Simulations-, Test- und Referenzumgebung für mobile Operationen »SumO«

Im Rahmen des Projekts SumO übernimmt das Fraunhofer IIS in Zusammenarbeit mit der Wehrtechnischen Dienststelle für Informationstechnologie und Elektronik WTD 81 der Bundeswehr den Konzeptentwurf, die Entwicklung spezifischer Test- und Messgeräte und die Entwicklung einer automatisierten Ablaufsteuerung für eine Simulations-, Test- und Referenzumgebung für mobile Operationen. Dabei bringt das Fraunhofer IIS Kompetenzen und Projekterfahrungen im Bereich der Modellierung und Emulation von Funkkanälen ein.

Im Projektkontext wird eine permanente, flexible Testinfrastruktur eingerichtet, die validierend und verifizierend für verschiedenste Komponenten-, Verbindungs- und Systemtests genutzt werden kann. SumO – die Simulations-, Test- und Referenzumgebung für mobile Operationen – wird dabei labor- und standortübergreifend operieren und kann bestehende Test- und Analyseeinrichtungen integrieren.

Verschiedenste Komponenten-, Verbindungs- und Systemtests vereint in einer Gesamtarchitektur

Aktuelle Informations- und Kommunikationsnetze bauen auf IP-basierter Kommunikation auf. Dabei ist es wichtig, dass diese Netze den Anwendungen eine ausreichende Verbindungsqualität liefern, also zum Beispiel Sprache mit ausreichender Verständlichkeit und ohne störende Verzögerung übertragen. Dies ist insbesondere bei heterogenen Netzwerken mit mobiler Datenübertagung eine Herausforderung, da hier häufig nur geringe Übertragungsraten mit z. T. hoher Latenz zur Verfügung stehen.

Beim Aufbau komplexer Funknetzwerke müssen deshalb alle Komponenten sorgfältig ausgewählt und aufeinander abgestimmt werden. Im Betrieb muss sichergestellt sein, dass alle Anwendungen jederzeit mit der benötigten Qualität nutzbar sind. Das ist eine komplexe Aufgabe, die je nach Anforderung des Informationsaustauschs und den technischen Randbedingungen ein diffiziles Austarieren, Konfigurieren, Parametrisieren und Anpassen des Netzes erfordert. Dafür ist eine geeignete Testumgebung nötig, die verschiedenste Komponenten-, Verbindungs- und Systemtests in einer Gesamtarchitektur vereint. Damit lässt sich die Leistungsfähigkeit und das Verhalten eines Verbundnetzes permanent prüfen und untersuchen, sodass eine optimale Konfiguration und Parametrierung leichter möglich ist.

Die im Projekt SumO entwickelte Testumgebung bietet folgende Möglichkeiten:

  • Erstellung von objektiv vergleichbaren und reproduzierbaren Testergebnissen und -reports im Rahmen der integrierten Nachweisführung in einem anerkannten und referenzierbaren Test-Framework
  • Produkt- und herstellerneutrale Systemtests zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit von Einzelkomponenten oder Systemen in der gesamten Kommunikationskette
  • Unterstützung bei der Definition und der Entwicklung eines Kommunikationsverbundes in der Analyse- und Realisierungsphase
  • Integrations- und Interoperabilitätstests zwischen verschiedenen Systemen und Geräten, auch nach Updates und Produktverbesserungen/-anpassungen in der Nutzungsphase
  • Tests zur Integration von System-/Produktvorschlägen in den Systemverbund
  • Abnahme- und Akzeptanztests zur Feststellung der Forderungsabdeckung
  • Validierungen neuer Konfigurationen und Konfigurationsstände innerhalb des Systemverbundes
  • Fehleranalyse unter realistischen und reproduzierbaren Bedingungen über alle Ebenen eines komplexen und heterogenen Kommunikationsverbundes hinweg

Die Architektur des SumO-Software-Frameworks unterstützt bei:

Testvorbereitung

  • Graphical User Interface (GUI) für eine einfache Bedienung
  • Software-Bibliotheken zur Testablaufsteuerung und zur Ansteuerung von zu testenden Geräten (DUTs) sowie Messgeräten
  • Templates für Testfälle
  • Verifikation des Test-Setups, z. B. durch Überprüfung der Erreichbarkeit von Komponenten und Validierung der Konsistenz von Parametern

Testdurchführung

  • Automatisierte Testdurchführung
  • Definierbare Ausgaben (Testablauf, Zustände, Ergebnisse) während der Tests zur besseren Überwachung eines korrekten Testablaufs

Testauswertung

  • Automatische Berichtgenerierung
  • Archivierung der Testergebnisse einschließlich der Konfigurationen des Test-Setups, Software-Version und Log-Dateien

Insgesamt stellt SumO ein komplexes Testsystem mit großem Funktionsumfang bei einfacher Bedienbarkeit dar. Die Nutzer erhalten Zugriff auf vereinheitlichte Testverfahren und Ergebnisprotokolle. Zudem bietet das Testsystem eine hohe Transparenz bezüglich der Ergebnisse, da der Zugriff auf Log-Dateien möglich ist, die die Ergebnisse an definierbaren Mess- und Testpunkten im Setup protokollieren. So lassen sich Black-, Grey- und White-Box-Tests auch in einem sehr heterogenen Systemverbund kombinieren. Gleichzeitig fördern die einheitlichen, dokumentierten Testverfahren die Akzeptanz der Testergebnisse bei den Nutzern und Komponentenherstellern.

Mehr Informationen

Das Fraunhofer IIS entwickelt Test- und Messgeräte für die Echtzeit-Kanalsimulation und das Testen von SDR-Schnittstellen. Sie dienen der zuverlässigen und kostengünstigen Evaluierung von Übertragungssystemen.

 

Geräteschnittstellentester DT4610

Für OBISS-basierte SDR-Schnittstellen

 

Echtzeit-Kanalsimulator RTSIM DT4630

Für HF-Anwendungen