[发明专利]轨道交通毫米波车地无线通信系统多端口网络测试平台和方法

说明书

本发明涉及一种轨道交通毫米波车地无线通信系统多端口网络测试平台和方法，属于轨道交通通信领域。本系统包括车载无线电系统测试单元、车载无线电控制单元、车载无线收发设备和信道仿真仪、地面无线收发设备、分区无线电控制单元和地面无线电系统测试单元。在各端口业务流测试前后，车载无线电系统测试单元和地面无线电系统测试单元通过RJ45端口发送的时间同步信号完成两次时差统计，拟合得到两端时差与时间戳的一次函数关系，最后通过各端口收发数据包的时间戳和端口号完成毫米波车地无线通信系统各端口时延和丢包率的统计。本发明可以有效对毫米波车地无线通信系统的功能和性能进行综合测试。

技术领域

本发明涉及一种轨道交通毫米波车地无线通信系统多端口网络测试平台和方法，属于轨道交通通信领域。

背景技术

磁浮列车地面与列车间毫米波通信业务内容包括：牵引控制系统数据、运行控制系统数据、旅客信息、列车操作、列车诊断以及增值服务信息等。这些业务通过不同的端口进行数据传输：牵引控制系统数据通过4个RS485端口传输，运行控制系统数据通过4个RS232端口传输，旅客信息及列车操作和列车诊断等信息通过4个RJ45端口传输。为了对这些通信信道性能进行测试，需要多端口网络测试平台。目前对磁浮车地无线系统的网络测试平台只支持一对一端口的接入，如果需要同时测试多端口业务，则车载测试单元和地面测试单元需要开启多个程序，操作复杂且数据分散，无法做集中处理。因此，发明一种可以同时测试磁浮车地通信系统的多端口对多端口的网络测试平台是非常必要的。

发明内容

本发明的目的是针对已有技术的不足，提供一种轨道交通毫米波车地无线通信系统的多端口网络平台和方法，能测试各个端口的时延和丢包率，以对毫米波车地无线通信系统性能进行衡量。车载无线电控制单元和分区无线电控制单元分别接入一台工控机，作为车载无线电系统测试单元和地面无线电系统测试单元。车载无线电系统测试单元和地面无线电系统测试单元的端口设置与对应的车载无线电控制单元和分区无线电控制单元端口相一致。在列车业务流时延测试过程中，上行链路各端口的包时延和丢包数在地面无线电系统测试单元获得，下行链路各端口的包时延和丢包数在车载无线电系统测试单元获得。

为了说明本专利，需有以下假设：

1)轨道交通中采用38GHz毫米波无线通信技术实现多业务的承载。

2)38GHz毫米波无线通信系统承载的业务包括牵引控制系统数据、运行控制系统数据以及旅客信息和列车操作、列车诊断等信息。

3)牵引控制系统数据通过RS485端口进行传输、运行控制系统数据通过RS232端口进行传输、旅客信息和列车操作、列车诊断等信息通过RJ45端口进行传输。

为达到上述目的，本发明构思是：

在车载无线电控制单元侧接入车载无线电系统测试单元，在分区无线电控制单元侧接入地面无线电系统测试单元，RS232端口选择RS232串口线连接、RS485端口通过RS485串口线连接、RJ45端口采用网线连接。车载无线电系统测试单元和地面无线电系统测试单元各个端口相互独立收发数据包。车载无线电系统测试单元和地面无线电测试单元两端的时间同步利用RJ45端口进行，在测试各端口业务流程的前后各进行一次时差统计流程，利用NTP协议得到多组两台设备之间的固有时间差，去除通信系统状态波动引起的固有时差的奇异值后，得到业务流程前后两台设备的固有时间差，将前后两次的固有时差进行线性拟合，得到两台设备固有时差与时间戳的一次函数，最后利用利用该函数进行测试结果修正，以得到毫米波车地无线通信系统各端口单向传输时延。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：