Еврокомиссия сообщает, что с 31 марта так называемая система экстренного вызова «eCall» станет обязательной по всему Евросоюзу для новых моделей пассажирских машин.
Соответствующее законодательство было принято в ЕС еще в 2015 году.
Европейская ассоциация автопроизводителей (ACEA) уточняет, что «производители автомобилей с субботы, 31 марта, будут оснащать все новые модели машин и автофургонов системой «eCall»».
ACEA приветствует внедрение этой системы, «которая стала возможной благодаря огромным инвестициям», сделанным представителями автопромышленности, говорится в сообщении ассоциации.
«Система «eCall» автоматически набирает единый европейский номер экстренной помощи 112 в случае серьезных ДТП. При помощи европейской спутниковой навигационной системы Galileo, она сообщает место нахождения автомобиля аварийным службам».
Эту систему связи можно будет задействовать и в ручном режиме, отмечает Еврокомиссия. Следовательно, даже очевидцы происшествий смогут, нажатием специальной кнопки у себя в машине, сообщить при помощи этой системы сведения о местонахождении ДТП.
По данным Еврокомиссии, за 2016 год порядка 25,5 тысячи человек погибли на дорогах 28 государств Евросоюза, а 135 тысяч получили серьезные травмы.
Целью новой системы «eCall» является повышение безопасности дорожного движения за счет оказание оперативной помощи автомобилистам, попавшим в происшествия в любой точке Европейского союза.
««eCall» обладает потенциалом к спасению множества жизней за счет сокращения времени реагирования экстренных служб. Это означает, что скорая помощь, пожарные расчеты и полиция смогут вмешиваться в ситуацию настолько быстро, насколько это возможно», — считают в ассоциации ACEA.
По оценкам, система «eCall» может вдвое и даже более сократить время реагирования на экстренные случаи с участием автомобилей, «тем самым спасая каждый год сотни жизней, а также уменьшая последствия травм». Благодаря «eCall» тяжесть травм может быть значительно снижена в десятках тысяч случаев.
ЕК планирует дать дополнительные предложения по повышению безопасности на дорогах в нынешнем году для возможности спасения еще большего количества жизней.
По оценкам Европейского Союза, система «eCall», основывающаяся на SIM-карте, добавит дополнительно 100 евро к цене каждого автомобиля.
Сравнительные характеристики систем экстренного реагирования eCall и «ЭРА-ГЛОНАСС»
Системы экстренного реагирования (СЭР) при аварийных ситуациях на автомобильном транспорте существуют в США, Бразилии, Китае, России, странах ЕС и некоторых других государствах. В Европе под руководством Европарламента развертывается и проходит испытания система eCall, базирующаяся на европейской спутниковой навигационной системе (СНС) Galileo [1, 2]. Весной 2015 г. Европарламентом была принята резолюция, согласно которой с апреля 2018 г. все новые автомобили в странах ЕС должны быть оснащены СЭР eCall.
В мае 2010 г. были начаты работы по проектированию аналогичной российской системы «ЭРА-ГЛОНАСС», основные функциональные свойства, параметры и характеристики которой согласуются с европейской системой eCall и регламентируются российским стандартом [3]. В январе 2015 г. внедрена в эксплуатацию первая очередь «ЭРА-ГЛОНАСС». Полностью работы по созданию отечественной СЭР планируется завершить в 2017 г. В соответствии с ФЗ РФ № 395-ФЗ начиная с 2015 г. оборудованием для «ЭРА-ГЛОНАСС» должны быть оснащены все новые модели легковых, грузовых автомобилей и автобусов (категории M и N), продажа которых будет осуществляться на территории РФ. С 2016 г. это требование будет распространено на транспортные средства (ТС) для коммерческой перевозки пассажиров и опасных грузов.
Базовой СНС «ЭРА-ГЛОНАСС» является российская группировка ГЛОНАСС. Европейская eCall использует спутники Galileo и GPS. В настоящее время в мире существуют две основные, полностью задействованные СНС — GPS (NAVSTAR USA) и ГЛОНАСС (РФ). СНС Galileo сейчас имеет частичную функциональность. Полная функциональность запланирована на конец 2017 г.
