CN103167529A - Gsm-r检测***及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种GSM-R检测***及检测方法，该检测***包括中央控制处理服务器，其中还包括电磁环境与场强测试子***，该电磁环境与场强测试子***包括信号接收装置、标准信号源和电磁环境与场强信息处理控制装置；电磁环境与场强信息处理控制装置包括信息采集设备驱动单元、信息统计单元、记录存储单元和数据输出单元。本发明实施例提供的GSM-R检测***及检测方法通过设置测试子***对电磁环境与场强、GSM-R服务质量以及应用功能进行检测，***功能完善，为提高铁路通信质量奠定了良好的基础。

Description

GSM-R检测***及检测方法

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术，尤其涉及一种GSM-R检测***及检测方法。

背景技术

GSM-R数字无线通信***作为我国铁路无线通信发展的技术制式，已经全面应用于青藏、胶济、大秦、京沪、武广、郑西、合宁、合武、石太等客运专线、高原铁路和重载铁路，发挥着重要的作用。为确保GSM-R***的可靠运行，需制定GSM-R网络检测方法，并研制检测***，周期性对GSM-R***进行全面的检测，重点检测无线干扰、覆盖和服务质量等，及早发现潜在问题，为网络优化提供参考数据。

发明内容

本发明提供了一种GSM-R检测***及检测方法，能够准确检测出GSM-R***电磁环境干扰影响的范围和程度，以对后续开展干扰查处工作奠定基础。

本发明提供了一种GSM-R检测***，包括中央控制处理服务器，用于对测试数据进行处理，其中，所述GSM-R检测***还包括电磁环境与场强测试子***，所述电磁环境与场强测试子***包括：

信号接收装置，用于接收电磁环境与场强干扰信号并将所述电磁环境与场强干扰信号的电平值发送给电磁环境与场强信息处理控制装置；

标准信号源，与所述信号接收装置相连，用于向所述信号接收装置发送标准信号，并根据测试结果进行***偏差的校准；

电磁环境与场强信息处理控制装置，包括第一采集设备驱动单元、第一信息统计单元、第一记录存储单元和第一数据输出单元，其中，

第一采集设备驱动单元，用于接收所述信号接收装置采集的电磁环境与场强干扰信号的电平值原始数据；

第一信息统计单元，用于对电磁环境与场强信号的电平值原始数据进行统计和分析，以得出测试数据；

第一记录存储单元，用于存储原始数据和测试数据；

第一数据输出单元，用于将电磁环境与场强信号的测试数据输出到中央控制处理服务器。

如上所述的GSM-R检测***，其中，优选的是，还包括服务质量测试子***，所述服务质量测试子***包括：

GSM-R话音测试模块，用于跟踪GSM-R层2和层3信令，并测试GSM-R语音业务的服务质量；

GSM-R电路数据模块，用于跟踪GSM-R层2和层3信令，并测试GSM-R电路数据业务的服务质量；

GPRS模块，包括第一GPRS模块和第二GPRS模块，所述第一GPRS模块的发射功率与GPRS承载列控数据传输的模块的发射功率相一致，所述第二GPRS模块的发射功率与承载调度命令和车次号校核信息传送的模块的发射功率相一致；所述GPRS模块用于测试PING数据延时和丢包率、用户数据包协议数据延时和丢包率、峰值和均值吞吐量；

GSM-R地面综合测试平台，用于进行调度语音业务和CSD业务的自动应答、CSD和GPRS数据转发、CSD传输干扰率测试和统计，以配合所述GSM-R话音测试模块、GSM-R电路数据(CSD)模块和GPRS模块完成语音、CSD和GPRS业务服务质量的测试；

服务质量信息处理控制装置，与所述中央控制处理服务器、GSM-R话音测试模块、GSM-R电路数据(CSD)模块和GPRS模块分别相连，所述服务质量信息处理控制装置包括第二采集设备驱动单元、第二信息统计单元、第二记录存储单元和第二数据输出单元，其中，

