《移动智能终端安全能力技术要求》,YD/T 2408 2013—《移动智能终端安全能力测试方法》确定。
两个标准从硬件、操作系统、外围接口、应用软件、用户数据5个层面对移动智能终端的安全能力提出了要求,并从基本的安全保障、实现难度、特殊安全能力等层面对安全能力进行了分级,分为五个等级共58项检测。
在进网检测中,移动智能终端安全能力必须达到标准中所要求的一级安全能力。一级安全能力对应的检测项为37项。
需要注意的是,信息安全容易出现如下问题:
a、功能状态显示缺失。
b、无操作系统安全防护能力。
从前面的介绍可知,虽然车载无线终端在测试项目上比一般手机终端要少,但其出现的问题反而比一般手机终端为多,为此在送样准备阶段,我们就要注意如下问题:
1)、认真填写设备简介,尤其是制式、频段、卡槽数量、待机方式等关键信息 。
2)、提供射频口位置图以及专用射频线。
3)、提供正确的驱动和USB连接线;提供用户说明书(含操作系统更新内容)电子档 。
4)、应明确确认LTE终端每一个卡槽支持的网络制式及频段 。
5)、产品标识应符合要求,应包括产品名称、型号、生产厂名、IMEI(MEID)号。
6)、测试WLAN时需提前确认样机的MAC地址是否固定 。
7)、提供必要的工程命令用以配合测试或由工程师现场支持 。
作者简介
杨子安
现就职于深圳信息通信研究院无线通信部,电子信息工程专业,中级职称,从事无线通信技术检测及研究工作多年,参与多项深圳信息通信研究院承担的国家、市、区各级科研项目,主持和参与多项中国通信标准化协会行业标准的制修订工作。
深圳信息通信研究院
中国信通院南方分院

