CN114338453A - 铁路lte网络检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种铁路LTE网络检测装置。所述装置设置于铁路车辆上，包括主控模块、检测模块、天线模块和电源模块；其中：主控模块用于与列车运行监控记录装置连接，以接收铁路车辆位置信息；主控模块还用于与服务器连接，以接收脚本文件；主控模块根据铁路车辆位置信息和脚本文件，输出控制命令；检测模块包括分别与主控模块连接的多个检测单元，各检测单元根据控制命令检测铁路LTE网络的多项检测指标的性能，并将铁路LTE网络的检测结果用于输出至服务器；天线模块包括多个天线，各天线与各检测单元依次连接；电源模块分别与主控模块、各检测单元和各天线连接。本装置能够提高铁路LTE网络的检测效率。

Description

铁路LTE网络检测装置

技术领域

本申请涉及铁路无线通信技术领域，特别是涉及一种铁路LTE网络检测装置。

背景技术

随着铁路无线通信技术的发展，出现了LTE(Long Term Evolution，长期演进)移动通信技术，可用于铁路通信。目前，铁路LTE网络检测装置无法同时检测LTE主备双网多项检测指标的性能，需多次往返测试才能完成检测任务；目前铁路LTE网络检测装置不具备PoC(Push-to-Talk Over Cellular，无线一键通)语音调度系统检测功能，并且不支持无人值守和远程同步操控功能，整个检测过程中需相关技术人员全程伴随；检测设备间互不关联，检测过程中需技术人员多次变换检测项目，操作过程繁琐，检测时间长，人力成本和经济成本高。

目前的LTE网络检测方式或者传统方法，存在检测效率低等问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高检测效率的铁路LTE网络检测装置。

本申请提供了一种铁路LTE网络检测装置。所述装置设置于铁路车辆上，包括主控模块、检测模块、天线模块和电源模块；其中：

主控模块用于与列车运行监控记录装置连接，以接收铁路车辆位置信息；主控模块还用于与服务器连接，以接收脚本文件；主控模块根据铁路车辆位置信息和脚本文件，输出控制命令；

检测模块包括分别与主控模块连接的多个检测单元，各检测单元根据控制命令检测铁路LTE网络的多项检测指标的性能，并将铁路LTE网络的检测结果用于输出至服务器；

天线模块包括多个天线，各天线与各检测单元依次连接；

电源模块分别与主控模块、各检测单元和各天线连接。

在其中一个实施例中，主控模块根据铁路车辆位置信息和脚本文件，确定是否检测铁路LTE网络的多项检测指标的性能、检测开始时间和检测停止时间以输出控制命令至各检测单元。

在其中一个实施例中，主控模块根据铁路车辆位置信息和脚本文件，选择铁路LTE网络指标并确定为多项检测指标以输出控制命令至各检测单元。

在其中一个实施例中，铁路LTE网络指标包括网络场强覆盖、入网性能、移动性能、传输时延及丢包率、网络吞吐量、PoC调度的语音服务质量和应用功能。

在其中一个实施例中，各检测单元还用于向服务器输出运行状态；运行状态包括检测性能状态和上传参数状态。

在其中一个实施例中，控制命令包括各检测单元的检测任务；

主控模块根据运行状态判断各检测单元是否故障，并基于故障判断结果输出控制命令，以重新分配各检测单元的检测任务。

在其中一个实施例中，各检测单元一个往返测试中完成检测任务；其中，一个单程测试中的铁路LTE网络指标包括网络场强覆盖、移动性能、传输时延及丢包率、PoC调度的语音服务质量和应用功能，另一个单程测试中的铁路LTE网络指标包括入网性能和网络吞吐量。

在其中一个实施例中，装置还包括采用IP架构的交换接口模块；主控模块通过交换接口模块与各检测单元连接；各检测单元之间通过交换接口模块连接。

在其中一个实施例中，装置还包括机箱。

在其中一个实施例中，装置还包括与主控模块连接的报警模块；报警模块用于向服务器发送告警信号。

上述铁路LTE网络检测装置，通过与列车运行监控记录装置、服务器分别连接的主控模块，可以接收铁路车辆位置信息和服务器的脚本文件，实现了检测过程中的无人值守和远程操控；铁路LTE网络检测装置支持单、双网不同网络覆盖方式下的铁路LTE网络的检测，节约了人力和物力，提高了铁路LTE网络的检测效率。

