CN114629573A - V2x设备通信性能测试方法、系统、设备及计算机存储介质 - Google Patents

V2x设备通信性能测试方法、系统、设备及计算机存储介质 Download PDF

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CN114629573A CN202011437829.XA CN202011437829A CN114629573A CN 114629573 A CN114629573 A CN 114629573A CN 202011437829 A CN202011437829 A CN 202011437829A CN 114629573 A CN114629573 A CN 114629573A
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罗璎珞
刘建行
周唯
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Abstract

本申请提供了一种V2X设备通信性能测试方法、系统、设备及计算机存储介质。该V2X设备通信性能测试方法，应用于受测V2X设备，包括：接收信号发送装置发送的至少两个第一V2X信号；其中，各个第一V2X信号是控制终端分别依据不同的测试场景信息对信号发送装置进行配置而产生的；解析并统计各个第一V2X信号的通信性能信息，得到第一统计结果；向统计分析终端发送第一统计结果，以使统计分析终端依据第一统计结果确定受测V2X设备的通信性能。根据本申请实施例，能够在复杂场景下准确地测试V2X设备的通信性能。

Description

V2X设备通信性能测试方法、系统、设备及计算机存储介质
技术领域
本申请属于智能交通应用技术领域，尤其涉及一种V2X设备的通信性 能测试方法、系统、电子设备及计算机存储介质。
背景技术
V2X(Vehicle to Everything)是车与外界进行信息交换的一种通信方 式，包括：车与车之间的直接通信(V2V)；汽车与行人通信(V2P)； 汽车与道路基础设施通信(V2I)；以及车辆通过移动网络与云端进行通 信(V2N)。
基于蜂窝网的V2X技术称为C-V2X(Cellular-V2X)，包含LTE- V2X、5G-V2X及后续演进，提供蜂窝通信接口(Uu接口)和直连通信接 口(PC5接口)可复用蜂窝网的基础设施，部署成本更低、网络覆盖更 广。在更密集的环境中，C-V2X支持更远的通信距离、更佳的非视距通信 性能、增强的可靠性(更低的误包率)、更高的容量和更佳的拥塞控制。 C-V2X技术旨在将“人-车-路-云”等交通参与要素有机地联系在一起，不 仅可以为交通安全和效率类应用提供通信基础，还可以将车辆与其他车 辆、行人、路侧设施等交通元素有机结合，弥补了单车智能的不足，推动 了协同式应用服务发展。
随着V2X技术标准的推进以及V2X应用场景的明晰，车联网已逐步 走向商用化。多家汽车厂商发布计划在2020年下半年开始陆续发布搭载 C-V2X设备的车辆。在V2X设备装车前，需要对V2X设备的通信性能进 行测试，保证其各项指标遵守相关标准、协议。
目前对V2X设备的通信性能测试主要包括射频性能测试、协议一致性 测试。但是，其仅能测试单一场景下受测V2X设备的通信性能，无法测试 复杂场景下受测V2X设备的通信性能。例如，受测V2X设备在城市内十 字路口、立交桥、重度拥堵等场景中通信，会存在遮挡、多径等影响，会 受周围其他V2X设备的影响。
因此，如何在复杂场景下准确地测试V2X设备的通信性能是本领域技 术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例提供一种V2X设备的通信性能测试方法、系统、电子设 备及计算机存储介质，能够在复杂场景下准确地测试V2X设备的通信性能。
第一方面，本申请实施例提供一种V2X设备的通信性能测试方法，应 用于受测V2X设备，包括：
接收信号发送装置发送的至少两个第一V2X信号；其中，各个第一 V2X信号是控制终端分别依据不同的测试场景信息对信号发送装置进行配 置而产生的；
解析并统计各个第一V2X信号的通信性能信息，得到第一统计结果；
向统计分析终端发送第一统计结果，以使统计分析终端依据第一统计 结果确定受测V2X设备的通信性能。
可选地，方法还包括：
向信号分析装置发送第二V2X信号，以使信号分析装置解析并统计第 二V2X信号的射频性能信息得到第二统计结果，向统计分析终端发送第二 统计结果，以使统计分析终端依据第二统计结果确定受测V2X设备的通信 性能。
可选地，信号发送装置、受测V2X设备和信号分析装置之间通过全球 导航卫星系统GNSS或GNSS模拟器进行同步。
可选地，信号发送装置、受测V2X设备和信号分析装置之间通过无线 方式进行通信。
可选地，解析并统计各个第一V2X信号的通信性能信息，得到第一统 计结果，包括：
解析并统计各个第一V2X信号的信噪比、功率、丢包率、协议一致性、 数据合理性中的至少一种，得到第一统计结果。
可选地，向信号分析装置发送第二V2X信号，以使信号分析装置解析 并统计第二V2X信号的射频性能信息得到第二统计结果，包括：
向信号分析装置发送第二V2X信号，以使信号分析装置解析并统计第 二V2X信号的功率、占用带宽、杂散、频率偏移中的至少一种，得到第二 统计结果。
可选地，接收信号发送装置发送的至少两个第一V2X信号，包括：
接收信号发送装置在不同物理信道资源块同步或异步发送的至少两个 第一V2X信号。
第二方面，本申请实施例提供了一种V2X设备的通信性能测试系统， 应用于受测V2X设备，包括：
