CN107294563A - 一种低压电力线载波通信互联互通性能测试方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低压电力线载波通信互联互通性能测试方法，所述方法包括：验证待测设备与标准设备的通信语言和交互流程的一致性，确定待测设备的协议一致性能；验证待测设备的发射性能和接收性能是否满足标准需求，确定通信性能；验证待测设备在仿真环境与标准设备的兼容能力，确定互操作性能；以及根据所述协议一致性能、通信性能和互操作性能判断低压电力线载波通信互联互通性能。有益效果在于:提供了一种低压电力线载波通信互联互通性能测试方法，为验证待测设备通信机制的一致性提供了高效的测试方法；为验证待测设备通信性能提供了量化的、高效的测试方法；为验证待测设备对电能量采集系统的业务支撑有效性提出了高效的测试方法。

Description

一种低压电力线载波通信互联互通性能测试方法及系统
技术领域
本发明涉及电信息采集领域，并且更具体地，涉及一种低压电力线载波通信互联互通性能测试方法及系统。
背景技术
目前用电信息采集系统中常用的本地通信方式主要有低压电力线载波通信、RS-485通信、微功率无线通信等多种通信技术。低压电力线载波通信技术是指利用220V工频配电网来传输高频弱电信号的通信技术。由于电力线网络分布广泛，因此使用电力线作为通信媒质无需在室内打孔布线重新构建通信网络，具有成本低廉，连接方便等优点，在智能电网和宽带接入方面受到越来越多的关注。
通信信道是通信的基础，与无线通信相同，电力线通信的性能主要受到电力线通信信道的制约。10kV以上的高压电力线信道环境较好，以中高压电力线作为信号传输通道的电力线载波电话已经得到了广泛的应用。低压电力网不是为传输高速数据而设计的，其构成电力网的组件是按照输送电能的损失最小并保证可靠地传输低频电流而设计的，因此在低压线上进行信号传输时会面对很多的问题，比如：干扰噪声复杂、线路阻抗小、信号衰减强等。
因此，需要一种技术，以实现对低压电力线宽带载波通信互联互通西能进行测试。
发明内容
本发明提供了一种低压电力线载波通信互联互通性能测试方法，以解决对低压电力线载波通信互联互通性能进行测试的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种低压电力线载波通信互联互通性能测试方法，所述方法包括：
验证待测设备与标准设备的通信语言和交互流程的一致性，确定待测设备的协议一致性能；
验证待测设备的发射性能和接收性能是否满足标准需求，确定通信性能；
验证待测设备在仿真环境与标准设备的兼容能力，确定互操作性能；以及
根据所述协议一致性能、通信性能和互操作性能判断低压电力线载波通信互联互通性能。
优选地，其中所述验证待测设备与标准设备的通信语言和交互流程的一致性，确定待测设备的协议一致性能包括:
选择待测试应用层、链路层和物理层的具体测试场景；
根据已经选择的通信场景的测试用例，启动用例的交互行为；
根据测试需求，由测试平台和透明物理接入单元模拟待测设备外部的所有通信节点的通信行为，由测试平台和待测设备应用接口监控单元模拟待测通信设备的上层应用业务；
记录整个测试过程中的载波总线信道的通信行为，以及待测设备应用接口的通信及业务行为，并形成日志；
在测试用例的交互行为全部执行完毕后，结束测试活动并正式生成全部的日志记录；以及
根据生成的通信和业务日志记录，按照标准协议中的约定，确定待测设备的协议一致性。
优选地，其中所述验证待测设备的发射性能和接收性能是否满足标准需求，确定通信性能包括：
通过载波总线信道接入单元进行批量的测试报文发送；
控制所述载波总线信道接入单元的载波通信信道的衰减；
注入干扰噪声到所述载波通信信道；
测量所述载波总线信道接入单元的信号特征；以及
利用待测通信设备应用接口报文，监控待测通信设备的通信行为和业务行为。
优选地，其中所述方法还包括：
设置所述载波总线信道接入单元的模拟现场通信场景参数，管理测试用例，选择测试用例运行；
利用所述载波总线信道接入单元的信号特征以及所述待测通信设备的通信行为和业务行为，评判所述待测通信设备在干扰和衰减场景中的通信有效性。
优选地，其中所述验证待测设备在仿真环境与标准设备的兼容能力，确定互操作性能包括：
建立载波总线信道、应用信道，以对所述载波总线信道、应用信道的通信行为及业务行为进行监控；
向所述载波信道注入干扰噪声；
控制所述载波信道的衰减；
