CN109922481A - Fhss制式车地通信系统的性能测试方法和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种FHSS制式车地通信系统的性能测试方法和电子设备。所述性能测试方法包括以下步骤：S10、从所述车载无线通信单元获取所述无线信令数据包；S20、对所述无线信令数据包进行解调并解析，以提取通信数据；S30、根据所述通信数据检测无线通信系统的性能。本发明实现了对基于FHSS技术的车地无线通信系统的性能进行测试，包括场强、漫游切换时间、网络性能等无线网络关键指标的测试，可提高整个CBTC系统的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信系统的检测领域，特别涉及一种轨道交通CBTC FHSS制式车地通信系统的性能测试方法和电子设备。
背景技术
目前，在轨道交通CBTC(Communication Based Train Control System，基于通信技术的列车控制系统)系统中，FHSS(Frequency-Hopping Spread Spectrum，跳频技术)制式是车地通信系统的主要制式之一。FHSS技术的工作频段为2.4Ghz，共使用79个信道，每个信道带宽为1MHz，并且在通信过程中载频会不断的进行跳变。
现有技术中，一般通过频谱仪或者场强仪实现无线场强的测试。无论是频谱仪，还是场强仪只能对固定频点的无线信号的场强进行测试。也就是说，频谱仪(场强仪)无法对频点会频繁的更换的基于FHSS技术的车地无线通信系统进行测试，从而导致在工程建设和运行维护期间，无法对车地通信的无线性能进行验收测试，在运营维护期间无法进行例行维护测试。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中频谱仪或者场强仪无法对频点会频繁的更换的基于FHSS技术的车地无线通信系统进行测试的缺陷，提供一种FHSS制式车地通信系统的性能测试方法和电子设备。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种FHSS制式车地通信系统的性能测试方法，所述车地无线通信系统包括车载无线通信单元和轨旁无线通信单元，所述车载无线通信单元与所述轨旁无线通信单元通信连接，所述轨旁无线通信单元用于发送无线信令数据包至所述车载无线通信单元，所述性能测试方法包括以下步骤：
S10、从所述车载无线通信单元获取所述无线信令数据包；
S20、对所述无线信令数据包进行解调并解析，以提取通信数据；
S30、根据所述通信数据检测无线通信系统的性能。
较佳地，步骤S10之前，所述性能测试方法还包括：
S01、生成配置信息并发送至所述车载无线通信单元和所述轨旁无线通信单元；
S02、所述车载无线通信单元根据所述配置信息与目标轨旁无线通信单元通信连接；
S03、所述目标轨旁无线通信单元根据所述配置信息发送无线信令数据包至所述车载无线通信单元。
较佳地，所述通信数据包括：频段信息和/或场强和/或数据包接收时刻和/或轨旁无线通信单元的MAC地址。
较佳地，步骤S02具体包括：
从多个轨旁无线通信单元中依次选择一个轨旁无线通信单元作为目标轨旁无线通信单元；
所述车载无线通信单元与目标轨旁无线通信单元通信连接。
较佳地，所述无线通信系统的性能指标包括：场强覆盖率；
步骤S30具体包括：
依次判断所述车载无线通信单元与每个轨旁无线通信单元通信连接时的场强是否在场强阈值范围内，根据判断结果计算所述场强覆盖率。
较佳地，无线通信系统的性能指标还包括：漫游切换时间；
步骤S30具体包括：
根据第一数据包接收时刻与第二数据包接收时刻计算所述漫游切换时间；
所述第一数据包接收时刻为所述车载无线通信单元在与第一轨旁无线通信单元通信连接时，接收到的最后一个无线信令数据包的时刻；
所述第二数据包接收时刻为所述车载无线通信单元从与所述第一轨旁无线通信单元切换至与第二轨旁无线通信单元通信连接时，接收到的首个无线信令数据包的时刻。
较佳地，无线通信系统的性能指标还包括：网络性能；
步骤S30具体包括：
根据所述通信数据计算所述丢包率和/或数据包时延。
较佳地，步骤S30之后，所述性能测试方法还包括：