附图说明

图1为一个实施例中铁路LTE网络检测装置的应用环境图；

图2为一个实施例中铁路LTE网络检测装置的结构示意图；

图3为一个实施例中铁路LTE网络检测装置的结构框图；

图4为另一个实施例中铁路LTE网络检测装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的铁路LTE网络检测装置10，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，铁路LTE网络检测装置10通过网络与服务器进行通信。数据存储系统可以存储服务器需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器上，也可以放在云上或其他网络服务器上。服务器10可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

需要说明的是，LTE网络(例如，4G移动通信网络)应用于铁路领域，承载涉及行车安全的铁路车辆专用业务，需要对铁路LTE网络的各项指标进行检测以保证铁路LTE网络的稳定性和可靠性。本申请实施例应用于采用主备双网冗余覆盖方式的铁路LTE网络，即采用同站址双网覆盖的网络结构，在相同的物理位置上部署两套完全相同且互相独立的基站设备，形成主备双网的覆盖。主备双网相互备份，从而提高铁路LTE网络运行的可靠性。

PoC语音通信系统是依托运营商移动通信网络建立的一种用于调度指挥的移动通信系统。PoC语音通信系统同时根据现有城市接处警子系统、跨区域调度指挥系统和部队管理系统的消息订阅格式提供中间件，通过二次开发实现车辆快速调度、语音对讲、状态查询、统计分析、定位查询等功能。PoC语音通信系统应用于铁路调度系统之后，亟需能够检测PoC语音调度系统的检测装置。

在一个实施例中，如图2所示，本申请提供了一种铁路LTE网络检测装置10。所述装置设置于铁路车辆上，包括主控模块110、检测模块120、天线模块130和电源模块140；其中：

主控模块110用于与列车运行监控记录装置连接，以接收铁路车辆位置信息；主控模块110还用于与服务器连接，以接收脚本文件；主控模块110根据铁路车辆位置信息和脚本文件，输出控制命令；

检测模块120包括分别与主控模块110连接的多个检测单元，各检测单元根据控制命令检测铁路LTE网络的多项检测指标的性能，并将铁路LTE网络的检测结果用于输出至服务器；

具体的，铁路LTE网络检测装置10可以搭载运营铁路车辆上线检测，主控模块110根据列车运行监控记录装置的LKJ数据(LKJ数据包括列车运行状况、信号设备状况及乘务员操纵状况等数据)，获取铁路车辆位置信息；主控模块110根据铁路车辆位置信息和服务器发送的脚本文件输出控制命令至各检测单元；主控模块110通过控制命令协调控制检测模块120的各检测单元；检测模块120的各检测单元的硬件和具备的测试功能相同，各检测单元在检测过程中相互热备；

在一些示例中，检测模块120可以包括分别与主控模块110连接的6个检测单元；主控模块110根据铁路车辆位置信息和地面服务器发送的脚本文件，向各检测单元输出控制命令以分配检测任务；检测模块120的各检测单元用于承担检测任务；主备网络可以分别采用3个检测单元同时检测；检测模块120的各检测单元还可以用于采集检测数据；主控模块110向各检测单元输出控制命令以控制各检测单元向地面服务器上传检测数据，完成测试数据的缓存；铁路LTE网络检测装置10的各模块之间可以用电缆连接；本实施例通过地面服务器发送的脚本文件可以实现无人值守。

在其中一个实施例中，主控模块110根据铁路车辆位置信息和脚本文件，确定是否检测铁路LTE网络的多项检测指标的性能、检测开始时间和检测停止时间以输出控制命令至各检测单元。

