CN112929824A - 一种网络通信质量的采集方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种网络通信质量的采集方法和系统。所述方法应用于非第3级中国列车运行控制系统CTCS‑3中，包括：获取铁路数字移动通信系统GSM‑R无线网络中需执行通信质量测试的目标路段；当检测到列车的行驶位置在所述目标路段时，执行通信质量的测试操作，得到测试结果；发送所述测试结果；其中，非CTCS‑3系统包括CTCS‑0系统、CTCS‑1系统、CTCS‑2系统中的至少一个。

Description

一种网络通信质量的采集方法和系统
技术领域
本申请实施例涉及GSM-R(GSM For Railway铁路数字移动通信系统)无线网络，尤指一种网络通信质量的采集方法和系统。
背景技术
CTCS-3(CTCS Level 3，简称C3，Chinese Train Control System中国列车运行控制系统)是我国目前支持列车运营速度最高的列车运行控制系统，适用于时速250公里及以上的列车行驶，利用GSM-R移动通信网络作为车-地双向安全数据传输平台，保障了列车安全与高效的运行。
C3线路下的列控模式，列车均搭载了车载ATP设备，该设备始终与GSM-R无线网络保持连接进行长呼，在列车运行全程中，终端一直上报网络质量，网络也一直测量终端质量，通过地面的接口监测系统，即能实时掌握网络电平覆盖及通信质量分布，随时掌握网络工作状态，及时发现潜在故障，并进一步采取解决措施。
非C3线路的列控模式包括CTCS-2(即CTCS Level 2)、CTCS-1(即CTCS Level 1)、CTCS-0(即CTCS Level 0)模式，适用于时速低于250公里的线路。非C3线路中也会建设GSM-R无线网络，作为数据传输的平台。
非C3线路的GSM-R系统，承载着话音调度电话、调度命令和车次号信息传送等任务。这些任务在GSM-R网络中执行时，需发起短呼，即在需要传输数据时与网络建立连接，传输完成后即释放断开连接。
基于上述机制，在非C3线路的GSM-R系统中，当车载设备处于空闲状态，与网络无任何交互时，维护人员无法获取网络通信质量的信息，不能掌握全线的覆盖、通信质量状况。
发明内容
为了解决上述任一技术问题，本申请实施例提供了一种网络通信质量的采集方法和系统。
为了达到本申请实施例目的，本申请实施例提供了一种网络通信质量的采集方法，应用于非CTCS-3中，包括：
获取GSM-R无线网络中需执行通信质量测试的目标路段；
当检测到列车的行驶位置在所述目标路段时，执行通信质量的测试操作，得到测试结果；
发送所述测试结果；
其中，非CTCS-3系统包括CTCS-0系统、CTCS-1系统、CTCS-2系统中的至少一个。
一种网络通信质量的采集系统，包括：
自动拨测终端设备，用于上文所述的方法；
地面服务器，用于远程控制自动拨测终端设备，接收所述测试结果，并根据所述测试结果进行告警处理。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
获取GSM-R无线网络中需执行通信质量测试的目标路段，当检测到列车的行驶位置在所述目标路段时，执行通信质量的测试操作，得到测试结果，发送所述测试结果，实现基于行驶位置的主动测试，克服相关技术中维护人员无法获取网络通信质量的信息的问题，降低了现场人员专项定点测试的频率，保证数据的正确性和真实性。
本申请实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例的实施例一起用于解释本申请实施例的技术方案，并不构成对本申请实施例技术方案的限制。
图1为本申请实施例提供的网络通信质量的采集方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的网络通信质量的采集系统的示意图；
图3为本申请实施例提供的自动拨测系统的示意图；
