CN103533559A

CN103533559A - 一种基于lte技术的车路通信测试平台及测试方法

Info

Publication number: CN103533559A
Application number: CN201310497752.9A
Authority: CN
Inventors: 赵祥模; 徐志刚; 陈婷; 白国柱
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2033-10-21
Also published as: CN103533559B

Abstract

本发明公开了一种基于LTE技术的车路通信测试平台及测试方法，该平台包括eNodeB基站、LTE核心网、应用服务器群、网管服务器、车载测试单元和路场测试车道；LTE核心网、应用服务器群和网管服务器相互连接；汇聚交换机与eNodeB基站连接；eNodeB基站的无线信号覆盖整个路场测试车道；路场测试车道上安装有高清摄像头，高清摄像头与视频监控服务器连接；车载测试单元与eNodeB基站实现信息交互。本发明将第4代移动通信技术LTE引入ITS车路通信系统，提供了真实环境下的车路通信测试平台及测试方法，对车路信息交互过程中的核心参数进行量化评估，为车辆远程监控、交通信息发布、车路间宽带数据传输等车路通信应用提供一种全新的解决思路和验证平台。

Description

一种基于LTE技术的车路通信测试平台及测试方法

技术领域

本发明属于智能交通技术领域，涉及一种车路通信测试平台及测试方法，尤其是一种基于LTE技术的车路通信测试平台及测试方法。

背景技术

车路通信系统作为ITS重要子系统之一，是保障交通参与者之间通信渠道顺畅，针对道路行车实现安全预警、高效引导，并为乘客提供专业多媒体与移动互联网应用服务的关键所在。目前，已有的车路通信系统大多以基于IEEE802.11标准的无线通信技术作为主要接入方式，例如，Wi-Fi、WAVE、DSRC等，可实现低速移动或静止时的车路通信，但上述技术具有覆盖范围小、车辆在移动过程中需要频繁切换连接路侧设备、无法为各种多媒体信息服务提供高品质保障等缺点，难以满足智能交通未来发展的需要。为克服上述缺点，近年来，已有一些学者和研究机构开始将目光投向具有更远覆盖范围、更高频谱利用率、更快传输速率特性的LTE技术，然而，国内基于这项4G移动通信技术的车路通信系统开发尚处于起步阶段，且多数研究都是通过仿真方法进行系统性能评估，鲜有采用实测方法验证其传输有效性的实例，因此，如何在真实环境下对其进行科学严谨的定量评估将是加快相关产品研发及市场化的重要前提。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于LTE 技术的车路通信测试平台及测试方法，其将第4代移动通信技术LTE引入ITS车路通信系统，旨在提供一种真实环境下的车路通信测试平台及测试方法，对车路信息交互过程中的核心参数进行量化评估，为基于LTE技术的车路通信产品开发提供核心技术参数，为产品定型提供有效的测试平台和测试手段，从而为车辆远程监控、交通信息发布、车路间宽带数据传输等车路通信应用提供一种全新的解决思路和验证平台。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

这种基于LTE技术的车路通信测试平台，包括eNodeB基站、LTE核心网、应用服务器群、作为车路通信信息管理平台的网管服务器、车载测试单元和路场测试车道；所述LTE核心网、应用服务器群和网管服务器通过汇聚交换机相互连接；所述汇聚交换机与eNodeB基站连接；eNodeB基站的无线信号覆盖整个路场测试车道；所述路场测试车道上通过龙门架安装有高清摄像头，所述高清摄像头与应用服务器群中的视频监控服务器连接；所述车载测试单元安装在测试车上，车载测试单元通过无线方式与eNodeB基站实现信息交互。

进一步，上述网管服务器连接有监控屏。

进一步，上述应用服务器群包括PDN服务器、视频监控服务器、数据处理服务器、Web服务器和数据存储服务器；所述PDN服务器通过汇聚交换机连接到LTE核心网；所述视频监控服务器、数据处理服务器和Web服务器分别通过光纤与PDN服务器连接，接收PDN服务器分发的数据并做出响应；所述视频监控服务器、数据处理服务器和Web服务器与数据存储服务器通过光纤互联；