所述第二采集设备驱动单元，用于接收所述GSM-R话音测试模块、GSM-R电路数据(CSD)模块和GPRS模块采集的服务质量原始信令和数据；

第二信息统计单元，用于对服务质量原始数据进行统计和分析；

第二记录存储单元，用于存储服务质量原始数据和测试数据；

第二数据输出单元，用于将服务质量测试数据输出到中央控制处理服务器。

如上所述的GSM-R检测***，其中，优选的是，所述服务质量测试子***还包括：

测试手机，用于跟踪GSM层2和层3信令，并测试GSM-R语音和GPRS业务的服务质量。

如上所述的GSM-R检测***，其中，优选的是，还包括应用功能测试子***，所述应用功能测试子***包括：

机车综合无线通信设备，用于测试GSM-R网络应用功能和启动铁路无线列调车站台信号发射，所述应用功能测试项目包括调度通信功能验证、调度命令和车次号成功率；

应用功能信息处理控制装置，与所述中央控制处理服务器和所述机车综合无线通信设备分别相连，所述应用功能信息处理控制装置包括第三采集设备驱动单元、第三信息统计单元、第三记录存储单元和第三数据输出单元，其中，

第三采集设备驱动单元，用于接收所述机车综合无线通信设备采集的应用功能原始数据；

第三信息统计单元，用于对应用功能原始测试数据进行统计和分析；

第三记录存储单元，用于存储应用功能原始数据和测试数据；

第三数据输出单元，用于将应用功能的测试数据输出到中央控制处理服务器。

本发明还提供了一种GSM-R检测方法，其中，包括：

接收电磁环境与场强信号的电平值原始数据；

对电磁环境与场强信号的电平值原始数据进行统计和分析，以得出测试数据；

存储原始数据和测试数据；

将电磁环境与场强信号的测试数据输出到中央控制处理服务器；

中央控制处理服务器对测试数据进行处理。

如上所述的GSM-R检测方法，其中，优选的是，在中央控制处理服务器对测试数据进行处理之前，还包括：

接收服务质量原始信令和数据；

对服务质量原始数据进行统计和分析；

存储服务质量原始数据和测试数据；

将服务质量测试数据输出到中央控制处理服务器。

如上所述的GSM-R检测方法，其中，优选的是，在中央控制处理服务器对测试数据进行处理之前，还包括：

接收应用功能原始数据；

对应用功能原始测试数据进行统计和分析；

存储应用功能原始数据和测试数据。

将应用功能的测试数据输出到中央控制处理服务器。

本发明提供的GSM-R检测***及检测方法通过设置测试子***对GSM-R网络的电磁环境与场强、服务质量以及应用功能进行检测，***功能完善，为提高铁路通信质量奠定了良好的基础。

附图说明

图1为本发明实施例提供的GSM-R检测***结构示意图。

图2为本发明实施例提供的GSM-R检测***中电磁环境与场强测试子***结构示意图。

图3为本发明实施例提供的GSM-R检测***中服务质量测试子***结构示意图。

图4为本发明实施例提供的GSM-R检测***中应用功能测试子***结构示意图。

图5为本发明实施例提供的GSM-R检测***中同步和定位子***结构示意图。

图6为本发明实施例提供的GSM-R检测方法的流程图。

具体实施方式

图1为本发明实施例提供的GSM-R检测***结构示意图，图2为本发明实施例提供的GSM-R检测***中电磁环境与场强测试子***结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供了一种GSM-R检测***，包括中央控制处理服务器1，其中还包括电磁环境与场强测试子***2，该电磁环境与场强测试子***2包括信号接收装置21、标准信号源23和电磁环境与场强信息处理控制装置22，其中信号接收装置21用于接收电磁环境与场强干扰信号的电平值并将电磁环境与场强干扰信号的电平值发送给电磁环境与场强信息处理控制装置22；标准信号源23与电磁环境与场强信息处理控制装置22相连，用于向电磁环境与场强信息处理控制装置22发送标准信号，并根据测试结果进行***偏差的校准；如图2所示，电磁环境与场强信息处理控制装置22包括第一采集设备驱动单元221、第一信息统计单元222、第一记录存储单元223和第一数据输出单元224，其中，第一采集设备驱动单元221用于接收信号接收装置21采集的电磁环境与场强信号的电平值原始数据；第一信息统计单元222用于对电磁环境与场强信号的电平值原始数据进行统计和分析，以得出电磁环境与场强信息的测试数据；第一记录存储单元223用于存储原始数据和测试数据；第一数据输出单元224用于将电磁环境与场强信号的测试数据输出到中央控制处理服务器1中。

信号接收装置21可以具体为测量接收机，通过设置测试接收机的个数来确定测试车测试往返的次数。在实际应用中，配置两个测量接收机，测试交织信号覆盖需要一个往返，测试单网覆盖需要一个单程；配置四台测量接收机，一个单程可完成交织覆盖或单网覆盖测试。