图4为本申请实施例提供的非C3线路GSM-R无线网络的自动拨测方法的流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请实施例的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本申请实施例提供的方案，应用于非C3线路的列控模式包括CTCS-2(即CTCSLevel 2)、CTCS-1(即CTCS Level 1)、CTCS-0(即CTCS Level 0)模式，适用于时速低于250公里的线路。
图1为本申请实施例提供的网络通信质量的采集方法的流程图。如图1所示，所述方法应用于非CTCS-3中，包括：
步骤101、获取GSM-R无线网络中需执行通信质量测试的目标路段；
步骤102、当检测到列车的行驶位置在所述目标路段时，执行通信质量的测试操作，得到测试结果；
步骤103、发送所述测试结果。
在上述示例性实施例中，在列车操作室内安装自动拨测终端设备，执行上述方法中的步骤，从而实时的对列车行走的线路进行GSM-R无线网络测试。其中，列车操作室可以作为为移动测试装置，进行真实场景下的数据测试，能够有效提前预防GSM-R无线网络故障的发生，实现将GSM-R无线网络故障的常用维护模式从事后处理转变成事前预防。
本申请实施例提供的方法，获取GSM-R无线网络中需执行通信质量测试的目标路段，当检测到列车的行驶位置在所述目标路段时，执行通信质量的测试操作，得到测试结果，发送所述测试结果，实现基于行驶位置的主动测试，克服相关技术中维护人员无法获取网络通信质量的信息的问题，降低了现场人员专项定点测试的频率，保证数据的正确性和真实性。
下面对本申请实施例提供的方法进行说明：
在一个示例性实施例中，所述目标路段是通过GSM-R无线网络的位置区编码(location area code，LAC)和小区标识码(Cell Identifier，CI)值进行标记的；
其中，通过如下方式检测所述列车的行驶位置是否在所述目标路段，包括：
如果所述列车当前行驶位置的GSM-R无线网络的LAC\CI在所述目标路段的GSM-R无线网络LAC\CI中，则确定所述列车的行驶位置在所述目标路段。
可以预先将起呼和挂断位置的GRM-R无线网络的LAC\CI值信息写入自动拨测终端设备，在列车行驶过程中，由自动拨测终端设备附着并识别GSM-R无线网络当前的LAC\CI值，基于LAC\CI值来判断自动拨测终端设备的物理位置信息，进行起呼、挂断的判决。
比对列车当前行驶位置对应的无线网络的LAC\CI值和设备内置的LAC\CI值，实现自动起呼的判断。如果一致，则进行起呼测试，否则继续识别并进行半休眠或挂断；
如果列车当前行驶位置对应的无线网络和设备内置的LAC\CI值不一致，则自动中断呼叫；直到检测的附着LAC\CI值与设备内置的值相一致时，自动发起呼叫。
在一个示例性实施例中，所述执行通信质量的测试操作，包括：
向预设的被叫设备发起电路交换数据(Circuit Switch Data，CSD)呼叫，并保持长呼，直到所述列车离开所述目标路段后终止呼叫。
自动拨测终端设备按照预定的被叫号码进行CSD业务，以实现网络通信质量的测试。当列车的行驶位置对应的无线网络的LAC\CI在内置的LAC\CI范围内活动时，则自动拨测终端设备发起呼叫，并做长呼；在此过程中，如出现呼叫异常导致链路中断时，则自动拨测终端设备尝试发起新的呼叫。
在一个示例性实施例中，所述测试结果包括传输干扰率、时延信息以及GSM-R无线网络场强值信息中的至少一个。
在一个示例性实施例中，所述测试结果是通过如下方式得到的，包括：
利用预设的第一通信模块执行CSD业务类型的呼叫，得到传输干扰率以及时延信息；利用预设的第二通信模块监测GSM-R无线网络的场强值信息。
在一个示例性实施例中，所述第二通信模块还用于在所述第一通信模块发起CSD呼叫时，识别当前行驶位置的GSM-R无线网络的LAC\CI。
在上述示例性实施例中，自动拨测终端设备内置两张SIM卡，作为两个通信模块，其中一张SIM卡做CSD业务类型的呼叫，提供数据传输通道及传输干扰率、时延信息，另外一张SIM卡做网络监听，实现GPRS业务，收集与查询当前无线网络LAC\CI，用于识别和监测GSM-R无线网络的场强值信息。
在一个示例性实施例中，通过CSD业务通道发送所述测试结果。
监测到的GSM-R无线网络场强值信息，实时封装后，连同传输干扰率、时延信息，一并通过CSD业务通道发送出去。