接收模块，用于接收信号发送装置发送的至少两个第一V2X信号；其 中，各个第一V2X信号是控制终端分别依据不同的测试场景信息对信号发 送装置进行配置而产生的；
解析模块，用于解析并统计各个第一V2X信号的通信性能信息，得到 第一统计结果；
第一发送模块，用于向统计分析终端发送第一统计结果，以使统计分 析终端依据第一统计结果确定受测V2X设备的通信性能。
可选地，系统还包括：
第二发送模块，用于向信号分析装置发送第二V2X信号，以使信号分 析装置解析并统计第二V2X信号的射频性能信息得到第二统计结果，向统 计分析终端发送第二统计结果，以使统计分析终端依据第二统计结果确定 受测V2X设备的通信性能。
可选地，信号发送装置、受测V2X设备和信号分析装置之间通过全球 导航卫星系统GNSS或GNSS模拟器进行同步。
可选地，信号发送装置、受测V2X设备和信号分析装置之间通过无线 方式进行通信。
可选地，解析模块，包括：
解析单元，用于解析并统计各个第一V2X信号的信噪比、功率、丢包 率、协议一致性、数据合理性中的至少一种，得到第一统计结果。
可选地，第二发送模块，包括：
发送单元，用于向信号分析装置发送第二V2X信号，以使信号分析装 置解析并统计第二V2X信号的功率、占用带宽、杂散、频率偏移中的至少 一种，得到第二统计结果。
可选地，接收模块，包括：
接收单元，用于接收信号发送装置在不同物理信道资源块同步或异步 发送的至少两个第一V2X信号。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，电子设备包括：处理 器以及存储有计算机程序指令的存储器；
处理器执行计算机程序指令时实现如第一方面所示的V2X设备的通信 性能测试方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，计算机存储介 质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现如第一 方面所示的V2X设备的通信性能测试方法。
本申请实施例的V2X设备的通信性能测试方法、系统、设备及计算机 存储介质，能够在复杂场景下准确地测试V2X设备的通信性能。该方法中， 受测V2X设备接收信号发送装置发送的至少两个第一V2X信号；其中， 各个第一V2X信号是控制终端分别依据不同的测试场景信息对信号发送装 置进行配置而产生的；解析并统计各个第一V2X信号的通信性能信息，得 到第一统计结果；向统计分析终端发送第一统计结果，以使统计分析终端 依据第一统计结果确定受测V2X设备的通信性能。由于各个第一V2X信 号是控制终端分别依据不同的测试场景信息对信号发送装置进行配置而产 生的，也即本申请实施例中的受测V2X设备至少是在两种测试场景下进行 测试，故能够在复杂场景下准确地测试V2X设备的通信性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例 中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不 付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一个实施例提供的V2X设备的通信性能测试方法的流程 示意图；
图2是本申请一个实施例提供的V2X设备的通信性能测试系统的架构 示意图；
图3是本申请一个实施例提供的基于V2X设备的通信性能测试系统的 性能测试流程图；
图4是本申请一个实施例提供的电波暗室内进行V2X设备射频性能测 试的场景配置图；
图5是本申请一个实施例提供的V2X设备射频性能测试的方法流程图；
图6是本申请一个实施例提供的V2X设备接收性能测试的场景配置图；
图7是本申请一个实施例提供的测试V2X设备接收性能的方法流程图；
图8是本申请一个实施例提供的进行V2X设备功能性能及协议一致性 测试的场景配置图；
图9是本申请一个实施例提供的测试V2X设备功能性能及协议一致性 的方法流程图；
图10是本申请一个实施例提供的V2X设备的通信性能测试系统的结 构示意图；
图11是本申请一个实施例提供的电子设备的结构示意图；
图12是本申请一个实施例提供的装置结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本 申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施 例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅 意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请 可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的 描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用 来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者 暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语 “包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而 使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而 且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物 品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……” 限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还 存在另外的相同要素。