测量接收机ESPI与***控制器可以通过集线器构成一个局域网。ESPI既可以独立工作，也可以在***控制器控制下工作。

GSM-R无线通信场强覆盖和电磁环境测试子***用于电波传播、场强覆盖、电磁环境干扰等测试，可完成铁路GSM-R***服务小区、相邻小区无线场强覆盖测试、双网覆盖测试、450MHz无线列调场强覆盖测试、铁路沿线电磁环境测试。

我国铁路GSM-R承载了调度通信、调度命令、车次号校核、列尾信息、机车同步操控、ITCS列控等种类繁多、较为独特的应用业务。为保证铁路运营安全可靠，GSM-R***的服务质量至关重要，因此，在上述实施例的基础上，GSM-R检测***还包括服务质量测试子***，如图3所示，图3为本发明实施例提供的GSM-R检测***中服务质量测试子***结构示意图，该服务质量测试子***3包括GSM-R话音测试模块31、GSM-R电路数据(CSD)模块32，GPRS模块33、GSM-R地面综合测试平台34和服务质量信息处理控制装置35。GSM-R话音测试模块31用于测试GSM-R语音业务的服务质量，可跟踪GSM-R层2和层3信令，具体地，可用于测试通话质量、接收质量、呼叫成功率及呼叫建立时间、切换成功率和切换执行时间，该模块数量可配置1至2台；GSM-R电路数据(CSD)模块32用于测试GSM-R电路数据(CSD)业务的服务质量，可跟踪GSM-R层2和层3信令，用于测试CSD连接建立时间、连接失败概率、数据传输延时、链路失效概率和传输干扰时间和恢复时间，该模块数量也可配置1至2台；GPRS模块33，包括第一GPRS模块和第二GPRS模块，第一GPRS模块的发射功率与GPRS承载列控数据传输的模块的发射功率相一致，实际中，具体为8W；第二GPRS模块的发射功率与承载调度命令和车次号校核信息传送的模块的发射功率相一致，实际应用中具体为2W；上述GPRS模块用于测试PING数据延时和丢包率、UDP数据延时和丢包率、峰值和均值吞吐量；GSM-R地面综合测试平台34，用于进行调度语音业务和CSD业务的自动应答、CSD和GPRS数据转发、CSD传输干扰率测试和统计，以配合GSM-R话音测试模块31、GSM-R电路数据(CSD)模块32和GPRS模块33完成语音、CSD和GPRS业务服务质量的测试；服务质量信息处理控制装置35，与中央控制处理服务器1、GSM-R话音测试模块31、GSM-R电路数据(CSD)模块32和GPRS模块33分别相连，该服务质量信息处理控制装置3包括第二采集设备驱动单元、第二信息统计单元、第二记录存储单元和第二数据输出单元，其中，第二采集设备驱动单元接收的GSM-R话音测试模块31、GSM-R电路数据(CSD)模块32和GPRS模块33采集的服务质量原始信令和数据；信息统计单元用于对服务质量原始数据进行统计和分析，以得出服务质量的测试数据；记录存储单元用于存储服务质量原始数据和统计结果；数据输出单元用于将服务质量的测试数据输出到中央控制处理服务器1中。

优选的是，服务质量测试子***3还包括测试手机36，用于测试GSM-R语音和GPRS业务的服务质量，包括通话质量，跟踪GSM层2和层3信令；上述多个模块的配置有利于测试项目同时进行，积累更多的测试样本。

图4为本发明实施例提供的GSM-R检测***中应用功能测试子***结构示意图，进一步地，GSM-R检测***还包括应用功能测试子***4，如图4所示，该应用功能测试子***4包括机车综合无线通信设备41和应用功能信息处理控制装置42；机车综合无线通信设备41，在铁路无线列调场强测试时还用于启动车站台信号发射；应用功能信息处理控制装置42，与中央控制处理服务器1和无线通信设备41分别相连，控制机车综合无线通信设备41对GSM-R和铁路无线列调应用功能进行测试，并将测试结果发送到中央控制处理服务器1，其中，上述应用功能信息处理控制装置42包括第三采集设备驱动单元、第三信息统计单元、第三记录存储单元和第三数据输出单元，其中，第三采集设备驱动单元用于接收机车综合无线通信设备采集的应用功能原始数据；第三信息统计单元用于对应用功能原始测试数据进行统计和分析，以得出应用功能的测试数据；第三记录存储单元用于存储应用功能原始数据和测试数据；第三数据输出单元用于将应用功能的测试数据输出到中央控制处理服务器。