图2为本申请实施例提供的网络通信质量的采集系统的示意图。如图2所示，图2所示系统包括：
自动拨测终端设备，用于执行上文任一所述的方法；
地面服务器，用于远程控制及更新自动拨测终端设备的预置数值，以及接收所述测试结果，并根据所述测试结果进行告警处理。
在上述示例性实施例中，自动拨测终端设备附着并识别GSM-R无线网络当前的LAC\CI，读取当前值，并与内置的LAC\CI值进行比对，进行自动起呼判断，当附着值与内置值一致时，唤起自动拨测终端设备进行起呼测试，否则继续识别并进行半休眠或挂断；自动拨测终端设备按照预定的被叫号码进行CSD业务，呼叫被叫设备；同时通过CSD通道对传输干扰率、时延、场强进行实时传送；地面服务器对接收到的数据，按照预定门限值进行筛选，并提示预告、预警信息，及时发现GSM-R无线网络异常信息。该方法适用于非C3区段的GSM-R网络测试和优化，能极大的降低现场人员专项定点测试的频率，保证车载接收数据的正确性和真实性。
在一个示例性实施例中，所述地面服务器，与GSM-R的PRI接口相连，为CSD呼叫的被叫设备。
将地面服务器直接作为CSD呼叫的被叫设备，可以简化测试操作所需的设备，方便获取测试结果。
地面服务器能够利用CSD业务通道与自动拨测终端设备进行数据交付，实现远程控制及更新自动拨测终端设备的预置数值。
在一个示例性实施例中，所述地面服务器，与GSM-R的Gi接口相连，用于监测所述自动拨测终端设备的分组域数据的监测。
通过对分组域数据的监测，可以有效获取自动拨测终端设备的GPRS业务的传输信息，方便获知网络通信质量。
下面对本申请实施例提供的方法进行说明：
图3为本申请实施例提供的自动拨测系统的示意图。如图3所示，所述系统包括：
地面服务器利用GSM-R的PRI接口，用作CSD业务的呼叫接入点；地面服务器利用GSM-R的Gi接口，用作分组域数据的监测接入点。
自动拨测终端设备，通过内置的两张SIM卡，其中一种SIM卡进行CSD业务类型的呼叫，提供数据传输通道及传输干扰率、时延信息；另外一张SIM卡做网络监听，收集与查询当前无线网络LAC\CI，识别和监测GSM-R无线网络的场强值信息。
将自动拨测终端设备安装在列车操作室内，能够实时的对列车行走部分的线路进行GSM-R无线网络测试。列车操作室被看作为移动测试装置，进行真实场景下的数据测试，能够有效提前预防GSM-R无线网络故障的发生。将GSM-R无线网络故障的常用维护模式从事后处理转变成事前预防。
图4为本申请实施例提供的非C3线路GSM-R无线网络的自动拨测方法的流程图。如图4所示，所述方法包括：
步骤401、根据自动拨测终端设备，进行信号识别及呼叫；
在自动拨测终端设备中写入预置的起呼、挂断位置的LAC\CI值信息，由自动拨测终端设备附着并识别GSM-R无线网络当前的LAC\CI值，基于LAC\CI值来判断自动拨测终端设备的物理位置信息，进行起呼、挂断的判决；
比对网络附着的LAC\CI值当前值和设备内置的LAC\CI值，进行自动起呼判断，当附着值与内置值一致时，唤起自动拨测终端设备进行起呼测试，否则继续识别并进行半休眠或挂断；
当终端设备在内置的LAC\CI范围内活动时，则自动拨测终端设备发起并做长呼；在此过程中，如出现呼叫异常导致链路中断时，则终端设备尝试发起新的呼叫。
当自动拨测终端设备附着的LAC\CI值当前值和设备内置的LAC\CI值不一致，则自动中断呼叫；直到检测的附着LAC\CI值与设备内置的值相一致时，自动发起呼叫。
自动拨测终端设备按照预定的被叫号码进行CSD业务，呼叫地面服务器，同时通过CSD通道对传输干扰率、时延、场强进行实时传送；
步骤402、利用地面服务器，接收与存储实时测试数据值，判断并预警GSM-R无线网络异常值。
地面服务器对接收到的数据，按照预定门限值进行筛选，并提示预告、预警信息，及时发现GSM-R无线网络异常信息；
当筛选到出现传输干扰率高、传输时延大、场强值低的数值时，由地面服务器进行声光告警，并及时提醒操作维护人员进行数据提取和状态确认；
另外，还可以根据LAC\CI值，提取基于相对位置的不同告警数据信息，当出现相同位置连续多次网络质量告警的情况时，提醒维护人员进行GSM-R无线网络现场排查，有效避免网络误告警，提高网络维护效率。