判断所述场强覆盖率和/或漫游切换时间和/或网络性能是否在各自的阈值范围内，并在判断为否时，生成报警信息。
较佳地，步骤S30，还包括：
根据所述通信数据绘制线图和/或表格。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的性能测试方法。
本发明的积极进步效果在于：本发明实现了对FHSS制式车地无线通信系统的性能进行测试，包括场强、漫游切换时间、网络性能等无线网络关键指标的测试，可提高整个CBTC系统的可靠性。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的FHSS制式车地通信系统的性能测试方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本实施例的性能测试方法用于对FHSS制式车地无线通信系统的性能进行测试。车地无线通信系统包括车载无线通信单元和轨旁无线通信单元，随着列车的移动，车载无线通信单元与不同的轨旁无线通信单元通信连接；根据信号强度的不同，不同时刻，车载无线通信单元与轨旁无线通信单元通过不同的信道通信连接。轨旁无线通信单元用于通过信道发送无线信令数据包至车载无线通信单元。如图1所示，性能测试方法包括以下步骤：
步骤101、生成配置信息并发送至车载无线通信单元和轨旁无线通信单元，以使车载无线通信单元根据配置信息与目标轨旁无线通信单元通信连接，目标轨旁无线通信单元根据配置信息发送无线信令数据包至车载无线通信单元。
其中，配置信息包括测试计划、连接方式、连接端口、无线信令数据包发送的频率和数量、采集接口配置(如串口号、波特率、数据位、停止位、校验位)和场强测试间隔(ms)等内容。
若测试计划为：依次对车载无线通信单元与每个轨旁无线通信单元的通信性能进行测试。步骤101包括：从多个轨旁无线通信单元中依次选择一个轨旁无线通信单元作为目标轨旁无线通信单元，车载无线通信单元与当前选择的目标轨旁无线通信单元通信连接。
车载无线通信单元根据配置信息与目标轨旁无线通信单元建立通信连接后，目标轨旁无线通信单元则可将无线信令数据包发送至车载无线通信单元，以进行性能测试。其中，目标轨旁无线通信单元发送无线信令数据至车载无线通信单元的数量和频率可根据实际需求自行设置。
步骤102、从车载无线通信单元获取无线信令数据包。
具体的，步骤102中，FHSS程序模块调用相应的串口与轨道交通CBTC系统的车载无线通信单元的信令接口进行信令交互，以快速采集车载无线通信单元实时输出的无线信令数据包，并存储无线信令数据包，以确保数据的历史可追溯性。
步骤103、对无线信令数据包进行解调并解析，以提取通信数据。
其中，通信数据包括：频段信息和/或场强和/或数据包接收时间和/或目标轨旁无线通信单元的MAC地址。
步骤103主要是从无线信令数据中根据串口协议解析出当前车载无线通信单元所在小区的服务小区的RSSI(Received Signal Strength Indication，接收的信号强度指示)及该服务小区的MAC地址，所有邻小区的RSSI和其各自的MAC地址、数据包接收时间等通信数据内容。步骤103中还可对数据进行清洗，以去除空数据。
步骤104、根据通信数据检测无线通信系统的性能。
其中，无线通信系统的性能指标包括：场强覆盖率、漫游切换时间和网络性能。
当检测场强覆盖率时，步骤104具体包括：
依次判断车载无线通信单元与每个轨旁无线通信单元通信连接时的场强是否在场强阈值范围内，根据判断结果计算场强覆盖率。
当检测漫游切换时间时，步骤104具体包括：
根据第一数据包接收时刻与第二数据包接收时刻计算漫游切换时间。
其中，漫游切换时间也即车载无线通信单元从与第一轨旁无线通信单元切换至与第二轨旁无线通信单元通信连接的时间。具体的，漫游切换时间＝第二数据包接收时刻-第一数据包接收时刻。第一数据包接收时刻为车载无线通信单元在与第一轨旁无线通信单元通信连接时，接收到的最后一个无线信令数据包的时刻。第二数据包接收时刻为车载无线通信单元与第二轨旁无线通信单元通信连接时，接收到的首个无线信令数据包的时刻。
当检测网络性能时，步骤140具体包括：
根据所述通信数据计算丢包率和/或数据包时延。
本实施例中，步骤140还包括：