Основные различия между ГЛОНАСС и GPS заключаются в методах кодировки и формате передаваемого сигнала (CDMA-GPS и FDMA-GLONASS). В системе GPS используются две частоты передачи сигналов, а в ГЛОНАСС — два диапазона частот. В GPS используется кодовое разделение каналов (CDMA) и каждому спутнику присваивается свой собственный индивидуальный код. На земле приемник может различать сигналы от разных спутников только благодаря уникальному для каждого спутника коду [4]. Все спутники передают свою индивидуальную информацию на одних и тех же несущих частотах: L1 = 1575,42 МГц и L2 = 1224,60 МГц. Обе несущие частоты дополнительно модулируются навигационным сообщением. Для GPS-приемников специального назначения доступен точный Р-код, который уникален для каждого спутника и является основным дальномерным псевдослучайным кодом. Новые модели спутников GPS передают дополнительную служебную информацию также на частоте L5 = 1176,45 МГц. Полностью открытыми для пользователей всего мира являются сигналы спутников GPS с кодами С/А (Coarse/Acquisition, «коды грубого захвата»). В системе GPS предусмотрена возможность преднамеренного снижения точности определения координат над заданными районами мира по коду С/А до уровня 100 м. Такое преднамеренное снижение точности может быть введено по специальному решению правительства США. Для военных целей в системе GPS вместо Р-кода используется Y-код. Сигналы с этим кодом доступны для расшифровки только лицензированным пользователям, имеющим соответствующий ключ.
В системе ГЛОНАСС используется частотное разделение сигналов (FDMA). Это значит, что каждый спутник передает информацию на своей собственной частоте. При этом информация передается в виде двух фазоманипулированных сигналов. Иными словами, полезная информация накладывается на несущую частоту путем инверсии фазы на 180°. Частота первого сигнала ГЛОНАСС L1 = 1602 МГц, а частота второго L2 = 1246 МГц. Эти частоты обычно называют «первая» и «вторая» несущие. Шаг по частоте L1 оставляет 9/16 = 0,5625 МГц, а по частоте L2 — 7/16 = 0,4325 МГц. Отношение второй и первой частот составляет 7/9. В диапазоне L1 сигналы сдвинуты друг относительно друга по фазе на 90°. Процесс формирования радиосигналов с частотным разделением (ФРС ЧР) реализуется независимо по двум каналам. Радиосигналы диапазонов L1 и L2 формируются на двух квадратурах, сдвинутых по фазе на 90°. На одной квадратуре располагается сигнал с тактовой частотой ПСП 5,11 МГц, на другой — с тактовой частотой 0,511 МГц.
Сигнал в диапазоне L1 аналогичен C/A-коду в GPS и доступен для всех потребителей в зоне видимости группировки спутников. Сигнал в диапазоне L2 предназначен для военных и специальных применений, и его структура не раскрывается.
На спутниках ГЛОНАСС последних моделей (серия К) введена дополнительная передача сигнала с кодовым разделением (ПКР) в диапазоне L3 (1,2 ГГЦ). Этот сигнал имеет статус сигнала с открытым доступом L3OC. Радиосигнал диапазона L3 формируется на двух квадратурах, сдвинутых по фазе на 90°. На одной квадратуре располагается информационная компонента сигнала, на другой — пилотная, предназначенная для оптимизации процедуры поиска сигнала.
Навигационная информация в системе GPS передается в виде кадров. В целом процесс шифрования сигналов спутников GPS представляет собой довольно сложную задачу. Навигационные сообщения в системе ГЛОНАСС передаются в виде суперкадров длительностью 2,5 мин. Суперкадр состоит из пяти кадров длительностью 30 с. В составе каждого кадра передается полный объем оперативной информации и часть альманаха системы. Полный альманах содержится во всем суперкадре. Информация в строках (с первой по четвертую) суперкадра относится к конкретному спутнику, с которым установлена связь.
Для передачи информации в GPS и ГЛОНАСС используются различные протоколы. Отраслевые протоколы, такие, например, как Wialon IPS, TSIP, TAIP, RTCM, SC-104, поддерживают работу изделий определенных производителей. Практически все системы поддерживают протокол NMEA.
Системы GPS и ГЛОНАСС разрабатывались с учетом использования в разных регионах мира. Поэтому спутники этих двух СНС расположены на разных орбитах. Спутники ГЛОНАСС лучше видны в полярных областях на высоких широтах, а в экваториальной зоне и в средних широтах можно наблюдать значительно больше спутников GPS. Подробный анализ достоинств и недостатков ГЛОНАСС и GPS выходит за рамки данной статьи. Важно подчеркнуть, что это две разные системы, для эксплуатации которых необходимо разное оборудование, как наземное, так и космическое.