控制所述应用信道的业务行为；
记录所述载波总线信道所有的通信行为；
记录所述应用信道的通信行为和业务行为；
根据所述通信行为和业务行为，确定通信设备的互操作性。
根据本发明的另一个方面，提供了一种低压电力线载波通信互联互通性能测试系统，所述系统包括：
协议一致性测试模块，用于验证待测设备与标准设备的通信语言和交互流程的一致性，确定待测设备的协议一致性能；
通信性能测试模块，用于验证待测设备的发射性能和接收性能是否满足标准需求，确定通信性能；
互操作性能测试模块，用于验证待测设备在仿真环境与标准设备的兼容能力，确定互操作性能；以及
互联互通性能判断模块，用于根据所述协议一致性能、通信性能和互操作性能判断低压电力线载波通信互联互通性能。
优选地，其中所述协议一致性测试模块包括：测试平台、透明物理接入单元、载波总线信道接入单元和待测设备应用接口监控单元，
所述测试平台，其用于管理测试用例，选择用例运行，并记录系统运行日志，计算待测设备行为与标准协议的一致性；
所述透明物理接入单元，用于将系统的命令发送到载波信道，并将载波信道的通信报文上报到测试平台；
所述载波总线信道接入单元，用于模拟现场载波通信场景，为待测设备提供测试环境；
所述待测设备应用接口监控单元，用于模拟待测设备的上层应用服务，并监控待测设备的通信行为和业务行为。
优选地，其中所述通信性能测试模块包括：载波总线信道接入单元、待测通信设备、待测通信设备应用接口监控单元、载波总线信号监测单元、干扰注入单元和衰减量控制单元，
所述载波总线信道接入单元，用于模拟现场载波通信场景，并通过所述衰减量控制单元控制所述载波总线信道接入单元的信道衰减；
所述干扰注入单元，用于向所述载波总线信道接入单元注入各类指定幅度的干扰噪声；
待测通信设备应用接口监控单元，用于模拟所述待测通信设备的上层应用服务，并监控所述待测通信设备的通信行为和业务行为；
所述载波总线信号监测单元，用于测量所述载波总线信道接入单元的信号特征。
优选地，其中所述通信性能测试模块还包括：通信性能测试平台和透明物理接入单元，
所述通信性能测试平台，用于管理测试用例，配置所述载波总线信道接入单元的环境；选择测试用例运行，评判所述待测通信设备在干扰和衰减场景中的通信有效性；
所述透明物理接入单元，用于将所述通信性能测试平台的各个命令发送到所述载波总线信道接入单元，并将所述载波总线信道接入单元的通信报文上报到通信性能测试平台。
优选地，其中所述互操作性能测试模块包括：宽带载波单元、屏蔽箱体、隔离衰减单元、干扰注入单元和阻抗变化单元，
所述屏蔽箱体的箱体,包括:网络信号接口、工频输入接口和电源接口；所述屏蔽箱体的内部包括网口串口转换模块，虚拟设备控制装置；所述虚拟设备控制装置，包括：虚拟电能表、虚拟集中器、终端的通信模块接口、电源控制单元等功能；
所述隔离衰减单元,包括:工频通道和载波衰减通道，用于控制宽带载波信号的定量程控衰减以及同时通过工频信号；
所述阻抗变化单元利用工频和载波信号的频差，针对所述载波信号进行阻抗切入的调节；
所述干扰注入单元，用于向宽带载波信道注入干扰噪声；
所述虚拟电能表，用于模拟产生通信行为和业务行为；
所述虚拟集中器，用于测试所述宽带载波单元和应用信道的互操作性。
本发明的有益效果在于:
本发明的技术方案提供了一种低压电力线载波通信互联互通性能测试方法，为验证待测设备通信机制的一致性提供了高效的测试方法；为验证待测设备通信性能提供了量化的、高效的测试方法；为验证待测设备对电能量采集系统的业务支撑有效性提出了高效的测试方法。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信互联互通性能测试方法100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信协议一致性能测试方法200的流程图；
图3为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信通信性能测试方法300的流程图；
图4为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信互操作性能测试方法400的流程图；
图5为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信互联互通性能测试系统500的结构示意图；