所述PDN服务器负责整个公共网络的交换服务和数据分发；

所述视频监控服务器负责路场测试车道的视频数据采集，对现场外围视频采集设备进行控制，达到收集现场数据并进行转发的目的；

所述数据处理服务器是对现场车载测试单元收集的数据进行处理、分析和转发；

所述Web服务器负责整个平台的信息设置和查询处理，同时进行音视频输出，外部网络用户能够对Web服务器进行访问；

所述数据存储服务器将视频监控服务器、数据处理服务器和Web服务器转发的数据进行集中存储，采用磁盘阵列进行数据保存。

进一步，上述应用服务器群包括PDN服务器、视频监控服务器、数据处理服务器、Web服务器和数据存储服务器均设置有SC光纤接口。

进一步，上述eNodeB基站为LTE基站设备，位于路场测试车道边，采用双小区配置；所述eNodeB基站包含2个RRU和1个BBU；所述BBU与RRU连接，所述RRU上连接有天线。

进一步，上述路场测试车道上还设置有车速电子提示牌。

上述车载测试单元包括本地应用单元、通信控制单元、中间件单元和物理天线单元；本地应用单元分别与通信控制单元中的通信控制模块和数据传输模块相连，通信控制模块与数据传输模块相连，数据传输模块分别与中间件单元中的LTE射频驱动模块和定位驱动模块相连，LTE射频驱动模块、LTE射频模块与LTE天线依次相连，定位驱动模块、定位模块与定位天线依次相连；本地应用单元、通信控制单元和中间件单元设置在车载测试单元的控制机中，物理天线单元设置在车载测试单元的物理天线中。

本发明还提出一种上述车路通信测试平台的测试方法，包括以下步骤：

1）加电启动eNodeB基站、LTE核心网、应用服务器群、网管服务器，将测试车开至路场测试车道上；加电启动测试车上的车载测试单元；根据用户需求选择测试项目；

2）根据选择的测试项目，使测试车按照测试项目要求的速度沿路场测试车道行驶，根据选择的测试项目，在车载测试单元和eNodeB基站之间进行单向或者双向的数据包传输；所述eNodeB基站将数据包转发给PDN服务器或车载测试单元；在测试车行驶过程中，路场测试车道上的高清摄像头将视频信号通过PDN服务器传送给视频监控服务器，视频监控服务器将视频信号进行压缩处理并存储至数据存储服务器中；网管服务器的监控屏能够实时显示来自路场测试车道的视频信息；

3）PDN服务器记录的数据发送到数据处理服务器；所述车载测试单元记录的数据通过LTE网络传输给eNodeB基站，再由eNodeB基站通过LTE核心网传输给数据处理服务器；

4）数据处理服务器对记录的数据进行分析处理，生成测试结果，将测试结果存储到数据存储服务器中；测试人员通过网管服务器和Web服务器对数据存储服务器中的测试结果或视频信息进行查询；外部网络用户通过防火墙和Web服务器对数据存储服务器中的测试结果或视频信息进行查询。

进一步，上述测试项目包括单小区通信测试和相邻小区间通信切换测试；所述单小区通信测试包括：（1）车载测试单元进行车路通信时的系统吞吐量、时延、丢包率测试；（2）系统吞吐量饱和时的测试车的行车临界速度测试；（3）多个车载测试单元同时接入LTE核心网的耐压测试；所述相邻小区间通信切换测试的测试内容为：车载测试单元在测试车以不同速度行驶过程中进行车路通信时的相邻小区间切换时延。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明将4G LTE移动通信网络技术应用到车路通信领域，实现了交通参与者之间的多媒体数据全交互。LTE通信试验网络将实现整个测试试验场地的LTE无线信号覆盖，充分利用LTE超高无线带宽和超短时延的优点，将协同系统中的车辆自组织网络、车辆传感网络和车辆移动通信网络（2.5G或3G）串联成为一个整体，实现全路况无缝衔接，共享多媒体数据。同时，交通管理者可以通过LTE网络实时获得交通系统各个断面的交通数据，并根据这些数据做出合理的交通控制和交通诱导。

（2）本发明满足了车路通信研究领域对LTE性能测试的需求。基于本发明的测试方法LTE研究者可以在测试平台上全面、系统地测试LTE网络拓扑的通信性能。基于真实环境的统一标准测试可以为研究者提供可靠的测试数据，极大促进LTE移动网络在车路通信领域的研究和应用。