Спутниковая навигационная система Galileo — международный проект, разработку которого координирует Европейское космическое агентство. Планируется, что к 2020 г. на орбиту будут выведены 30 спутников Galileo, расположенных в трех плоскостях на высоте около 24 тыс. км (27 операционных и три резервных).
Система Galileo будет предоставлять следующие виды услуг:
Поскольку США и ЕЭС являются военными союзниками, то Galileo разрабатывается с учетом полной совместимости с GPS как в гражданском, так и в военном аспектах. Технические параметры сигналов системы Galileo должны совпадать с новой американской системой GPS-III. Поэтому данные об орбитальном движении спутников Galileo отличаются от данных GPS только количественными значениями.
В статье применяются следующие оригинальные термины, используемые в стандартах eCall и «ЭРА-ГЛОНАСС»:
В соответствии со стандартом РФ [3] навигационный модуль автомобильной системы (АС), предназначенной для «ЭРА-ГЛОНАСС», должен обеспечивать определение местоположения транспортного средства с использованием только СНС ГЛОНАСС в отсутствие сигналов GPS. Навигационный модуль АС для «ЭРА-ГЛОНАСС» должен поддерживать работу в российской системе координат ПЗ-90.11, а также в международной системе координат WGS-84. Оборудование для eCall может работать только с системой WGS-84.
Существуют и другие отличия этих систем, которые, однако, принципиально не влияют на их совместимость. Так, например, одно из отличий связано с короткими сообщениями SМS. В системе «ЭРА-ГЛОНАСС», в случае, если голосовой вызов не прошел, реализуется резервный вариант передачи информации с помощью коротких сообщений SМS. Такая опция введена в системе «ЭРА-ГЛОНАСС» с учетом того, что далеко не вся территория РФ обеспечивается качественной мобильной связью. В системе eCall механизм аварийных SМS-сообщений на сегодня решается несколько иначе. Ведущие мировые автомобильные производители, такие, например, как BMW, PSA, Volvo Cars и другие, оборудуют некоторые новые модели блоками автоматической передачи коротких сообщений, содержащих координаты аварийного автомобиля, на номер 112.
Ряд отличий существует в системах громкой связи. В «ЭРА-ГЛОНАСС» предусмотрена коррекция шумов и эха в исходящем голосовом сообщении при использовании систем громкой связи в кабине ТС. При этом в «ЭРА-ГЛОНАСС» узкополосный аудиоблок громкой связи должен удовлетворять требованиям ITU T-REC-P.1100. Кроме того, должно обеспечиваться автоматическое управление усилением сигнала, компенсирующее низкий уровень звука для тех случаев, когда водитель не в состоянии говорить в направлении, соответствующем диаграмме направленности микрофона. В проекте eCall нет специальных требований, направленных на обеспечение качества громкой связи в кабине автомобиля. Эта проблема отнесена к компетенции производителей автомобилей и автомобильной электроники.
В стандарте для АС «ЭРА-ГЛОНАСС» [3] существуют обязательные требования, которые в основном совпадают со стандартами для eCall [2], и рекомендательные требования, которые могут быть переданы в разделе Optional data (Minimum Set of Data, МСD).
В качестве рекомендательных в ГОСТ-Р [3] приводятся следующие требования:
Для определения тяжести аварии в случае использования АС, устанавливаемой в конфигурации дополнительного оборудования, рекомендуется реализовать непрерывную запись ускорений по трем координатам (х, у, z) с использованием трехосевого датчика движения с целью определения характера движения до и после аварии. Кроме того, рекомендуется определять и записывать перегрузки в момент аварии (удара).
В настоящее время для eCall и «ЭРА-ГЛОНАСС» не существует единого регламента передачи данных в разделе Optional data. Упрощенная структурная схема аппаратной части eCall показана на рис. 1 [5]. Аналогичная структурная схема используется и в системе «ЭРА-ГЛОНАСС».