具体的，主控模块110根据铁路车辆位置信息和服务器发送的脚本文件确定检测开始时间和检测停止时间(也可以为确定检测开始位置和检测停止位置)；主控模块110根据铁路车辆位置信息和服务器发送的脚本文件，可以确定各检测单元的检测任务；主控模块110向各检测单元输出控制命令以分配检测任务；检测模块120的各检测单元根据控制命令，在确定检测铁路LTE网络的多项检测指标的性能的情况下，基于检测开始时间和检测停止时间进行检测任务；本实施例通过根据铁路车辆位置信息和地面服务器发送的脚本文件可以确定检测开始时间和检测停止时间，以实现无人值守。

天线模块130包括多个天线，各天线与各检测单元依次连接；具体的，各检测单元可以通过天线与服务器通信；各检测单元连接的天线可以包括发射天线和接收天线；在一些示例中，天线模块130包括12个天线，每个检测单元与其中2个天线分别连接，各检测单元连接的2个天线分别为发射天线和接收天线。

电源模块140分别与主控模块110、各检测单元和各天线连接。

在其中一个实施例中，主控模块110根据铁路车辆位置信息和脚本文件，选择铁路LTE网络指标并确定为多项检测指标以输出控制命令至各检测单元。

具体的，铁路LTE网络指标可以包括网络场强覆盖、入网性能、移动性能、传输时延及丢包率、网络吞吐量、PoC调度的语音服务质量和应用功能。

在一些示例中，主控模块110根据铁路车辆位置信息和脚本文件，选择网络场强覆盖、入网性能、移动性能、传输时延及丢包率、网络吞吐量、PoC调度的语音服务质量和应用功能中的一种或几种确定为多项检测指标，以输出控制命令至各检测单元。本实施例通过根据检测需要选择铁路LTE网络指标作为多项检测指标，可以灵活组合检测指标对铁路LTE网络进行检测，避免不必要的资源浪费。

在其中一个实施例中，铁路LTE网络指标包括网络场强覆盖、入网性能、移动性能、传输时延及丢包率、网络吞吐量、PoC调度的语音服务质量和应用功能。

具体的，检测模块120的各检测单元可以同时支持铁路LTE网络的网络场强覆盖、入网性能、移动性能、传输时延及丢包率、网络吞吐量、PoC调度的语音服务质量和应用功能的检测，以实现铁路LTE网络主备双网多项目同时检测。

在一些示例中，检测模块120的各检测单元还可以用于检测铁路LTE网络的RSRP(Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率)、RSRQ(Reference SignalReceiving Quality，LTE参考信号接收质量)、RSSI(Received Signal StrengthIndication，接收的信号强度指示)、SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信号与干扰加噪声比)、CQI(Channel Quality Indicator，信道质量指示)、MCS(Modulation and Coding Scheme，调制与编码策略)等指标。

在其中一个实施例中，各检测单元还用于向服务器输出运行状态；运行状态包括检测性能状态和上传参数状态。

具体的，主控模块110可以通过控制指令指示各检测单元通过LTE-R网络向服务器发送检测数据；主控模块110还可以通过控制指令指示各检测单元通过LTE-R网络向服务器发送运行状态；

在一些示例中，地面服务器可以将用户的远程操控指令通过LTE-R网络发送至检测模块120的各检测单元；各检测单元将用户的远程操控指令传递给主控模块110，主控模块110根据用户的远程操控指令协调控制检测模块120的各检测单元，并通过各检测单元向地面服务器反馈命令执行状态。

在其中一个实施例中，控制命令包括各检测单元的检测任务；

主控模块110根据运行状态判断各检测单元是否故障，并基于故障判断结果输出控制命令，以重新分配各检测单元的检测任务。

具体的，在检测过程中，各检测单元实时监测与之配合检测的检测单元的运行状态并将运行状态输出至主控模块110；主控模块110若根据运行状态判断对应的检测单元故障，则主控模块输出控制指令以重启对应的检测单元，并将相应的检测任务分配给其他检测单元。在一些示例中，主控模块110在检测到检测模块120的各检测单元状态异常的情况下，可以发送控制指令以向地面服务器发送告警信号。