图6为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信互联互通性能测试系统外观图；
图7为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信互联互通性能测试系统架构图；
图8为根据本发明实施方式的软件测试平台的示意图；
图9为根据本发明实施方式的软件测试平台与软件平台与物理层载波透明注入单元接口设计的示意图；
图10为根据本发明实施方式的软件测试平台与待测主节点及待测从节点接口设计的示意图；
图11为根据本发明实施方式的物理层载波透明注入单元的设计图；
图12为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信协议一致性测试模块的结构示意图；
图13为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信协议一致性能测试模块的架构图；
图14为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信性能测试模块的结构示意图；
图15为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信性能测试模块的架构图；
图16为根据本发明实施方式的低压电力线载波互操作性能测试模块的结构示意图；以及
图17为根据本发明实施方式的低压电力线载波互操作性能测试模块的架构图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信互联互通性能测试方法100的流程图。如图1所示，所述低压电力线载波通信互联互通性能测试方法100用于对低压电力线载波通信互联互通性能进行测试。所述测试方法100从步骤101处开始，在步骤101验证待测设备与标准设备的通信语言和交互流程的一致性，确定待测设备的协议一致性能。图2为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信协议一致性能测试方法200的流程图。如图2所示，所述低压电力线载波通信协议一致性能测试方法从步骤201处开始，在步骤201选择待测试应用层、链路层和物理层的具体测试场景。
优选地，在步骤202根据已经选择的通信场景的测试用例，启动用例的交互行为。
优选地，在步骤203根据测试需求，由测试平台和透明物理接入单元模拟待测设备外部的所有通信节点的通信行为，由测试平台和待测设备应用接口监控单元模拟待测通信设备的上层应用业务。
优选地，在步骤204记录整个测试过程中的载波总线信道的通信行为，以及待测设备应用接口的通信及业务行为，并形成日志。
优选地，在步骤205在测试用例的交互行为全部执行完毕后，结束测试活动并正式生成全部的日志记录。
优选地，在步骤206根据生成的通信和业务日志记录，按照标准协议中的约定，确定待测设备的协议一致性。
优选地，在步骤102验证待测设备的发射性能和接收性能是否满足标准需求，确定通信性能。图3为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信通信性能测试方法300的流程图。如图3所示，所述低压电力线载波通信通信性能测试方法300从步骤301处开始，在步骤301通过载波总线信道接入单元进行批量的测试报文发送。
优选地，在步骤302控制所述载波总线信道接入单元的载波通信信道的衰减。
优选地，在步骤303注入干扰噪声到所述载波通信信道。
优选地，在步骤304测量所述载波总线信道接入单元的信号特征。
优选地，在步骤305利用待测通信设备应用接口报文，监控待测通信设备的通信行为和业务行为。优选地，其中所述方法还包括：设置所述载波总线信道接入单元的模拟现场通信场景参数，管理测试用例，选择测试用例运行；以及利用所述载波总线信道接入单元的信号特征以及所述待测通信设备的通信行为和业务行为，评判所述待测通信设备在干扰和衰减场景中的通信有效性。
优选地，在步骤103验证待测设备在仿真环境与标准设备的兼容能力，确定互操作性能。图4为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信互操作性能测试方法400的流程图。如图4所示，所述低压电力线载波通信互操作性能测试方法400从步骤401处开始，在步骤401建立载波总线信道、应用信道，以对所述载波总线信道、应用信道的通信行为及业务行为进行监控。