Рис. 1. Упрощенная структурная схема аппаратной части «ЭРА-ГЛОНАСС» и eCall
Навигационный модуль постоянно собирает информацию в формате NMEA о координатах, направлении и скорости движения автомобиля. В случае тяжелой аварии (перегрузки 1–3g) срабатывает датчик движения, который запускает подушки безопасности и АС вызова экстренных оперативных служб. Эта система устанавливает по каналам UMTS (GSM) в автоматическом режиме связь с ЦОЗ. При этом передается ТРС, которое инициализирует сеанс аварийной связи. Кроме того, в АС предусмотрена тревожная кнопка, с помощью которой водитель или пассажиры ТС могут начать сеанс аварийной связи в ручном режиме. После того как ТРС будет принято и обработано, ЦОЗ устанавливает в автоматическом режиме связь с аварийным ТС. При этом микрофон и динамик в автомобиле отключаются, и АС переходит в режим передачи МНД. Для передачи МНД от АС в ЦОЗ используется голосовой тракт. Это связано с тем, что установление связи по голосовому каналу имеет наивысший приоритет и гарантированные задержки.
АС может работать в одном из двух состояний:
МНД (цифровое сообщение объемом 140 байт) содержит следующую обязательную информацию:
Кроме того, МНД может содержать необязательную, дополнительную информацию:
Для дополнительной информации зарезервировано 102 байта. В результате успешной передачи МНД диспетчер ЦОЗ получает необходимую для вызова спасательной службы информацию об аварийном ТС.
В системе eCall предусмотрены три основных варианта работы:
Вариант Emergency Call (аварийный вызов) реализуется автоматически при срабатывании датчиков движения или при нажатии аварийной кнопки пассажирами ТС. Возможны два типа передачи МНД при работе в этом варианте: PUSH mode (инициатор АС) и PULL mode (инициатор ЦОЗ).
В режиме Configuration Call проводится настройка параметров работы всех элементов eCall. Требования, предъявляемые к проверке работоспособности eCall, сформулированы в технических условиях [7].
В режиме Test Call проверяются следующие параметры:
Структурная схема проверки основных параметров АС eCall показана на рис. 2.
Рис. 2. Структурная схема проверки основных параметров АС eCall
Каждый этап работы eCall строго регламентирован специальными стандартами [8]. Так, например, требования к МНД прописаны в стандарте EN15722, требования к приложениям высокого уровня — в стандарте EN16062.
В eCall и «ЭРА-ГЛОНАСС» для передачи МНД используется тональный модем, который является наиболее важной частью модуля мобильной связи, обеспечивающей работу в системах. Основная функция тонального модема заключается в передаче МНД в режиме голосового вызова. Он имеет два основных блока — приемник и передатчик. Структурная схема передатчика тонального модема показана на рис. 3.
Рис. 3. Структурная схема передатчика тонального модема АС
На первом этапе МНД дополняется контрольной информацией размером 28 бит. Суммарное сообщение длиной 1148 бит кодируется с использованием метода гибридного автоматического запроса повторной передачи (HARQ). Таким образом, МНД передается с защитным CRC-кодом. При этом исходные данные кодируются с прямым исправлением ошибок (FEC) кода, а биты четности либо сразу отправляются вместе с сообщением, либо передаются только по запросу, когда приемник обнаруживает ошибочное сообщение. Такая схема кодирования дает поток различной избыточности (максимальная скорость равна 0,83), что позволяет увеличивать избыточность при каждой повторной попытке передачи данных.
В модуляторе биты МНД группируются в символы. Каждый символ содержит три информационных бита, соответствующих модуляционному фрейму (кадру). Модулятор преобразует кодированные данные в сигналы специальной формы, соответствующие требованиям 3GPP TS 46.001 и 3GPP TS 26.071, предъявляемым к аудиокодекам модулей мобильной связи. В результате сообщение МНД плюс код CRC с помощью биполярной фазовой импульсной модуляции преобразуется в форму, которая пригодна для передачи с использованием голосовых AMR-кодеков, включая GSM Full-Rate кодеки. Возможны два режима модуляции — быстрый (Fast) и расширенный, помехозащищенный (Robust). При нормальном режиме работы используется быстрая модуляция. Расширенный метод модуляции применяется как резервный в тех случаях, когда из-за плохого качества связи пакет МНД может быть поврежден. При быстрой модуляции используются 16 посылок с временным кадром 2 мс, при расширенной — 32 посылки с кадрами 4 мс и частотой семплирования 8 кГц. Таким образом, аудиофрейм (кадр) при быстром режиме объединяет 10 модуляционных фреймов, которые содержат 10 символов (30 бит). В случае расширенного режима используется пять модуляционных фреймов, содержащих пять символов (15 бит). Структура слота модулятора передатчика тонального модема показана на рис. 4.