根据通信数据绘制线图和/或表格，并显示展示给用户。从而，用户可以实时、直观的观察到测试结果。例如，参见表1-5。
表1被测区间的RSSI覆盖率
表2被测区间的漫游切换信息
表3被测区间的网络性能
表4异常状况
表5异常状况
本实施例中，步骤140之后，性能测试方法还包括：
判断场强覆盖率和/或漫游切换时间和/或网络性能是否在各自的阈值范围内。若判断为否，说明无线通信系统的性能未达到相关标准要求，则生成报警信息。
本实施例的性能测试方法实现了对基于FHSS技术的车地无线通信系统的性能进行测试，包括场强覆盖率、漫游切换时间、网络性能等无线网络关键指标的测试。并且本实施例的性能测试方法可以对车地无线通信系统进行有效的检测、验证、分析和优化，评估业务质量、考察用户实际使用感受、以及故障侦测等工作，通过定时或实时检测可及时发现车地无线通信系统的故障RSSI覆盖率达不到要求、通信中断、丢包率或包时延不符合要求等问题，防患于未然，提高整个CBTC系统的可靠性。
本实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现本实施例提供的性能测试方法。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种FHSS制式车地通信系统的性能测试方法，所述车地无线通信系统包括车载无线通信单元和轨旁无线通信单元，所述车载无线通信单元与所述轨旁无线通信单元通信连接，所述轨旁无线通信单元用于发送无线信令数据包至所述车载无线通信单元，其特征在于，所述性能测试方法包括以下步骤：
S10、从所述车载无线通信单元获取所述无线信令数据包；
S20、对所述无线信令数据包进行解调并解析，以提取通信数据；
S30、根据所述通信数据检测无线通信系统的性能。
2.如权利要求1所述的性能测试方法，其特征在于，步骤S10之前，所述性能测试方法还包括：
S01、生成配置信息并发送至所述车载无线通信单元和所述轨旁无线通信单元；
S02、所述车载无线通信单元根据所述配置信息与目标轨旁无线通信单元通信连接；
S03、所述目标轨旁无线通信单元根据所述配置信息发送无线信令数据包至所述车载无线通信单元。
3.如权利要求2所述的性能测试方法，其特征在于，所述通信数据包括：频段信息和/或场强和/或数据包接收时刻和/或轨旁无线通信单元的MAC地址。
4.如权利要求3所述的性能测试方法，其特征在于，步骤S02具体包括：
从多个轨旁无线通信单元中依次选择一个轨旁无线通信单元作为目标轨旁无线通信单元；
所述车载无线通信单元与目标轨旁无线通信单元通信连接。
5.如权利要求4所述的性能测试方法，其特征在于，所述无线通信系统的性能指标包括：场强覆盖率；
步骤S30具体包括：
依次判断所述车载无线通信单元与每个轨旁无线通信单元通信连接时的场强是否在场强阈值范围内，根据判断结果计算所述场强覆盖率。
6.如权利要求5所述的性能测试方法，其特征在于，无线通信系统的性能指标还包括：漫游切换时间；
步骤S30具体包括：
根据第一数据包接收时刻与第二数据包接收时刻计算所述漫游切换时间；
所述第一数据包接收时刻为所述车载无线通信单元在与第一轨旁无线通信单元通信连接时，接收到的最后一个无线信令数据包的时刻；
所述第二数据包接收时刻为所述车载无线通信单元从与所述第一轨旁无线通信单元切换至与第二轨旁无线通信单元通信连接时，接收到的首个无线信令数据包的时刻。
7.如权利要求6所述的性能测试方法，其特征在于，无线通信系统的性能指标还包括：网络性能；
步骤S30具体包括：
根据所述通信数据计算所述丢包率和/或数据包时延。
8.如权利要求7所述的性能测试方法，其特征在于，步骤S30之后，所述性能测试方法还包括：
判断所述场强覆盖率和/或漫游切换时间和/或网络性能是否在各自的阈值范围内，并在判断为否时，生成报警信息。
9.如权利要求1所述的性能测试方法，其特征在于，步骤S30，还包括：
根据所述通信数据绘制线图和/或表格。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9任一项所述的性能测试方法。
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