优选地，在步骤402向所述载波信道注入干扰噪声。
优选地，在步骤403控制所述载波信道的衰减。
优选地，在步骤404控制所述应用信道的业务行为。
优选地，在步骤405记录所述载波总线信道所有的通信行为。
优选地，在步骤406记录所述应用信道的通信行为和业务行为。
优选地，在步骤407根据所述通信行为和业务行为，确定通信设备的互操作性。
优选地，在步骤104根据所述协议一致性能、通信性能和互操作性能判断低压电力线载波通信互联互通性能。
图5为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信互联互通性能测试系统500的结构示意图。如图5所示，所述低压电力线载波通信互联互通性能测试系统500包括：协议一致性测试模块501、通信性能测试模块502、互操作性能测试模块503和互联互通性能判断模块504。图6为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信互联互通性能测试系统外观图。如图6所示，所述低压电力线宽带载波通信互联互通测试系统外观由1个设备柜和6个测试柜构成，集成了协议一致性、通信性能和互操作性测试项目。
图7为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信互联互通性能测试系统架构图。如图7所示，所述低压电力线载波通信互联互通性能测试系统架构图包括：测试系统软件平台、物理层载波透明注入单元、侦听单元、衰减器、干扰注入、测试仪器仪表、待测主节点、待测从节点组成。测试系统的软件平台以TTCN-3标准搭建，包括测试用例集管理、测试用例执行、测试日志记录、测试结果评判等功能。所述测试系统软件平台：基于TTCN-3标准实现的宽带测试系统软件平台，主要负责用例集的管理、执行、用例执行结果判决等；所述物理层载波透明注入单元：满足宽带载波互联互通协议的物理层收发模块，在测试系统软件的控制下将测试触发报文发送到载波通信介质上；所述侦听单元：满足宽带载波互联互通协议的物理层收发模块，将从在载波通信介质上收到的报文上报测试系统软件；所述衰减器为程控衰减器，用于性能测试时在测试系统的控制下自动进行衰减调整；所述干扰注入用于测试平台软件控制信号发生器，根据用例自动注入各种噪声；所述测试仪器仪表为其他相应测试仪器仪表。
其中，低压电力线宽带载波通信互联互通测试系统内部接口包括：
(1)软件平台与物理层载波透明注入单元相连的高速网络接口，实现载波信道通信报文的收发，控制物理层载波透明注入单元的各种测试行为。
(2)软件平台与衰减器、干扰注入设备、测试仪器仪表的接口，可实现对衰减器的控制，对干扰注入设备的控制，对测试仪器仪表的控制等。
(3)软件平台与待测设备的接口，实现待测设备的应用层串口数据的收发，实现待测主节点、待测从节点非通信接口的监控。
图8为根据本发明实施方式的软件测试平台的示意图。如图8所示，测试管理器是测试系统的核心业务模块，是广义上的测试管理器，包括对具体测试用例执行的管理，即测试系统的集成开发环境。它是测试系统的人机交互界面，支持用户对测试系统进行一系列操作。从功能上讲，测试管理器分为如下几个模块：用例集管理模块、一致性评价模块、日志记录模块、测试结果展示分析模块、性能评价模块、云存储支持模块。测试管理器各模块功能详述如下：
(1)用例集管理模块：负责测试用例的管理：包括用例的新增、修改、编辑等。其用例执行过程中需要一致性评价模块、日志记录模块等配合。用例集管理模块，用于用户对测试用例集进行可视化操作。其具体包含如下功能：工程向导与项目文件管理、用例编辑、用例编译/执行/调试触发、用例的上传与下载等；其负责具体测试用例的流程控制。
(2)一致性评价模块：负责各用例的协议一致性判断，给出判决结果。由用例管理模块在用例执行过程中调用相应接口。
(3)日志记录模块:负责对日志进行记录，由用例管理模块调用相应接口。
(4)性能评价模块：负责性能测试用例的结果判断，给出判决结果。由用例管理模块在执行性能测试用例过程中调用。
(5)测试结果展示分析模块：对测试用例的执行结果进行显示和分析，其由用例集管理模块调用，依赖一致性评价/性能评价的返回结果。
(6)云存储支持模块：负责软件平台与云端的交互，包括测试用例/测试报告的上传与下载等。