Рис. 4. Структура слота модулятора передатчика тонального модема
Каждое сообщение МНД передается в отдельном фрейме данных, который содержит кодированную аудиоинформацию и код CRC. Аудиоданные, содержащие МНД, передаются отдельными пакетами, разделенными промежутками молчания. Эти пустые промежутки вводятся для того, чтобы снизить возможность повреждения пакета МНД в результате наводок и искажений, возникающих в голосовом канале. Структура МНД в аудиоформате показана в таблице.
Испытания на соответствие стандартам eCall/ЭРА-ГЛОНАСС
Обзор системы eCall/ЭРА-ГЛОНАСС
Европейский союз принял план, согласно которому начиная с апреля 2018 года все выпускаемые на его территории автомобили должны комплектоваться бортовой системой экстренного реагирования. Российская государственная система экстренного реагирования ЭРА-ГЛОНАСС полностью совместима с системой eCall. С 1 января 2017 года все продаваемые на территории РФ автомобили обязательно комплектуются модулем системы ЭРА-ГЛОНАСС. Для передачи информации о ДТП и транспортном средстве (ТС) обе системы используют сети сотовой связи 2G или 3G, а также систему спутникового позиционирования. Принцип работы системы экстренного реагирования при ДТП показан на рис. 1.
Рис. 1. Типовая система экстренного реагирования при ДТП
Система экстренного реагирования при авариях состоит из четырех элементов: блока интерфейса пользователя (БИП), глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС), сети сотовой связи и центра обработки вызовов и координации экстренных служб (ЦОВ). При аварии БИП может запускаться вручную водителем либо пассажирами, это делается нажатием специальной кнопки или происходит автоматически. В последнем случае система определяет степень тяжести ДТП по датчикам, срабатывающим, например, при раскрывании подушек безопасности.
БИП автоматически совершает тональный вызов по единому номеру 112. Вызов направляется в ближайший ЦОВ по имеющимся сетям мобильной связи общего пользования. Смысл применения сетей 2G и 3G заключается в том, что они обладают широкой зоной покрытия, особенно в сельской местности.
После установления соединения между автомобилем и ЦОВ система передает стандартизированный минимальный набор данных (МНД), содержащий идентификационный номер ТС (VIN-код), координаты места ДТП, отметку времени, направление движения в момент ДТП, количество пассажиров на борту и т. д. Координаты места ДТП в МНД указываются с помощью ГНСС.
ЭРА-ГЛОНАСС использует те же принципы и протоколы, что и eCall, но располагает более широким функционалом. В частности, она имеет режим обратного звонка и может использовать СМС в качестве резервного канала передачи МНД. Поскольку передача СМС требует минимальных возможностей сети, это значительно повышает вероятность приема МНД. Передачу СМС может запросить ЦОВ, если голосовое соединение было установлено успешно, но первое сообщение с МНД не было принято. В свою очередь БИП может передать СМС, если ему не удалось установить голосовое соединение.
Основная задача систем eCall и ЭРА-ГЛОНАСС — сокращение времени реагирования на ДТП. Считается, что 30% смертей происходит в течение нескольких минут после аварии, а 70% смертей происходит в течение двух часов из-за позднего прибытия экстренных служб. Поэтому ускорение реагирования может спасти множество жизней.
Блок интерфейса пользователя (БИП)
БИП установлен в салоне ТС. Типичный блок интерфейса пользователя состоит из встроенного управляющего микроконтроллера, тонального модема и приемника ГНСС, как показано на рис. 2.
Рис. 2. Типовой блок интерфейса пользователя (БИП)
Ключевым элементом БИП является встроенный управляющий микроконтроллер. Он непрерывно следит за бортовыми датчиками и одновременно контролирует приемник ГНСС и тональный модем через соответствующие интерфейсы. БИП составляет минимальный набор данных (МНД), используя введенные на заводе данные, в том числе VIN-код ТС и тип топлива, а также текущую информацию от бортовых датчиков — положение автомобиля, отметку времени и количество пассажиров. Приемник ГНСС обеспечивает постоянное отслеживание местоположение ТС. При срабатывании датчика аварии тональный модем по сотовой сети общего пользования (2G и 3G) устанавливает голосовое соединение с ближайшим диспетчерским пунктом для передачи сообщения МНД. БИП снабжен микрофоном и громкоговорителем, позволяющими водителю или пассажирам разговаривать с оператором ЦОВ.
Глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС)
Огромное значение для системы экстренного реагирования имеет точное позиционирование. Для пострадавших очень важно, чтобы ГНСС предоставила точные географические координаты места ДТП. Следовательно, для БИП требуется очень надежный и точный приемник ГНСС.
Согласно исследованию «Детальный анализ влияния системы автоматического экстренного вызова на смертность от ДТП», 53% вызывающих не могут точно назвать место аварии, и примерно в 56% случаев спасателям приходится искать дополнительную информацию. В исключительных случаях это может привести к прибытию экстренных служб в другое место. Система экстренного реагирования позволяет избежать возможных задержек.
Требования к тестированию приемника ГНСС
Можно протестировать приемник ГНСС, принимая спутниковые сигналы на его антенну. Хотя этот подход вполне жизнеспособен, результаты подобных испытаний будут неполными, поскольку принимаемые сигналы быстро изменяются и не повторяются. Бывает так, что в конкретное время и в конкретном месте нужные спутниковые сигналы вообще отсутствуют. Кроме того, в особых условиях, например в некоторых местах или при высоких скоростях, испытания могут быть очень дорогостоящими и трудозатратными.
Для испытаний приемника используется система записи и воспроизведения, имитирующая сигнал ГНСС. Данная система обеспечивает хорошую воспроизводимость тестовых сигналов, однако не позволяет изменять записанные сигналы и сигналы отдельных спутников или вносить искажения во время воспроизведения сигналов.
Для решения указанных проблем применяют симулятор сигналов ГНСС, который моделирует сигнал, принимаемый приемником ГНСС (смесь сигналов от разных НКА с разными задержками, доплеровскими сдвигами и уровнями мощности). Таким образом, симулятор ГНСС реального времени позволяет изменять сигнал в процессе его генерирования. Еще одно преимущество симулятора ГНСС — возможность моделирования сигналов, позволяющих проводить испытания систем типа Galileo и Beidou прежде, чем они будут полностью развернуты.
Минимальный набор данных
Минимальный набор данных (МНД) — это сообщение, отправляемое блоком интерфейса пользователя в центр обработки вызовов (ЦОВ) или в другой уполномоченный кол-центр экстренных служб. МНД содержит минимум 140 байт. Европейский союз стандартизовал формат пакета МНД и передаваемую в нем следующую информацию:
Центр обработки вызовов и координации экстренных служб (ЦОВ)
Центр обработки вызовов и координации экстренных служб (ЦОВ) — один из важнейших элементов автомобильной системы экстренного реагирования. ЦОВ должен автоматически получать информацию о месте, времени и степени тяжести ДТП, а также данные о транспортном средстве. Персонал ЦОВ должен быть подготовлен к обработке информации о ТС, зарегистрированных и в своей стране, и за рубежом.
Услуга экстренного реагирования, оказываемая третьей стороной
Услуга экстренного реагирования, оказываемая третьей стороной (TSP) (рис. 3) в отличие от обычной системы вызова экстренных оперативных служб, является платной. Когда провайдер этой услуги (TPSP) принимает аварийный звонок, он пересылает данные от БИП в ЦОВ. Оказание услуги экстренного реагирования сторонним провайдером и его взаимодействие с ЦОВ определены стандартом CEN EN 16102 «Интеллектуальные транспортные системы. Электронный вызов. Операционные требования к поддержке третьей стороны». Многие автопроизводители предлагают в качестве опции услугу помощи на дорогах, особенно в случаях поломок (B-Call), а также предоставляют общую информацию о техническом обслуживании, дают рекомендации, пересылают сообщения и, естественно, принимают звонки о ДТП.
Рис. 3. Схема оказания услуги экстренного реагирования сторонним провайдером согласно документу CEN TC278 WG15
Система eCall следующего поколения (NG eCall)
Текущие разработки eCall основаны на стандартах ETSI и CEN, предусматривающих использование системы 112 с коммутацией каналов. Сегодняшние сети 2G/3G хорошо развиты и обладают наибольшей зоной покрытия, чем пока не могут похвастаться сети 4G. Однако системы экстренного реагирования с коммутацией каналов постепенно заменяются системами IMS (IP Multimedia Service — услуга передачи мультимедиа по IP). Инженерный совет Интернета (IETF) выпустил проект NG eCall, а Европейский институт по стандартизации в области телекоммуникаций (ETSI) описал реализацию системы IMS eCall в документе ETSI TR 103 140.