本实施例通过在检测单元出现故障的情况下，将相应的检测任务重新分配给其他检测单元，能够实现各检测单元的相互联动配合，以提高检测效率。

在其中一个实施例中，各检测单元一个往返测试中完成检测任务；其中，一个单程测试中的铁路LTE网络指标包括网络场强覆盖、移动性能、传输时延及丢包率、PoC调度的语音服务质量和应用功能，另一个单程测试中的铁路LTE网络指标包括入网性能和网络吞吐量。

具体的，铁路LTE网络检测装置10可以采用若干个检测单元同时检测主备网络，一个单程测试可以完成网络场强覆盖、移动性能、传输时延及丢包率、PoC调度的语音服务质量和应用功能中任意一种或几种指标的检测，另一个单程测试可以完成入网性能和网络吞吐量中任意一种或几种指标的检测，以实现一个往返测试中完成主从双网的检测任务。

在一些示例中，铁路LTE网络检测装置10可以采用3个检测单元同时检测主备网络，一个单程测试可以完成LTE-R网络场强覆盖、移动性能、传输时延及丢包率、PoC调度的语音服务质量和应用功能指标的检测，另一个单程测试可以完成入网性能和网络吞吐量指标的检测，以实现一个往返测试中完成主从双网所有检测指标的检测任务。本实施例通过各检测单元一个往返测试中完成检测任务，能够提高检测效率。

在其中一个实施例中，如图3所示，装置还包括采用IP架构的交换接口模块150；主控模块110通过交换接口模块150与各检测单元连接；各检测单元之间通过交换接口模块150连接。

具体的，交换接口模块150与主控模块110、检测模块120采用IP化连接，实现数据交换；主控模块110与各检测单元之间、各检测单元之间通过交换接口模块150传输检测数据；主控模块110与各检测单元之间通过交换接口模块150传输控制命令；本实施例通过交换接口模块150可以实现检测模块120的各检测单元之间、检测模块120的各检测单元和主控模块110之间的数据传输；

在一些示例中，主控模块110根据铁路车辆位置信息和地面服务器发送的脚本文件，通过交换接口模块150向各检测单元输出控制命令以分配检测任务；地面服务器可以将用户的远程操控指令通过LTE-R网络发送至检测模块120的各检测单元；各检测单元通过交换接口模块150将用户的远程操控指令传递给主控模块110；本实施例通过将用户的远程操控指令发送至检测模块120，可以远程操控铁路LTE网络检测装置10，实现人工干预。

在一些示例中，各检测单元通过交换接口模块150实时监测与之配合检测的检测单元的运行状态，并将运行状态通过交换接口模块150输出至主控模块110；主控模块110若根据运行状态判断对应的检测单元故障，则主控模块110通过交换接口模块150输出控制指令以重启对应的检测单元，并将相应的检测任务通过交换接口模块150分配给其他检测单元。

在其中一个实施例中，装置还包括机箱。

具体的，机箱可以为铁路LTE检测装置的外壳，用于保护铁路LTE检测装置的各模块；在一些示例中，机箱还包括用于固定的支架、面板上的各种开关、指示灯等。

在其中一个实施例中，如图4所示，装置还包括与主控模块110连接的报警模块160；报警模块160用于向服务器发送告警信号。

具体的，在未开始检测的情况下，主控模块110指示检测模块120的各检测单元通过LTE-R网络获取网络正常状态阈值；在检测进行的情况下，主控模块110监测检测数据超过网络正常状态阈值时，发送控制指令至报警模块160以向服务器发送告警信号；

在一些示例中，主控模块110检测检测模块120的各检测单元状态异常的情况下，发送控制指令至报警模块160以向地面服务器发送告警信号。

本申请实施例支持单、双网不同网络覆盖方式下的铁路LTE网络的检测，增加了PoC语言调度系统的检测，实现了检测过程中的无人值守和远程操控，节约了人力和物力，提高了铁路LTE网络的检测效率。