图9为根据本发明实施方式的软件测试平台与软件平台与物理层载波透明注入单元接口设计的示意图。如图9所示，物理层载波透明注入单元(或载波侦听单元)通过TCP协议与软件平台连接，透明物理转发设备作为TCP Server，软件平台作为TCP Client。可实现的功能如下所述：
(1)将测试控制程序的消息按规则转发至物理信道
软件平台将待发送的消息和需要发送消息的时间戳一同传输给物理层载波透明注入单元，由物理层载波透明注入单元按照给定时间戳进行发送，时间戳为全0时，表示立即发送。物理层载波透明注入单元若因特殊原因错过时间戳，则直接发送(例如：在某帧给定的时间戳时正在接收数据，则接收完后，发送该帧)。软件平台可将一组发送数据先预置在物理层载波透明注入单元，物理层载波透明注入单元应当按收到的顺序和时间戳依次发送该组数据。
(2)将物理信道上收到的信息转发至测试控制程序
物理层载波透明注入单元将收到的数据解析为FC/Payload后，加上接收时间戳后转发给软件平台。
(3)时钟维护
软件平台可对时钟进行调整和读取。
(4)自动回复选择确认帧
软件平台给物理层载波透明注入单元预置一组TEI列表，当物理层载波透明注入单元收到SOF帧的FC中目的TEI在TEI列表中，并且需要回复时，根据解出的信息，自动组成选择确认帧进行回复，同时通知软件平台。发往软件平台的内容包含选择确认帧的内容及发送时间戳。当物理层载波透明注入单元的TEI列表为空时，不进行选择确认帧的回复。软件平台可以单独设置一组TEI列，对该列表中的TEI强制回NACK，用以测试重传功能。
(5)速率测试模式
软件平台配置进入速率测试模式信息，物理层载波透明注入单元自动生成数据，和被测设备进行连续对发，并将发送/接收数据的时间戳返回软件平台。
图10为根据本发明实施方式的软件测试平台与待测主节点及待测从节点接口设计的示意图。如图10所示，专用串口转网口设备用于建立一个透明的数据转发通道。通过该通道，与CCO/STA进行数据通信，或控制测试工装设置待测主节点及待测从节点的SET/RST/EVENOUT管脚，获取STA(载波发送)信号变化，以及模块电源控制。
待测设备接入工装需提供监控/配置串口，根据命令操作待测主节点及待测从节点的管脚，控制模块12V电源。
待测设备接入工装需提供数据串口，用以和待测主节点及待测从节点收发报文。
数据串口与监控/配置串口相互独立，在软件平台映射为不同的TCP传输链路。
串口/网口转换器通过软件平台的控制程序与应用程序进行连接，一旦连接成功后，则作为一个透明传输通道使用。
连接串口/网口转换器的程序，需要提供一个标准的TCP server服务，控制程序作为TCP client连接对应的Server。
软件平台与转换器间使用有两条TCP连接，一个用于个端口间进行透明数据转发，一个用于发送对转换器的控制命令。
对于软件测试平台与测试设备接口设计，抗频偏测试中的“物理层载波透明注入单元”的外部时钟注入，采用信号发生器产生25MHz附近时钟信号，在软件平台控制下注入到测试设备中。
载波信道干扰注入，采用信号发生器，产生不同类型、不同程度的白噪声、单频、脉冲噪声，并注入到测试系统中。
衰减控制，通过给程控衰减器设置不同的衰减值，实现测试场景的不同衰减效果。
测试设备采集，采集通信过程中的相关测试指标，如功耗、频谱等指标。
图11为根据本发明实施方式的物理层载波透明注入单元的设计图。如图11所示，在协议一致性测试、通信性能测试、互操作性测试中均涉及的物理层载波透明注入单元可实现以下功能：
(1)物理帧组织及解析功能：按照标准对数据帧进行物理帧组织及解析。
(2)测试命令透明传输:将软件平台下发的消息，并按照给定时间戳进行发送。
(3)自动ACK/NACK：预置一组TEI列表，当硬件平台收到SOF帧的FC中目的TEI在TEI列表中，并且需要回复时，根据解出的信息，自动组成选择确认帧进行回复，同时通知软件平台。发往软件平台的内容包含选择确认帧的内容及发送时间戳。当硬件平台的TEI列表为空时，不进行选择确认帧的回复。软件平台可以单独设置一组TEI列，对该列表中的TEI强制回NACK，用以测试重传功能。
(4)时钟控制及维护：支持时钟控制、配置及输出。
(5)通信性能测试：自动封包连续传输，用于电力线载波通信速率功能测试。可按照配置信息，自动生成数据，和被测设备进行连续对发，并将发送/接收数据的时间戳返回软件平台。支持外部时钟注入，用于电力线载波通信抗频偏功能测试。