（3）本发明采用分层的思想对测试平台中的车载测试单元的数据交互功能进行设计开发，屏蔽了底层硬件差异，改变了一种应用—套设备的传统模式，提高了车载测试单元数据交互的效率，便利了车路通信领域中相关设施系统应用开发和移植。

综上所述，本发明提出了一种系统科学的LTE通信性能测试方法，为车路通信领域中的LTE通信方式的研究和测试做出了贡献。

附图说明

图1车路通信测试平台总体结构图

图2eNodeB部署示意图

图3车载测试单元数据交互功能模块图

图4车路通信测试平台工作流程图

图5是车路通信测试试验场单小区通信测试方法的流程图。

图6是车路通信测试试验场相邻小区间通信切换测试方法的流程图。

图7是车路通信测试试验场单小区通信测试过程中的速度-系统吞吐量变化曲线图。

图8是车路通信测试试验场单小区通信测试过程中的速度-丢包率变化曲线图

图9是车路通信测试试验场单小区通信测试过程中的数据包到达时延累计分布函数曲线图。

图10是车路通信测试试验场相邻小区间通信切换测试过程中的速度-时延变化曲线图。

具体实施方式

参见图1，本发明基于LTE技术的车路通信测试平台，包括eNodeB基站、LTE核心网、应用服务器群、作为车路通信信息管理平台的网管服务器、车载测试单元和路场测试车道。其中LTE核心网、应用服务器群和网管服务器通过汇聚交换机相互连接；汇聚交换机与eNodeB基站连接；eNodeB基站的无线信号覆盖整个路场测试车道；路场测试车道上通过龙门架安装有高清摄像头，高清摄像头与应用服务器群中的视频监控服务器连接；车载测试单元安装在测试车上，车载测试单元通过无线方式与eNodeB基站实现信息交互。所述网管服务器还连接有监控屏。所述路场测试车道上还设置有车速电子提示牌。

以下结合附图对本发明的各个组成部分进行详细描述：

eNodeB基站

eNodeB基站为LTE基站设备，位于测试路场边1km处，如图2所示，采用双小区配置，故包含2套天线、2个RRU和1个BBU，所述BBU与RRU连接，所述RRU上连接有天线，以确保LTE无线信号完全覆盖路场测试车道。其中，天线和RRU放置在距离eNodeB基站半径5米内的机房外，2套天线挂高25米，安装方向分别为45度和270度（以正北方向为0度参考）并配备霹雷设备，天线与RRU之间采用射频同轴电缆连接，RRU与放置在机房内的BBU之间采用光缆连接，RRU供电线缆与光纤经馈线窗进入室内机房，RRU电源线连接至直流分配单元。eNodeB基站的主要功能为：处理与无线资源管理相关的功能，例如，无线承载控制、接纳控制、连接移动性管理、上/下行链路动态资源的分配和调度；系统广播消息的调度与传输；寻呼消息的调度与传输；IP头压缩与用户数据流的加密；测量与测量报告的配置。

LTE核心网

LTE核心网放置在距离eNodeB基站半径5米内的机房内，主要功能是实现数据交换和处理，由MME、SGW、PGW、HSS等关键网元共同构成。以下详细说明：

1)MME网元：MME连接eNodeB和HSS，负责信令处理及管理，主要功能：接入控制；移动性管理；会话管理；网元选择；支持设备传输接口上IP QoS特性；支持控制信令的安全性保护。

2)SGW网元：面向eNodeB终结S1-U接口的网关，负责数据处理，接受MME的控制以及承载用户面数据，主要功能：承载建立/修改/释放；分组路由和转发；对上/下行分组进行标记；基于传输资源的接纳控制；支持控制信令的安全性保护。

3)PGW网元：与PDN连接，接受MME的控制，承载用户面数据，主要功能：支持车载测试单元或网络发起的服务请求；管理EPS承载，包括专用承载和默认承载；原始计费信息采集；车载测试单元IP地址分配；基于传输资源的接纳控制；支持控制信令的安全性保护。