На рис. 4 показан переход от современной eCall к IMS eCall, который может различаться в зависимости от конкретной страны.
Рис. 4. Типовой сценарий перехода согласно документу ETSI TR 103 140 v.1.1.1
По мере развития технологий продолжают совершенствоваться бортовые системы экстренного реагирования. В этом контексте нам необходимо понять, чем различаются между собой разные системы и как проверить их на взаимную совместимость и соответствие их архитектуры различным стандартам и спецификациям.
Решение для испытаний на соответствие стандарту систем экстренного реагирования eCall E6950A компании Keysight
Решение для испытаний на соответствие стандарту eCall E6950A осуществляет полное функциональное тестирование бортового оборудования систем eCall/ЭРА-ГЛОНАСС, его проверку соответствия стандартам с опциональным анализом характеристик аудиотракта. Решение имитирует ЦОВ и использует комплекс для тестирования средств беспроводной связи Keysight и генератор ВЧ-сигналов для имитации сотовой сети и предоставления координат ГНСС.
Решение для испытаний на соответствие стандарту eCall E6950A компании Keysight включает в себя:
Схема испытаний на соответствие стандарту eCall имитирует элементы реальной среды, как показано на рис. 5.
Рис. 5. Схема испытаний на соответствие стандарту eCall
Компания Keysight также предлагает наборы автоматизированных тестовых сценариев для eCall и ЭРА-ГЛОНАСС (рис. 6). Тестовые сценарии для систем экстренного реагирования и ЭРА-ГЛОНАСС KS8205A управляют генераторами UXM, MXG, ПО Signal Studio PSAP и БИП. Все тестовые сценарии отвечают спецификации ETSI TS 103 412 V1.1.1 (2016-04), определяющей тестирование общеевропейской системы eCall в целом и ее тонального модема в частности, а также стандарту ЭРА-ГЛОНАСС (все процедуры выполняются по ГОСТ Р 33467-2015).
Рис. 6. Платформа для автоматизации испытаний (TAP) Keysight с тестовыми сценариями систем экстренного реагирования
Схема испытаний и линии связи
Схема измерений поддерживает комплексы для тестирования средств беспроводной связи, такие как Keysight E7515A и E5515C. Существует три схемы испытаний, которые выбирают в зависимости от наличия оборудования.
Схема испытаний 1
В данной конфигурации ПО имитации ЦОВ E6951A PSAP (рис. 7) установлено на внешнем компьютере. Для этого компьютер по локальной сети соединяют с блоком обработки вызовов комплекса E7515A UXM, который, в свою очередь, через сетевое соединение передает аудиосигнал на компьютер. E7515A UXM не имеет аналогового входа и выхода. Если необходимо, соединения можно выполнить через внешнюю звуковую карту USB. Для подачи БИП-команды на взаимодействие со службами оператора можно использовать опциональный канал управления по последовательному интерфейсу. ПО E6951A PSAP будет контролировать подключенный обработчик вызовов (E7515A UXM или E5515C/E) на предмет входящих звонков, независимо от того, каким путем установлено соединение.
Рис. 7. Схема испытаний 1
Схема испытаний 2
Если используется блок eCall из комплекса E5515C (рис. 8), требуется установить аудиосоединение между звуковой картой и входным/выходным разъемами BNC. Поскольку уровни входного и выходного сигналов у разных звуковых карт ПК могут различаться, то для нормирования звукового сигнала в линии между ПК и E5515C/E рекомендуется внешняя звуковая карта USB.
Рис. 8. Схема испытаний 2
Схема испытаний 3
ПО имитации ЦОВ E6951A PSAP (рис. 9) может работать на встроенном в комплекс E7515A UXM ПК (Windows 7). В этом случае остается потребность в соединении по локальной сети с генератором сигналов и в дополнительном USB-соединении для управления БИП.
Рис. 9. Схема испытаний 3
Схема тестирования качества аудиосигнала (опция)
Протестировать качество аудиосигнала системы экстренного реагирования (рис. 10) можно с помощью аудоанализатора Keysight U8903B. Для этого на него нужно подать аудиосигнал с комплекса E7515A UXM или блока eCall комплекса E5515C. Блок eCall комплекса E5515C подключается непосредственно к входам и выходам аналогового сигнала анализатора U8903B.
Рис. 10. Схема тестирования качества аудиосигнала