由背景技术部分可知，目前对V2X设备的通信性能测试主要包括射频 性能测试、协议一致性测试。但是，其仅能测试单一场景下受测V2X设备 的通信性能，无法测试复杂场景下受测V2X设备的通信性能。
为了解决现有技术问题，本申请实施例提供了一种V2X设备的通信性 能测试方法、系统、电子设备及计算机存储介质。下面首先对本申请实施 例所提供的V2X设备的通信性能测试方法进行介绍。
图1示出了本申请一个实施例提供的V2X设备的通信性能测试方法的 流程示意图。如图1所示，该V2X设备的通信性能测试方法，应用于受测 V2X设备，包括：
S101、接收信号发送装置发送的至少两个第一V2X信号；其中，各个 第一V2X信号是控制终端分别依据不同的测试场景信息对信号发送装置进 行配置而产生的。
在一个实施例中，接收信号发送装置发送的至少两个第一V2X信号， 包括：接收信号发送装置在不同物理信道资源块同步或异步发送的至少两 个第一V2X信号。
S102、解析并统计各个第一V2X信号的通信性能信息，得到第一统计 结果。
在一个实施例中，解析并统计各个第一V2X信号的通信性能信息，得 到第一统计结果，包括：解析并统计各个第一V2X信号的信噪比、功率、 丢包率、协议一致性、数据合理性中的至少一种，得到第一统计结果。
S103、向统计分析终端发送第一统计结果，以使统计分析终端依据第 一统计结果确定受测V2X设备的通信性能。
由于各个第一V2X信号是控制终端分别依据不同的测试场景信息对信 号发送装置进行配置而产生的，也即本申请实施例中的受测V2X设备至少 是在两种测试场景下进行测试，故能够在复杂场景下准确地测试V2X设备 的通信性能。
在一个实施例中，该方法还包括：向信号分析装置发送第二V2X信号， 以使信号分析装置解析并统计第二V2X信号的射频性能信息得到第二统计 结果，向统计分析终端发送第二统计结果，以使统计分析终端依据第二统 计结果确定受测V2X设备的通信性能。
在一个实施例中，信号发送装置、受测V2X设备和信号分析装置之间 通过全球导航卫星系统GNSS或GNSS模拟器进行同步。
在一个实施例中，信号发送装置、受测V2X设备和信号分析装置之间 通过无线方式进行通信。
在一个实施例中，向信号分析装置发送第二V2X信号，以使信号分析 装置解析并统计第二V2X信号的射频性能信息得到第二统计结果，包括： 向信号分析装置发送第二V2X信号，以使信号分析装置解析并统计第二 V2X信号的功率、占用带宽、杂散、频率偏移中的至少一种，得到第二统 计结果。
上文是从受测V2X设备角度说明测试V2X设备通信性能的方法，下 面将从不同角度对上述技术方案进行说明。
本发明实施例提供一种测试V2X终端接收性能的方法，包括：通过控 制终端对自定义信号发送装置进行配置，使其发送自定义V2X信号，可根 据测试需要动态产生各类V2X应用消息，可自定义V2X协议栈中各层数 据头内容，可对V2X信号应用不同衰落信道；受测终端接收来自自定义信 号发送装置所发送的V2X信号，对V2X信号的信噪比、功率、丢包率、协议一致性、数据合理性等进行判断、统计，并将统计结果发至统计终端。
本发明实施例提供一种测试V2X终端发射性能的方法，包括：使用信 号分析装置接收物理信道中的V2X信号，测量受测设备的射频性能(包括 但不限于：功率、占用带宽、杂散、频率偏移等)，分析受测设备所发送 V2X信号的协议一致性、正确性、合理性、数据发送率、签名、安全证书 策略、预警功能等性能，并将统计结果发至统计分析终端。
本发明实施例提供一种自定义信号发送装置，用于产生自定义V2X信 号，包括：根据控制终端配置，产生各类V2X应用层数据包，包括但不限 于基础安全消息(Basic SafetyMessage，BSM)、路侧安全消息(Road Safety Message，RSM)、路侧信息(Road SideInformation，RSI)、交通 灯相位与时序消息(Signal phase timing message，SPAT)、地图消息 (MAP)，或导入外部已知V2X数据包。
根据控制终端配置，对V2X应用层数据包进行加密/解密、签名/验签 等密码操作，对数据包的密码操作方式包括但不限于使用软件实现、专用 密码安全芯片。
根据控制终端配置，可自定义V2X协议栈各层数据头部字段值或规则， 包括但不限于消息层、安全层、网络层、接入层、物理层中头部字段。
根据控制终端配置，将V2X上层数据包按照配置，以特定调制方式、 编码方式调制在特定物理信道资源块，生产数字基带信号；对数字基带信 号应用不同类型的信道传输模型，模拟不同信号在不同环境下的传输损耗； 通过数模转换器(Digital AnalogConverter，DAC)将基带数字信号转换为 模拟信号，在指定频率从天线发送出去。
根据控制终端配置，自定义信号发送装置可模拟多个V2X发送终端， 每个V2X发送终端在不同物理信道资源块同步或异步发送。
根据需要，多个自定义信号装置可以级联，可以根据上述配置同步或 异步发送V2X信号。
自定义信号发送装置产生V2X信号的实施方式包括但不限于使用通用 处理器(GPP，General Purpose Processor)、可编程逻辑列阵(FPGA， Field Programmable GateArray)、专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)等。