4)HSS网元：用于存储用户签约信息的数据库，负责保存用户安全信息、用户位置信息及用户档案信息。

应用服务器群

应用服务器群作为应用数据存储和处理中心，放置在距离eNodeB基站半径5米内的机房内，包括PDN服务器、视频监控服务器、数据处理服务器、Web服务器和数据存储服务器，服务器之间提供SC光纤接口。PDN服务器通过汇聚交换机连接到LTE核心网，负责整个公共网络的交换服务和数据分发。视频监控服务器、数据处理服务器和Web服务器分别通过高速光纤与PDN服务器连接，接收PDN服务器分发的数据并根据具体应用要求做出相应的响应。其中，视频监控服务器负责车路通信测试试验场内的视频数据采集，对现场外围视频采集设备进行控制，达到收集现场数据并进行转发的目的；数据处理服务器的主要功能是对现场车载测试单元收集的数据进行处理、分析和转发；Web服务器负责整个系统的信息设置和查询处理，同时可以进行一定数量的音视频输出，外部网络通过防火墙以及车路通信测试中心内部网络可以直接对Web服务器进行访问。视频监控服务器、数据处理服务器和Web服务器都与数据存储服务器通过光纤互联，数据存储服务器将视频监控服务器、数据处理服务器和Web服务器转发的数据进行集中存储，采用专门的磁盘阵列进行数据保存，确保数据的可靠性。

网管服务器

网管服务器/车路通信信息管理平台放置于距离eNodeB半径5米内的机房里，由网管服务器和车路通信信息管理监控屏组成。车载测试单元可将收集到的车辆行驶状态信息和路况信息通过LTE核心网上传至网管服务器/车路通信信息管理平台，网管服务器/车路通信信息管理平台可将各种安全预警或行车诱导信息通过LTE核心网下达至车载测试单元处。用户还可以通过网管服务器/车路通信信息管理平台访问LTE核心网应用服务器群，启动基于LTE车路通信平台的各种测试，查询测试结果或测试过程中的视频资料。

车载测试单元

车载测试单元配置在测试路场专门的测试车内，承载具体测试工作。车载测试单元硬件组成包括电源、控制机和物理天线，车载测试单元数据交互功能结构如图3所示，由本地应用单元、通信控制单元、中间件单元和物理天线单元四个部分组成，本地应用单元分别与通信控制单元中的通信控制模块和数据传输模块相连，通信控制模块与数据传输模块相连，数据传输模块分别与中间件单元中的LTE射频驱动模块和定位驱动模块相连，LTE射频驱动模块、LTE射频模块与LTE天线依次相连，定位驱动模块、定位模块与定位天线依次相连。本地应用单元、通信控制单元和中间件单元设置在车载测试单元的控制机中，物理天线单元设置在车载测试单元中的物理天线中。本地应用单元缺省应用为单小区通信测试应用和相邻小区通信切换测试应用；此外，根据测试用户的不同测试需求订制应用，本地应用单元用于在测试过程中与用户进行交互，选择测试项目。通信控制单元包括通信控制模块和数据传输模块，通信控制单元用于本地应用单元与中间件单元的数据传输，同时保障信息交互的链路质量。中间件单元包括LTE射频驱动模块、定位驱动模块、LTE射频模块和定位模块，中间件单元介于通信控制单元和物理天线单元之间，用于屏蔽通信物理底层差异，为通信控制单元提供统一的接口。物理天线单元包括LTE天线和定位天线，用于与eNodeB基站之间实现通信。车载测试单元软件组成部分由预装在控制机内的一系列车路通信测试软件组成，其功能是在测试过程中依据相关测试条件对测试数据进行发送接收、流量监控和信令追踪。

路场测试车道

路场测试车道为配备车载测试单元的测试车行驶提供真实的路场环境，在本发明的其中一种实施例中，路场测试车道为全长2.4km的高速环形跑道，测试车道宽8m，位于车路通信测试试验场内。整个测试试验场东西长1100米，南北宽260米，占地450余亩。以eNodeB基站为参考点，在距其200米的车道两侧位置安装车道龙门架，龙门架采用钢制结构搭建，宽度为8米，高度为3.4米，横跨在测试车道正上方，龙门架上安装高清视频摄像头和车速提示牌。龙门架上的高清摄像头可将测试场景实时视频图像通过LTE无线信号上传至视频服务器中；龙门架上的车速提示牌作为车速提醒标志，用于提醒驾驶员在测试过程中的测试车车速：在测试过程中，测试车中的测试人员可以根据一侧车速提示牌显示的车速校验当前测试车速，另一侧车速提示牌显示的车速作为实验车下一次测速需调整的目标车速。