本发明实施例提供的方法，根据自动拨测终端设备，进行信号识别及呼叫；利用地面服务器，接收与存储实时测试数据值，判断并预警GSM-R无线网络异常值。通过该实施例方案，能够有效的提前预防GSM-R无线网络故障的发生，将GSM-R无线网络故障的常用维护模式从事后处理转变成事前预防。
本申请实施例提供一种自动拨测终端设备，包括处理器、计算机可读存储介质、SIM卡、GSM-R天线，所述计算机可读存储介质中存储有指令、预置的LAC\CI值，当所述指令被所述处理器执行时，实现上述的基于非C3线路GSM-R无线网络的自动拨测。
本申请实施例提供一种地面服务器，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理本申请实施例提供器执行时，实现对接收到的数据，按照预定门限值进行筛选，并提示预告、预警信息，及时发现GSM-R无线网络异常信息。
本发明实施例提供的方案，利用自动拨测终端设备进行信号识别及呼叫；利用地面服务器，接收与存储实时测试数据值，判断并预警GSM-R无线网络异常值。通过该实施例方案，能够有效的提前预防GSM-R无线网络故障的发生，将GSM-R无线网络故障的常用维护模式从事后处理转变成事前预防。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种网络通信质量的采集方法，应用于非第3级中国列车运行控制系统CTCS-3中，包括：
获取铁路数字移动通信系统GSM-R无线网络中需执行通信质量测试的目标路段；
当检测到列车的行驶位置在所述目标路段时，执行通信质量的测试操作，得到测试结果；
发送所述测试结果；
其中，非CTCS-3系统包括CTCS-0系统、CTCS-1系统、CTCS-2系统中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述目标路段是通过GSM-R无线网络的位置区编码和小区标识码LAC\CI值进行标记的；
其中，通过如下方式检测所述列车的行驶位置是否在所述目标路段，包括：
如果所述列车当前行驶位置的GSM-R无线网络的LAC\CI在所述目标路段的GSM-R无线网络LAC\CI中，则确定所述列车的行驶位置在所述目标路段。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行通信质量的测试操作，包括：
向预设的被叫设备发起电路交换数据CSD呼叫，并保持长呼，直到所述列车离开所述目标路段后终止呼叫。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述测试结果包括传输干扰率、时延信息以及GSM-R无线网络场强值信息中的至少一个。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述测试结果是通过如下方式得到的，包括：
利用预设的第一通信模块执行CSD业务类型的呼叫，得到传输干扰率以及时延信息；利用预设的第二通信模块监测GSM-R无线网络的场强值信息。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二通信模块还用于在所述第一通信模块发起CSD呼叫时，识别当前行驶位置的GSM-R无线网络的LAC\CI。
7.根据权利要求4至6任一所述的方法，其特征在于：
通过CSD业务通道发送所述测试结果。
8.一种网络通信质量的采集系统，包括：
自动拨测终端设备，用于执行如权利要求1至7任一所述的方法；
地面服务器，用于接收所述测试结果，并根据所述测试结果进行告警处理，以及对自动拨测终端设备做双向的数据交互。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：
所述地面服务器，与GSM-R的PRI接口相连，为CSD呼叫的被叫设备，用于远程控制及更新自动拨测终端设备的预定值。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：
所述地面服务器，与GSM-R的Gi接口相连，用于对所述自动拨测终端设备的分组域数据进行监测。
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