本发明实施例提供一种信号分析装置，用于接收并测量V2X信号，包 括：根据控制终端配置，信号分析装置工作于指定频段，接收信道内V2X 信号，将模拟信号通过模数转换器(Analog Digital Converter，ADC)转换 为基带数字信号，并将基带数字信号解调为物理层数据。
可选地，对V2X信号的射频参数进行测试，包括但不限于时间偏差、 发射功率、关断功率、发射开/关时间模板、误差矢量幅度、误差向量幅度 (Error Vector Magni tude，EVM)均衡器频谱平坦度、载波频偏、载波泄 漏、带内杂散、IQ(In-Phase Quadrature)镜像、频谱模板、额外频谱模板、 占用带宽、带外杂散。
根据控制终端配置，对接收到的V2X数据进行协议一致性检查，包括 但不限于接入层、网络层、安全层、消息层一致性检查。可选地，对接收 到的V2X数据进行合理性、正确性检查。
根据控制终端配置，工作于监听模式(Monitor Mode)，可接收指定 频段信道中所有V2X数据，并将接收到的V2X数据包及相关信息发送至 统计分析终端。可选地，根据控制终端配置，选择性地接收来自某一终端 的V2X数据，并统计其数据包发送率、吞吐量、延迟，并将统计结果发送 至统计分析终端。
本发明实施例提供一种控制终端，用于控制自定义发送装置和信号分 析装置，包括：通过控制自定义信号发送装置的工作参数，包括但不限于 工作频率、带宽、发射功率、信号调制模式、信道模型、V2X消息类型、 V2X协议栈各层数据字段值或产生/变化规则、V2X信号发送时间、V2X 信号发送间隔等参数。
本发明实施例提供一种统计分析终端，用于统计受测V2X终端通信性 能，包括：接收来自其他装置、终端的测试结果，根据测试结果进一步统 计、分析，生成测试分析报告，并存储在终端内部存储器或外部存储器。
图2是本申请一个实施例提供的V2X设备的通信性能测试系统的架构 示意图，该系统主要包括：自定义信号发送装置、信号分析装置、控制终 端、统计分析终端、GNSS或GNSS模拟器和一个或多个受测设备(为了 便于说明，图2中只示出了一个受测设备，但并不限于此)。
在对受测设备进行通信性能测试时，根据测试项目需要选择只使用自 定义信号发送装置或只使用信号分析装置或二者都使用。
在本发明实施例中，自定义信号发送装置、信号分析装置、受测设备 之间通过GNSS或GNSS模拟器进行同步；自定义信号发送装置、信号分 析装置、受测设备之间通过无线方式进行通信；控制终端与自定义信号发 送装置之间、控制终端与信号分析装置之间、统计分析终端与信号分析装 置之间、统计分析终端与自定义信号发送装置之间、统计分析终端与受测 终端之间的连接方式包括但不限于网线、串口线、USB线等；测试系统使 用场所包括但不限于电波暗室、屏蔽室、外场等场所。
图3是本申请一个实施例提供的基于V2X设备的通信性能测试系统的 性能测试流程图，如图3所示，该方法主要包括以下步骤：
a)确定测试项目；
b)启动测试系统，包括控制终端、统计分析终端、GNSS或GNSS模 拟器；可选地，根据测试项目需求，启动自定义信号发送装置和/
或信号分析装置；
c)启动一个或多个受测设备；
d)等待自定义信号发送装置、信号分析装置、受测设备均与GNSS同 步；
e)可选地，根据测试项目要求，使用控制终端配置自定义信号发送 装置，并控制其开始发送信号时间及持续时间；
f)可选地，根据测试项目要求，使用控制终端配置自定义信号发送 装置使其将其所发送的V2X数据包发送至统计分析终端；
g)可选地，根据测试项目要求，使用控制终端配置信号接收装置，
并控制其开始接收信号时间；
h)使用受测设备自带控制软件或附属控制设备，根据测试项目要求， 使其工作在某一状态(例如：发送、接收、待机、关机等状态)；
i)根据测试项目要求，等待测试项目结束；
j)可选地，使用控制终端停止自定义信号发送装置工作；
k)可选地，使用控制终端停止信号接收装置工作；
l)使用受测设备自带控制软件或附属控制设备，使其工作在待机状 态或关机状态；
m)根据测试项目要求，信号接收装置和受测设备将测试数据发送至 统计分析终端；
n)根据测试项目要求，统计分析终端进行统计、分析，可选地，生 成测试报告。
通过本发明实施例提供的上述方法，可根据测试需要，灵活组合测试 系统内测试装置、设备，组合出不同测试场景，从而可全面、准确的测量 受测设备的通行性能，缩短策略时间，具有可重复性和可复现性。
下面以在电波暗室内测量V2X设备射频发射性能为例进行说明。
图4是本申请一个实施例提供的电波暗室内进行V2X设备射频性能测 试的场景配置图，受测设备和信号分析装置放置于电波暗室内，距离地面 高度为d(高度应满足相关测试标准)，受测设备和信号分析装置天线处 于同一水平面，天线之间的距离为D(应满足相关测试标准)。控制终端 置于电波暗室之外，通过线缆接入电波暗室内的信号分析装置。受测设备 控制终端置于电波暗室之外，通过线缆接入电波暗室内的受测设备。
图5是本申请一个实施例提供的V2X设备射频性能测试的方法流程图， 如图5所示，该方法主要包括以下步骤：
a)确定测试项目；
b)启动测试系统，包括控制终端、统计分析终端和信号分析装置；
c)启动受测设备；
d)根据测试项目要求，使用受测设备控制终端配置受测终端，并控 制其开始发送V2X信号；
e)根据测试项目要求，使用控制终端配置信号分析装置，并控制其 开始接收信号；
f)根据测试项目要求，开始测量受测终端发射信号的射频指标，包 括但不限于时间偏差、发射功率、关断功率、发射开/关时间模板、 误差矢量幅度、EVM均衡器频谱平坦度、载波频偏、载波泄漏、 带内杂散、IQ镜像、频谱模板、额外频谱模板、占用带宽、带外 杂散，直至所有测试项目结束。示例地，信号接收终端通过内部 变频器将射频信号变频为基带信号，并通过模数转换器将模拟信 号采样至正交数字信号，每个采样点包括I/Q两个数据，记为Ii和 Qi；信号接收装置运行帧同步算法确定V2X信号的起始点，记为 I0和Q0，使用解码模块开始解码V2X信号，同时将起始点开始的 IQ信号存储至缓存，当一个V2X信号解码完毕后，对缓存内的IQ 信号进行处理，计算信号平均功率，即：