此外，车路通信测试平台中eNodeB基站的BBU设备、LTE核心网、应用服务器群、网管服务器/车路通信信息管理平台均为室内设备，放置在距离eNodeB基站半径5米内的机房内。机房占地12平方米，除放置车路通信测试平台室内关键设备外，还需配备防火墙设备、机柜、机柜电源、车路通信信息管理监控屏、空调设备、通风设备、消防设备。LTE核心网、应用服务器群、网管服务器/车路通信信息管理平台分别集成在2个机柜内，单机柜功耗为3KW，即需要2路220V16A的电源。

上述基于LTE技术的车路通信测试平台具备以下功能：

1）可实现车辆移动情况下车载测试单元与网管服务器/车路通信信息管理平台之间数据的上传或下载，车内无线或有线设备通过Wi-Fi或以太网经车载CPE通过LTE移动通信网络上传数据至网管服务器/车路通信信息管理平台，或从网管服务器/车路通信信息管理平台获取各种数据；

2）车路通信测试试验场内，车载计算机设备可以通过车载测试单元与网管服务器/车路通信信息管理平台相连并访问应用服务器群；

3）车路通信测试平台和Internet互联互通的情况下，3G终端或其它移动网络终端在授权情况下可通过Internet访问车路通信测试平台并获取相关测试数据。

4）其它无线通信系统可在该车路通信测试试验场内并存，相关设备可同时进行不同无线通信方式下的性能测试评估比较。

上述基于LTE技术的车路通信测试平台工作流程如图4所示，包括：a）LTE核心网设备加电启动；b）待测车路通信车载测试单元启动；c）车路通信测试软件启动；d）根据用户选择启动测试项目；e）执行该项目；f）测试项目结束；g）生成测试结果。其具体测试方法按照以下步骤进行：

在本发明的测试方法中，测试项目包括单小区通信测试和相邻小区间通信切换测试；所述单小区通信测试包括：（1）车载测试单元进行车路通信时的系统吞吐量、时延、丢包率测试；（2）系统吞吐量饱和时的测试车的行车临界速度测试；（3）多个车载测试单元同时接入LTE核心网的耐压测试；所述相邻小区间通信切换测试的测试内容为：车载测试单元在测试车以不同速度行驶过程中进行车路通信时的相邻小区间切换时延。以下进行详细举例说明：

1）车路通信测试试验场单小区通信测试（如图5）：

测试对象是车载测试单元在车辆行驶过程中进行车路通信时的系统吞吐量、时延、丢包率，以及吞吐量饱和时的行车临界速度及多终端同时接入耐压，预置条件：系统加电完毕并正常运行，小区正常建立，车载测试单元成功附着到LTE网络上，具体包括以下步骤：

A.车辆行驶过程中，车载测试单元进行车路通信时的系统吞吐量、时延、丢包率测试：

a)路场测试车道上，测试车以50km/h的恒定速度行驶；

b)PDN服务器以80Mb/s的恒定流量向车载测试单元发送数据包，同时，车载测试单元以20Mb/s的恒定流量向PDN服务器发送数据包；

c)测试车以50km/s的车速为起始车速，每次测试以5km/h的速度增量提高行车速度，直至最大速度为120km/h的上限车速，重复（b）和（c）步骤，记录系统吞吐量、时延、丢包率等；

d)将PDN服务器记录的数据发送到数据处理服务器，将车载测试单元记录的数据通过LTE网络传输给eNodeB，再由eNodeB通过LTE核心网传输给数据处理服务器；