优选地，在协议一致性测试模块501验证待测设备与标准设备的通信语言和交互流程的一致性，确定待测设备的协议一致性能。图12为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信协议一致性测试模块的结构示意图，如图12所示，所述低压电力线载波通信协议一致性测试模块包括：测试平台1201、透明物理接入单元1202、载波总线信道接入单元1203和待测设备应用接口监控单元1204。优选地，在所述测试平台1201管理测试用例，选择用例运行，并记录系统运行日志，计算待测设备行为与标准协议的一致性。
优选地，在所述透明物理接入单元1202将系统的命令发送到载波信道，并将载波信道的通信报文上报到测试平台。
优选地，在所述载波总线信道接入单元1203模拟现场载波通信场景，为待测设备提供测试环境。
优选地，在所述待测设备应用接口监控单元1204模拟待测设备的上层应用服务，并监控待测设备的通信行为和业务行为。
图13为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信协议一致性能测试模块的架构图。如图13所示，协议一致性测试包括物理层协议一致性测试、数据链路层协议一致性测试及应用层协议一致性测试三部分,应配备多个物理层载波透明注入单元并以软件方式模拟多层级组网。协议一致性测试模块包括：
(1)软件平台：主要用于测试数据生成，测试脚本执行，测试流程记录，以及测试结果判定。
(2)物理层载波透明注入单元：主要用于将软件平台生成的测试数据转发至物理信道。同时用于模拟标准测试设备(从节点或主节点)，具有连续发生测试报文功能，频偏调整功能等。该单元软硬件功能由FPGA系统实现。
(3)载波信道侦听单元：主要用于侦听测试环境中的电力线报文，数据透传解析发送到软件平台。信道侦听单元可根据需求加入不同数量。该单元软硬件功能由FPGA系统实现或芯片模块实现。
(4)以太网/串口转换器：将被测设备串口与软件平台相连，实现待测设备应用层的数据收发，同时连接待测设备接入工装控制串口到应用控制程序，实现应用层的事件及控制仿真。
(5)待测设备接入工装：用于转接待测设备，可以转接待测主节点、待测从节点的串口通信信道，也可以控制其电源接入，实现RST、SET、EVENTOUT等IO电平的控制，监控并上报待测从节点(载波发送信号)等IO信号的变化。
(6)待测设备：待测主节点及待测从节点。
(7)屏蔽接入硬件平台：包括屏蔽箱、通信线缆、测试设备等，实现各种通信测试场景。
优选地，在通信性能测试模块502验证待测设备的发射性能和接收性能是否满足标准需求，确定通信性能。图14为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信性能测试模块的结构示意图。如图14所示，所述低压电力线载波通信性能测试模块包括：载波总线信道接入单元1401、待测通信设备1402、待测通信设备应用接口监控单元1403、载波总线信号监测单元1404、干扰注入单元1405和衰减量控制单元1406。优选地，在所述载波总线信道接入单元1401模拟现场载波通信场景，并通过所述衰减量控制单元1406控制所述载波总线信道接入单元1401的信道衰减。
优选地，在所述干扰注入单元1405向所述载波总线信道接入单元注入各类指定幅度的干扰噪声。
优选地，在所述待测通信设备应用接口监控单元1403模拟所述待测通信设备的上层应用服务，并监控所述待测通信设备1402的通信行为和业务行为。
优选地，在所述载波总线信号监测单元1404测量所述载波总线信道接入单元的信号特征。
优选地，其中所述通信性能测试模块还包括：通信性能测试平台和透明物理接入单元，所述通信性能测试平台，用于管理测试用例，配置所述载波总线信道接入单元的环境；选择测试用例运行，评判所述待测通信设备在干扰和衰减场景中的通信有效性；所述透明物理接入单元，用于将所述通信性能测试平台的各个命令发送到所述载波总线信道接入单元，并将所述载波总线信道接入单元的通信报文上报到通信性能测试平台。
图15为根据本发明实施方式的低压电力线载波通信性能测试模块的架构图。如图15所示，所述低压电力线载波通信性能测试模块包括：
(1)软件平台：收发测试数据，评判测试结果。
(2)物理层载波透明注入单元：用于模拟标准测试设备(主节点及从节点)，具有连续发生测试报文功能，频偏调整功能等。
(3)以太网/串口转换器：将被测设备串口与软件测试平台相连，同时连接待测设备接入工装的控制串口信道。
(4)待测设备接入工装：实现待测设备的通信转发及其它非通信IO接口控制接入。