Figure BDA0002829683090000121
N 为V2X信号全部的IQ信号点数。根据内部功率转换表将接受信号 能量E转换为功率EdBm；
g)根据测试项目要求，信号分析装置将测试结果数据发送至统计分 析终端；
h)根据测试项目要求，统计分析终端进行统计、分析，可选地，生 成测试报告。
图6是本申请一个实施例提供的V2X设备接收性能测试的场景配置图， 该测试场景下使用自定义信号发送装置、GNSS或GNSS模拟器，控制终 端和统计分析终端。根据测试需要，可将该测试场景内的设备部署于电波 暗室内，也可部署于外场环境。
图7是本申请一个实施例提供的测试V2X设备接收性能的方法流程图， 如图7所示，该方法主要包括以下步骤：
a)确定测试项目；
b)启动测试系统，包括自定义信号发送装置、控制终端、统计分析 终端，可选地，启动GNSS或GNSS模拟器；
c)启动一个或多个受测设备；
d)可选地，等待自定义信号发送装置和受测设备均与GNSS同步；
e)根据测试项目要求，使用控制终端配置自定义信号发送装置，包 括但不限于自定义V2X信号发送类型、V2X协议栈各层头部数据、 发送功率、调制方式等，并控制其开始发送信号时间，可选地， 控制自定义信号发送装置将其发送的数据发送至统计分析终端。 示例地，使用控制终端配置自定义信号发送装置，使其发送BSM 消息，发送频率为10Hz，数据包大小为300字节，工作于 5905MHz～5915MHz频段，使用QPSK调制，发送功率为23dBm， 10s之后开始发送；
f)使用受测设备自带控制软件或附属控制设备，使其工作在接收状 态，工作频段与自定义信号发送装置相同；
g)根据测试项目要求，等待测试项目结束；
h)使用控制终端停止自定义信号发送装置工作；
i)使用受测设备自带控制软件或附属控制设备，使其工作在待机状 态或关机状态；
j)根据测试项目要求，受测设备将测试数据发送至统计分析终端； 示例地，受测设备将接收到的V2X数据包个数发送至统计分析终 端，记为Rn；
k)根据测试项目要求，自定义信号发送终端将发送至统计分析终端； 示例地，自定信号发送终端将已发送V2X数据包个数发送至统计 分析终端，记为Tn；
l)根据测试项目要求，统计分析终端进行统计、分析，可选地，生 成测试报告。示例地，统计分析终端根据Rn和Tn计算出待测设 备的数据包接收率，即Pr＝Rn/Tn；
m)可选地，使用控制终端配置自定义信号发送装置，设置不同发送 信号参数，重复步骤e)～l)，测得不同条件下受测设备的数据包 接收率。
图8是本申请一个实施例提供的进行V2X设备功能性能及协议一致性 测试的场景配置图，该测试场景下使用自定义信号发送装置、信号分析装 置、GNSS或GNSS模拟器、控制终端和统计分析终端。根据测试需要， 可将该测试场景内的设备部署于电波暗室内，也可部署于外场环境。在该 场景配置下，可根据需要，测试受测V2X终端的通信性能、协议一致性、 安全策略、预警功能触发等是否符合标准要求。
图9是本申请一个实施例提供的测试V2X设备功能性能及协议一致性 的方法流程图，如图9所示，该方法主要包括以下步骤：
a)确定测试项目；
b)启动测试系统，包括自定义信号发送装置、信号分析装置、控制 终端、统计分析终端，GNSS或GNSS模拟器；
c)启动一个或多个受测设备；
d)等待自定义信号发送装置、自定义信号发送装置、信号分析装置、 受测设备均与GNSS同步；
e)根据测试项目要求，使用控制终端配置自定义信号发送装置，包 括但不限于V2X信号发送类型、V2X协议栈各层头部数据、发送 功率、调制方式、信道资源块等，并控制其开始发送信号时间， 可选地，控制自定义信号发送装置将其发送的数据发送至统计分析终端；
f)示例地，使用控制终端配置自定义信号发送装置，使其发送BSM 消息，发送频率为10Hz，采用QPSK调制，发送功率为23dBm， BSM消息中位置字段设置为受测设备前方2m，每隔5s将BSM消 息中刹车踏板状态设置为on状态，持续时间1s，1s后将刹车踏板 状态设置为off状态；
g)可选地，使用控制终端配置自定义信号发送装置模拟不同密度车 辆的场景，使其模拟多个车辆发送BSM消息，每个模拟车辆均有 其独立的V2X协议栈，每个模拟车辆均可独立发送包含其各自状 态的BSM消息；
h)根据测试项目要求，使用控制终端配置信号接收装置，并控制其 开始接收信号时间，信号接收装置实时接收信道中所有V2X信号， 包括自定义信号发送装置发送的V2X信号和受测设备发送的V2X 信号，并对接收到的V2X信号进行检查、统计、分析，包括但不 限于V2X功能触发、安全证书应用是否符合要求、收包率、信号 功率、信号信噪比、协议一致性等，可选地，将接收到的V2X信 号发送至统计分析终端；
i)示例地，信号接收装置持续接收由自定义信号发送装置和受测 V2X设备发出的信号，统计受测V2X终端发出的V2X消息的数量 及间隔；
j)示例地，信号接收装置接收统计受测终端的V2X消息中关键字段 的数值是否正确，消息序号是否按标准变换，安全证书是否按照 标准正确切换；
k)使用受测设备自带控制软件或附属控制设备，根据测试项目要求， 使其处于正常工作状态，观测是否触发相应的预警；
l)示例地，在步骤f)中发送的BSM消息中包含刹车踏板被踩下的 信息，此时应观测受测V2X终端是否产生前向碰撞预警，如果受 测V2X终端产生前向碰撞预警，那么受测V2X终端的前向碰撞预 警功能正常；可选地，通过调节步骤f)中自定义信号发送装置发 送的BSM消息中的位置信息，可测出受测V2X终端前向碰撞预警 的距离临界值；