e)数据处理服务器根据不同速度下的系统吞吐量、丢包率和时延绘制出速度-系统吞吐量变化曲线、速度-丢包率变化曲线和数据包到达时延累计分布函数曲线；

B.系统吞吐量饱和时的行车临界速度测试：

a)路场测试车道上，测试车以50km/h的恒定速度行驶；

b)车载测试单元向PDN服务器发送恒定流量的数据包，PDN服务器接收数据包；

c)测试车1km/h速度增量逐渐加速，直至PDN服务器接收不到数据包时为止，记录此时的车速，即为临界车速；

C.多个车载测试单元同时接入耐压测试：

a)第一台车载测试单元附着到LTE网络上，并以1Mb/s的恒定流量向PDN服务器发送数据包，在PDN服务器上观察接收到的系统吞吐量大小；

b)第一台车载测试单元不中断发送数据包，第二台车载测试单元附着到LTE网络上，并以1Mb/s的恒定流量向PDN服务器发送数据包，在PDN服务器上观察接收到的系统吞吐量大小；

c)保持已经发送数据包的车载测试单元不变，继续增加发送数据包的车载测试单元数量，直到PDN服务器上的上行吞吐量不再增加时，PDN服务器记录此时同时发送数据包的车载测试单元的数量；

2）车路通信测试试验场相邻小区间通信切换测试（图6）：

测试对象是车载测试单元在车辆以不同速度行驶过程中进行车路通信时的相邻小区间切换时时延。预置条件：系统加电完毕并正常运行，小区正常建立，车载测试单元成功附着到LTE网络上，具体包括以下步骤：

测试对象是车载测试单元在车辆以不同速度行驶过程中进行车路通信时的相邻小区间切换时时延，预置条件：系统加电完毕并正常运行，小区正常建立，车载测试单元成功附着到LTE网络上，具体包括以下步骤：

A.车载测试单元附着在第一个小区，以50km/h为起始车速，向相邻的第二个小区移动，对车载测试单元进行信令跟踪，并记录切换时延；

B.每次测试以5km/h的速度增量递增，直至达到120km/h的最大速度上限，重复步骤A的过程；

C.将车载测试单元记录的数据通过LTE网络传输给eNodeB，再由eNodeB通过LTE核心网传输给数据处理服务器；

D.数据处理服务器根据不同速度下的时延绘制出速度-时延变化曲线。

具体实施示例：

需要说明的是LTE单小区通信测试过程中使用了Iperf灌包软件、DU Meter网络流量监控软件，LTE相邻小区切换测试使用了PCMD信令追踪软件。

在测试过程中，测试车速度、数据包大小等相关参数设定，参照车辆在一级公路和高速公路上行驶的速度限制和车辆通信要求，在车路通信过程中具备普遍意义。

以下给出本发明测试方法的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

实施例1：车路通信测试试验场单小区通信测试

测试对象是车载测试单元在车辆行驶过程中进行车路通信时的系统吞吐量、时延、丢包率，以及吞吐量饱和时的行车临界速度及多终端同时接入耐压值。预置条件：系统加电完毕并正常运行，小区正常建立，车载测试单元成功附着到LTE网络上，具体包括以下步骤：

a)路场测试车道上，测试车以50km/h的恒定速度行驶；

e)数据处理服务器根据不同速度下的流量和时延绘制出速度-系统吞吐量变化曲线、速度-丢包率变化曲线和数据包到达时延累计分布函数曲线，如图7至图9所示。从图7可以看出随着速度的增加，车载测试单元和eNodeB之间的通信流量服从非线性下降关系，当测试车的速度达到120km/h时，LTE网络的系统吞吐量为9.24Mb/s；从图8可以看出，随着车速的增加车载终端和基站之间的通信丢包率服从非线性的上升关系，当测试车的速度达到120km/h时，系统丢包率最大值为0.023；从图9可以看出车路通信过程中，数据到达时延最大为78ms，所有试验值均符合车路间信息交互的相关参数要求。

B.系统吞吐量饱和时的行车临界速度测试：

a)路场测试车道上，测试车以50km/h的恒定速度行驶；

c)测试车以1km/h的速度增量逐渐加速，直至PDN服务器接收不到数据包时为止，记录此时的车速为183km/h，即为临界车速。

C.多个车载测试单元同时接入耐压测试：

c)保持已经发送数据包的车载测试单元不变，继续增加发送数据包的车载测试单元数量，直到PDN服务器上的上行吞吐量不再增加时，PDN服务器记录此时同时发送数据包的车载测试单元的数量为195个。