在一些实施例中，主控模块110根据列车运行监控记录装置的LKJ数据，获取铁路车辆位置信息；主控模块110根据铁路车辆位置信息和地面服务器通过LTE-R网络发送的脚本文件，将控制命令通过交换接口模块150输出至各检测单元；地面服务器通过LTE-R网络发送的脚本文件可以是用户的远程操控指令，通过将用户的远程操控指令发送至检测模块120，可以实现铁路LTE网络检测装置10的远程人工操控；控制命令可以包括检测模块120的各检测单元的检测开始时间、检测停止时间和检测任务，控制命令还可以指示各检测单元通过LTE-R网络向地面服务器发送运行状态；检测任务可以包括检测模块120的各检测单元的任务分配和确定的检测项目；检测项目可以从铁路LTE网络指标中选择以确定；检测模块120的各检测单元可以在LTE-R网络的一个往返测试中完成主从双网所有检测指标的检测任务；其中，一个LTE-R网络单程测试中的铁路LTE网络指标可以包括LTE-R网络场强覆盖、移动性能、传输时延及丢包率、PoC调度的语音服务质量和应用功能，另一个LTE-R网络单程测试中的铁路LTE网络指标可以包括入网性能和网络吞吐量；检测模块120的各检测单元通过交换接口模块150实时监测与之配合检测的检测单元的运行状态，并将运行状态通过交换接口模块150输出至主控模块110；检测模块120的各检测单元可以向地面服务器输出检测性能状态和上传参数状态；主控模块110若根据检测模块120的各检测单元的检测性能状态和/或上传参数状态判断对应的检测单元故障，则主控模块110通过交换接口模块150输出控制指令以重启对应的检测单元，并将相应的检测任务通过交换接口模块150分配给其他检测单元，以及发送控制指令至报警模块160以向地面服务器发送告警信号。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种铁路LTE网络检测装置，其特征在于，所述装置设置于铁路车辆上，包括主控模块、检测模块、天线模块和电源模块；其中：

所述主控模块用于与列车运行监控记录装置连接，以接收铁路车辆位置信息；所述主控模块还用于与服务器连接，以接收脚本文件；所述主控模块根据所述铁路车辆位置信息和所述脚本文件，输出控制命令；

所述检测模块包括分别与所述主控模块连接的多个检测单元，各检测单元根据所述控制命令检测铁路LTE网络的多项检测指标的性能，并将铁路LTE网络的检测结果用于输出至所述服务器；

所述天线模块包括多个天线，各天线与所述各检测单元依次连接；

所述电源模块分别与所述主控模块、所述各检测单元和所述各天线连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主控模块根据所述铁路车辆位置信息和所述脚本文件，确定是否检测铁路LTE网络的所述多项检测指标的性能、检测开始时间和检测停止时间以输出控制命令至所述各检测单元。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述主控模块根据所述铁路车辆位置信息和所述脚本文件，选择铁路LTE网络指标并确定为所述多项检测指标以输出控制命令至所述各检测单元。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述铁路LTE网络指标包括网络场强覆盖、入网性能、移动性能、传输时延及丢包率、网络吞吐量、PoC调度的语音服务质量和应用功能。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的装置，其特征在于，所述各检测单元还用于向所述服务器输出运行状态；所述运行状态包括检测性能状态和上传参数状态。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制命令包括所述各检测单元的检测任务；

所述主控模块根据所述运行状态判断所述各检测单元是否故障，并基于故障判断结果输出所述控制命令，以重新分配所述各检测单元的检测任务。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述各检测单元一个往返测试中完成所述检测任务；其中，一个单程测试中的所述铁路LTE网络指标包括网络场强覆盖、移动性能、传输时延及丢包率、PoC调度的语音服务质量和应用功能，另一个单程测试中的所述铁路LTE网络指标包括入网性能和网络吞吐量。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括采用IP架构的交换接口模块；所述主控模块通过所述交换接口模块与所述各检测单元连接；所述各检测单元之间通过所述交换接口模块连接。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括机箱。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括与所述主控模块连接的报警模块；所述报警模块用于向所述服务器发送告警信号。

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