m)根据测试项目要求，等待测试项目结束；
n)使用控制终端停止自定义信号发送装置工作；
o)使用控制终端停止信号接收装置工作；
p)使用受测设备自带控制软件或附属控制设备，使其工作在待机状 态或关机状态；
q)根据测试项目要求，自定义信号发送装置、信号接收装置和受测 设备将测试数据发送至统计分析终端；
r)根据测试项目要求，统计分析终端进行统计、分析，可选地，生 成测试报告。
图10是本申请一个实施例提供的V2X设备的通信性能测试系统的结 构示意图，该V2X设备的通信性能测试系统应用于受测V2X设备，包括：
接收模块1001，用于接收信号发送装置发送的至少两个第一V2X信 号；其中，各个第一V2X信号是控制终端分别依据不同的测试场景信息对 信号发送装置进行配置而产生的；
解析模块1002，用于解析并统计各个第一V2X信号的通信性能信息， 得到第一统计结果；
第一发送模块1003，用于向统计分析终端发送第一统计结果，以使统 计分析终端依据第一统计结果确定受测V2X设备的通信性能。
在一个实施例中，系统还包括：第二发送模块，用于向信号分析装置 发送第二V2X信号，以使信号分析装置解析并统计第二V2X信号的射频 性能信息得到第二统计结果，向统计分析终端发送第二统计结果，以使统 计分析终端依据第二统计结果确定受测V2X设备的通信性能。
在一个实施例中，信号发送装置、受测V2X设备和信号分析装置之间 通过全球导航卫星系统GNSS或GNSS模拟器进行同步。
在一个实施例中，信号发送装置、受测V2X设备和信号分析装置之间 通过无线方式进行通信。
在一个实施例中，解析模块1002，包括：解析单元，用于解析并统计 各个第一V2X信号的信噪比、功率、丢包率、协议一致性、数据合理性中 的至少一种，得到第一统计结果。
在一个实施例中，第二发送模块，包括：发送单元，用于向信号分析 装置发送第二V2X信号，以使信号分析装置解析并统计第二V2X信号的 功率、占用带宽、杂散、频率偏移中的至少一种，得到第二统计结果。
在一个实施例中，接收模块1001，包括：接收单元，用于接收信号发 送装置在不同物理信道资源块同步或异步发送的至少两个第一V2X信号。
图10所示装置中的各个模块/单元具有实现图1中各个步骤的功能， 并能达到其相应的技术效果，为简洁描述，在此不再赘述。
图11示出了本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
电子设备可以包括处理器1101以及存储有计算机程序指令的存储器 1102。
具体地，上述处理器1101可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集 成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置 成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器1102可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非 限制，存储器1102可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱 动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus， USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储 器1102可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储 器1102可在电子设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器1102可以 是非易失性固态存储器。
在一个实例中，存储器1102可以是只读存储器(Read Only Memory， ROM)。在一个实例中，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM (PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、 电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
处理器1101通过读取并执行存储器1102中存储的计算机程序指令， 以实现上述实施例中的任意一种V2X设备的通信性能测试方法。
在一个示例中，电子设备还可包括通信接口1103和总线1110。其中， 如图11所示，处理器1101、存储器1102、通信接口1103通过总线1110 连接并完成相互间的通信。
通信接口1103，主要用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和 /或设备之间的通信。
总线1110包括硬件、软件或两者，将在线数据流量计费设备的部件彼 此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或 其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超 传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数 (LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连 (PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA) 总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或 更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线1110可包括一个或多个总 线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适 的总线或互连。