(5)待测设备：待测主节点及待测从节点。
(6)屏蔽接入硬件平台：由屏蔽箱、通信线缆、衰减器、干扰注入设备、测试设备等构成，实现各种测试场景。
优选地，在互操作性能测试模块503验证待测设备在仿真环境与标准设备的兼容能力，确定互操作性能。图16为根据本发明实施方式的低压电力线载波互操作性能测试模块的结构示意图。如图16所示，所述低压电力线载波互操作性能测试模块包括：宽带载波单元1601、屏蔽箱体1602、隔离衰减单元1603、干扰注入单元1604和阻抗变化单元1605。
优选地，所述屏蔽箱体1602的箱体包括:网络信号接口、工频输入接口和电源接口；所述屏蔽箱体的内部包括网口串口转换模块，虚拟设备控制装置；所述虚拟设备控制装置，包括：虚拟电能表、虚拟集中器、终端的通信模块接口、电源控制单元等功能。所述虚拟电能表，用于模拟产生通信行为和业务行为；所述虚拟集中器，用于测试所述宽带载波单元1601和应用信道的互操作性。
优选地，所述隔离衰减单元1603包括:工频通道和载波衰减通道，用于控制宽带载波信号的定量程控衰减以及同时通过工频信号。
优选地，在所述阻抗变化单元1605利用工频和载波信号的频差，针对所述载波信号进行阻抗切入的调节。
优选地，在所述干扰注入单元1604向宽带载波信道注入干扰噪声。
图17为根据本发明实施方式的低压电力线载波互操作性能测试模块的架构图。如图17所示，所述互操作性测试模块包括：
(1)软件平台：模拟待测设备后端的集中器及电能表业务，测试待测主节点、待测从节点对电采业务的支持性，验证待测设备间的互操作性。
(2)以太网/串口转换器：将被测设备串口与软件测试平台相连，将待测设备接入工装与工装控制程序相连。
(3)载波信道侦听单元：用于侦听测试环境中的电力线报文，数据透传或解析发送到软件平台。
(4)待测设备接入工装：接入待测设备，实现待测设备的应用串口通信及接口信号监控，一个接入工装可以接入多个待测设备，模拟电表箱的多通信节点场景。
(5)待测设备：待测主节点及待测从节点。
(6)屏蔽接入硬件平台：包括屏蔽箱、通信线缆、衰减器、干扰注入设备、测试设备等，实现各种测试场景。
优选地，在互联互通性能判断模块504根据所述协议一致性能、通信性能和互操作性能判断低压电力线载波通信互联互通性能。
本发明的实施例的低压电力线载波通信互联互通性能测试系统500与本发明的另一个实施例的低压电力线载波通信互联互通性能测试方法100相对应，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (10)

1.一种低压电力线载波通信互联互通性能测试方法，其特征在于，所述方法包括：
验证待测设备与标准设备的通信语言和交互流程的一致性，确定待测设备的协议一致性能；
验证待测设备的发射性能和接收性能是否满足标准需求，确定通信性能；
验证待测设备在仿真环境与标准设备的兼容能力，确定互操作性能；以及
根据所述协议一致性能、通信性能和互操作性能判断低压电力线载波通信互联互通性能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述验证待测设备与标准设备的通信语言和交互流程的一致性，确定待测设备的协议一致性能包括:
选择待测试应用层、链路层和物理层的具体测试场景；
根据已经选择的通信场景的测试用例，启动用例的交互行为；
根据测试需求，由测试平台和透明物理接入单元模拟待测设备外部的所有通信节点的通信行为，由测试平台和待测设备应用接口监控单元模拟待测通信设备的上层应用业务；
记录整个测试过程中的载波总线信道的通信行为，以及待测设备应用接口的通信及业务行为，并形成日志；
在测试用例的交互行为全部执行完毕后，结束测试活动并正式生成全部的日志记录；以及
根据生成的通信和业务日志记录，按照标准协议中的约定，确定待测设备的协议一致性。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述验证待测设备的发射性能和接收性能是否满足标准需求，确定通信性能包括：
通过载波总线信道接入单元进行批量的测试报文发送；
控制所述载波总线信道接入单元的载波通信信道的衰减；
注入干扰噪声到所述载波通信信道；
测量所述载波总线信道接入单元的信号特征；以及
利用待测通信设备应用接口报文，监控待测通信设备的通信行为和业务行为。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