实施例2：车路通信测试试验场相邻小区间通信切换测试

数据处理服务器根据不同速度下的时延绘制出速度-时延变化曲线，如图10所示。从图10可以看出随着速度的增大，相邻小区切换时延增大，最大为45ms。

以下给出本发明中涉及的专业缩略语：

射频拉远单元（Radio Remote Unit，简称RRU）

基带处理单元（Building Base band Unit，简称BBU）

演进型NodeB（Evolved Node B，简称eNodeB，LTE基站的名称）

分组数据网（PublicDataNetworks，简称PDN）

移动性管理实体（Mobility Management Entity，简称MME）

服务网关（Serving Gateway，简称SGW）

分组数据节点网关（Public Data Node Gateway，简称PGW）

本地用户服务器（Home Subscriber Server，简称HSS）

客户终端设备（Customer Premise Equipment，简称CPE）

网际协议（Internet Protocol，简称IP）

服务质量（Quality of Service，简称QoS）

演进分组系统（Evolved Packet System，简称EPS）

用户连接器(Subscriber Connector,简称SC)。

Claims

1.一种基于LTE技术的车路通信测试平台，其特征在于，包括eNodeB基站、LTE核心网、应用服务器群、作为车路通信信息管理平台的网管服务器、车载测试单元和路场测试车道；所述LTE核心网、应用服务器群和网管服务器通过汇聚交换机相互连接；所述汇聚交换机与eNodeB基站连接；eNodeB基站的无线信号覆盖整个路场测试车道；所述路场测试车道上通过龙门架安装有高清摄像头，所述高清摄像头与应用服务器群中的视频监控服务器连接；所述车载测试单元安装在测试车上，车载测试单元通过无线方式与eNodeB基站实现信息交互。

2.根据权利要求1所述的基于LTE技术的车路通信测试平台，其特征在于，所述网管服务器连接有监控屏。

3.根据权利要求1所述的基于LTE技术的车路通信测试平台，其特征在于，所述应用服务器群包括PDN服务器、视频监控服务器、数据处理服务器、Web服务器和数据存储服务器；所述PDN服务器通过汇聚交换机连接到LTE核心网；所述视频监控服务器、数据处理服务器和Web服务器分别通过光纤与PDN服务器连接，接收PDN服务器分发的数据并做出响应；所述视频监控服务器、数据处理服务器和Web服务器与数据存储服务器通过光纤互联；

所述PDN服务器负责整个公共网络的交换服务和数据分发；

4.根据权利要求3所述的基于LTE技术的车路通信测试平台，其特征在于，所述应用服务器群的PDN服务器、视频监控服务器、数据处理服务器、Web服务器和数据存储服务器均设置有SC光纤接口。

5.根据权利要求1所述的基于LTE技术的车路通信测试平台，其特征在于，所述eNodeB基站为LTE基站设备，位于路场测试车道边，采用双小区配置；所述eNodeB基站包含2个RRU和1个BBU；所述BBU与RRU连接，所述RRU上连接有天线。

6.根据权利要求1所述的基于LTE技术的车路通信测试平台，其特征在于，所述路场测试车道上还设置有车速电子提示牌。

7.根据权利要求1所述的基于LTE技术的车路通信测试平台，其特征在于，所述车载测试单元包括本地应用单元、通信控制单元、中间件单元和物理天线单元；本地应用单元分别与通信控制单元中的通信控制模块和数据传输模块相连，通信控制模块与数据传输模块相连，数据传输模块分别与中间件单元中的LTE射频驱动模块和定位驱动模块相连，LTE射频驱动模块、LTE射频模块与LTE天线依次相连，定位驱动模块、定位模块与定位天线依次相连；本地应用单元、通信控制单元和中间件单元设置在车载测试单元的控制机中，物理天线单元设置在车载测试单元的物理天线中。

8.一种基于权利要求1-7所述车路通信测试平台的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，所述测试项目包括单小区通信测试和相邻小区间通信切换测试；所述单小区通信测试包括：（1）车载测试单元进行车路通信时的系统吞吐量、时延、丢包率测试；（2）系统吞吐量饱和时的测试车的行车临界速度测试；（3）多个车载测试单元同时接入LTE核心网的耐压测试；所述相邻小区间通信切换测试的测试内容为：车载测试单元在测试车以不同速度行驶过程中进行车路通信时的相邻小区间切换时延。