图12是本申请一个实施例提供的装置结构示意图，利用该结构可以制 造本发明所述自定义信号发生装置和信号分析装置。该结构包括：
信号发送/接收模块，用于将V2X数字基带信号转换为V2X模拟信 号，或将V2X模拟信号转换为V2X数字基带信号，包括数模/模数转换 器、射频电路、天线等必要的电子设备。
V2X基带数字信号处理模块，用于将V2X上层协议栈数据包调制为 数字基带信号，或将数字基带信号解调为V2X上层协议数据。本模块实现 方式包括但不限于通用处理器(General Purpose Processor，GPP)、可编 程逻辑列阵(Field Programmable GateArray，FPGA)、专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、数字信号处理(Digital Signal Processor，DSP)等。
协议栈模块，包括物理层、链路层、网络层、安全层、消息层。
数据传输模块，用于将外部自定义数据传输至基带数字信号处理模 块。
控制模块，用于接收外部控制指令，对各模块进行配置与控制。
存储模块，用于存储其他模块产生的数据或存储外部数据。实现方式 包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、 磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两 个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，可包括可移除或不可移除 (或固定)的介质。在合适的情况下，可在综合网关容灾设备的内部或外 部。在特定实施例中，可以是非易失性固态存储器。在特定实施例中，包 括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的 ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除 PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多 个以上这些的组合。
外部通信接口，用于外部设备与本装置之间的数据传输交互。
外部控制接口，用于外部设备与本装置之间的控制指令交互。
装置内各模块之间可以集成在单一装置内，通过总线方式连接，也可 单独实现，通过预定接口相互连接，连接方式包括但不限于网线、USB、 PCIe、PXIe等方式。尽管本发明实施例描述了特定的连接方式，但本发明 考虑任何合适的连接方式。
装置与外部设备之间的连接方式包括但不限于网线、USB、PCIe、 PXIe等方式。尽管本发明实施例描述了特定的连接方式，但本发明考虑任 何合适的连接方式。
另外，本申请实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机存 储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现 上述实施例中的任意一种V2X设备的通信性能测试方法。
需要明确的是，本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配 置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实 施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本申请的方法过 程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本申 请的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能模块可以实现为硬件、软件、固件 或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集 成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时， 本申请的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段 可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质 或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的 任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、 闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、 射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机 网络被下载。