设置所述载波总线信道接入单元的模拟现场通信场景参数，管理测试用例，选择测试用例运行；
利用所述载波总线信道接入单元的信号特征以及所述待测通信设备的通信行为和业务行为，评判所述待测通信设备在干扰和衰减场景中的通信有效性。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述验证待测设备在仿真环境与标准设备的兼容能力，确定互操作性能包括：
建立载波总线信道、应用信道，以对所述载波总线信道、应用信道的通信行为及业务行为进行监控；
向所述载波信道注入干扰噪声；
控制所述载波信道的衰减；
控制所述应用信道的业务行为；
记录所述载波总线信道所有的通信行为；
记录所述应用信道的通信行为和业务行为；
根据所述通信行为和业务行为，确定通信设备的互操作性。
6.一种低压电力线载波通信互联互通性能测试系统，其特征在于，所述系统包括：
协议一致性测试模块，用于验证待测设备与标准设备的通信语言和交互流程的一致性，确定待测设备的协议一致性能；
通信性能测试模块，用于验证待测设备的发射性能和接收性能是否满足标准需求，确定通信性能；
互操作性能测试模块，用于验证待测设备在仿真环境与标准设备的兼容能力，确定互操作性能；以及
互联互通性能判断模块，用于根据所述协议一致性能、通信性能和互操作性能判断低压电力线载波通信互联互通性能。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述协议一致性测试模块包括：测试平台、透明物理接入单元、载波总线信道接入单元和待测设备应用接口监控单元，
所述测试平台，其用于管理测试用例，选择用例运行，并记录系统运行日志，计算待测设备行为与标准协议的一致性；
所述透明物理接入单元，用于将系统的命令发送到载波信道，并将载波信道的通信报文上报到测试平台；
所述载波总线信道接入单元，用于模拟现场载波通信场景，为待测设备提供测试环境；
所述待测设备应用接口监控单元，用于模拟待测设备的上层应用服务，并监控待测设备的通信行为和业务行为。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述通信性能测试模块包括：载波总线信道接入单元、待测通信设备、待测通信设备应用接口监控单元、载波总线信号监测单元、干扰注入单元和衰减量控制单元，
所述载波总线信道接入单元，用于模拟现场载波通信场景，并通过所述衰减量控制单元控制所述载波总线信道接入单元的信道衰减；
所述干扰注入单元，用于向所述载波总线信道接入单元注入各类指定幅度的干扰噪声；
待测通信设备应用接口监控单元，用于模拟所述待测通信设备的上层应用服务，并监控所述待测通信设备的通信行为和业务行为；
所述载波总线信号监测单元，用于测量所述载波总线信道接入单元的信号特征。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述通信性能测试模块还包括：通信性能测试平台和透明物理接入单元，
所述通信性能测试平台，用于管理测试用例，配置所述载波总线信道接入单元的环境；选择测试用例运行，评判所述待测通信设备在干扰和衰减场景中的通信有效性；
所述透明物理接入单元，用于将所述通信性能测试平台的各个命令发送到所述载波总线信道接入单元，并将所述载波总线信道接入单元的通信报文上报到通信性能测试平台。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述互操作性能测试模块包括：宽带载波单元、屏蔽箱体、隔离衰减单元、干扰注入单元和阻抗变化单元，
所述宽带载波单元，用于
所述屏蔽箱体的箱体，包括：网络信号接口、工频输入接口和电源接口；所述屏蔽箱体的内部包括网口串口转换模块，虚拟设备控制装置；所述虚拟设备控制装置，包括：虚拟电能表、虚拟集中器、终端的通信模块接口、电源控制单元等功能；
所述隔离衰减单元，包括：工频通道和载波衰减通道，用于控制宽带载波信号的定量程控衰减以及同时通过工频信号；
所述干扰注入单元，用于向宽带载波信道注入干扰噪声；
所述阻抗变化单元利用工频和载波信号的频差，针对所述载波信号进行阻抗切入的调节；
所述虚拟电能表，用于模拟产生通信行为和业务行为；
所述虚拟集中器，用于测试所述宽带载波单元和应用信道的互操作性。
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