还需要说明的是，本申请中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤 或者装置描述一些方法或系统。但是，本申请不局限于上述步骤的顺序， 也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例 中的顺序，或者若干步骤同时执行。
上面参考根据本申请的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产 品的流程图和/或框图描述了本申请的各方面。应当理解，流程图和/或框 图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指 令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其 它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其 它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的 一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是 通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还 可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的 组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬 件和计算机指令的组合来实现。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清 楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具 体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应 理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员 在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修 改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种V2X设备的通信性能测试方法，其特征在于，应用于受测V2X设备，包括：
接收信号发送装置发送的至少两个第一V2X信号；其中，各个所述第一V2X信号是控制终端分别依据不同的测试场景信息对所述信号发送装置进行配置而产生的；
解析并统计各个所述第一V2X信号的通信性能信息，得到第一统计结果；
向统计分析终端发送所述第一统计结果，以使所述统计分析终端依据所述第一统计结果确定所述受测V2X设备的通信性能。
2.根据权利要求1所述的V2X设备的通信性能测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
向信号分析装置发送第二V2X信号，以使所述信号分析装置解析并统计所述第二V2X信号的射频性能信息得到第二统计结果，向所述统计分析终端发送所述第二统计结果，以使所述统计分析终端依据所述第二统计结果确定所述受测V2X设备的通信性能。
3.根据权利要求2所述的V2X设备的通信性能测试方法，其特征在于，所述信号发送装置、所述受测V2X设备和所述信号分析装置之间通过全球导航卫星系统GNSS或GNSS模拟器进行同步。
4.根据权利要求2所述的V2X设备的通信性能测试方法，其特征在于，所述信号发送装置、所述受测V2X设备和所述信号分析装置之间通过无线方式进行通信。
5.根据权利要求1所述的V2X设备的通信性能测试方法，其特征在于，所述解析并统计各个所述第一V2X信号的通信性能信息，得到第一统计结果，包括：
解析并统计各个所述第一V2X信号的信噪比、功率、丢包率、协议一致性、数据合理性中的至少一种，得到所述第一统计结果。
6.根据权利要求2所述的V2X设备的通信性能测试方法，其特征在于，所述向信号分析装置发送第二V2X信号，以使所述信号分析装置解析并统计所述第二V2X信号的射频性能信息得到第二统计结果，包括：
向所述信号分析装置发送所述第二V2X信号，以使所述信号分析装置解析并统计所述第二V2X信号的功率、占用带宽、杂散、频率偏移中的至少一种，得到所述第二统计结果。
7.根据权利要求1所述的V2X设备的通信性能测试方法，其特征在于，所述接收信号发送装置发送的至少两个第一V2X信号，包括：
接收所述信号发送装置在不同物理信道资源块同步或异步发送的至少两个所述第一V2X信号。
8.一种V2X设备的通信性能测试系统，其特征在于，应用于受测V2X设备，包括：
接收模块，用于接收信号发送装置发送的至少两个第一V2X信号；其中，各个所述第一V2X信号是控制终端分别依据不同的测试场景信息对所述信号发送装置进行配置而产生的；
解析模块，用于解析并统计各个所述第一V2X信号的通信性能信息，得到第一统计结果；
第一发送模块，用于向统计分析终端发送所述第一统计结果，以使所述统计分析终端依据所述第一统计结果确定所述受测V2X设备的通信性能。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；
所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1-7任意一项所述的V2X设备的通信性能测试方法。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述的V2X设备的通信性能测试方法。
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