应用功能测试子***4可完成GSM-R数字移动通信***、无线列车调度***语音通信功能测试，车次号和调度命令无线传送成功率测试。在450MHz无线列车调度通信***场强覆盖测试时，该子***用于启动车站台发射。此外，该子***还可用于测试过程中的通信联系。

图5为本发明实施例提供的GSM-R检测***中同步和定位子***结构示意图，进一步地，GSM-R检测***还包括同步和定位子***5，与中央控制处理服务器相连，用于接收时间和位置信息并在多个测试子***中进行广播。

上述同步和定位子***5可以包括速度传感器51、GPS单元53和计距适配器52，其中，速度传感器51，用于接收列车运行信息并将该列车运行信息转化为脉冲信号；GPS单元53，用于接收GPS卫星的标准时间信息和经纬度信息；计距适配器52，用于接收上述时间信息、经纬度信息和速度脉冲信号，输出距离触发脉冲触发数据采集，并输出表征位置的字符至各个测试子***，确定列车位置和速度。

在上述实施例的基础上，GSM-R检测***还设置有测试驱动集成单元，用于控制电磁环境与场强测试子***2、服务质量测试子***3和应用功能测试子***4进行同步测试。与现有技术相比，该测试驱动集成单元能支持多种设备驱动，具备电磁环境、无线覆盖、服务质量、信令跟踪和应用功能同时测试的能力，可实现测试数据联动、综合分析。

进一步地，各个测试子***均还包括显示装置，与各个测试子***分别相连，用于显示测试结果。

图6为本发明实施例提供的GSM-R检测方法的流程图，本发明实施例还提供了一种GSM-R检测方法，如图6所示，具体应用本发明实施例提供的GSM-R检测***，其中，包括：

步骤110、接收电磁环境与场强干扰信号的电平值原始数据；

步骤120、对电磁环境与场强信号的电平值原始数据进行统计和分析，以得出测试数据；

步骤130、存储原始数据和测试数据；

步骤140、将电磁环境与场强信号的测试数据输出到中央控制处理服务器；

步骤150、中央控制处理服务器对测试数据进行处理。

当检测***中设置有服务质量信息处理控制装置时，上述方法还包括如下步骤：

步骤110′、接收服务质量原始信令和数据；

步骤120′、对服务质量原始数据进行统计和分析；

步骤130′、存储服务质量原始数据和测试数据；

步骤140′、将服务质量测试数据输出到中央控制处理服务器。

进一步地，当检测***中设置应用功能信息处理控制装置时，该方法还可包括如下步骤：

步骤110″、接收所述机车综合无线通信设备采集的应用功能原始数据；

步骤120″、对应用功能原始测试数据进行统计和分析，以得出应用功能的测试数据；

步骤130″、存储应用功能原始数据和测试数据；

步骤140″、将应用功能的测试数据输出到中央控制处理服务器。

中央控制处理服务器对各个测试子***发来的数据进行统一处理，实现数据的综合分析，并输出测试结果。上述各个检测方法可以依次操作，为使数据联动，综合分析，也可同步进行。

本发明实施例提供的GSM-R检测***及检测方法通过设置测试子***对电磁环境与场强、服务质量以及应用功能进行检测，***功能完善，为提高铁路通信质量奠定了良好的基础。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种GSM-R检测***，包括中央控制处理服务器，用于对测试数据进行处理，其特征在于，所述GSM-R检测***还包括电磁环境与场强测试子***，所述电磁环境与场强测试子***包括：

信号接收装置，用于接收电磁环境与场强干扰信号并将所述电磁环境与场强干扰信号的电平值发送给电磁环境与场强信息处理控制装置；

标准信号源，与所述信号接收装置相连，用于向所述信号接收装置发送标准信号，并根据测试结果进行***偏差的校准；

电磁环境与场强信息处理控制装置，包括第一采集设备驱动单元、第一信息统计单元、第一记录存储单元和第一数据输出单元，其中，

第一采集设备驱动单元，用于接收所述信号接收装置采集的电磁环境与场强干扰信号的电平值原始数据；

第一信息统计单元，用于对电磁环境与场强信号的电平值原始数据进行统计和分析，以得出电磁环境与场强信息的测试数据；

第一记录存储单元，用于存储原始数据和测试数据；

第一数据输出单元，用于将电磁环境与场强信号的测试数据输出到中央控制处理服务器。

2.根据权利要求1所述的GSM-R检测***，其特征在于，还包括服务质量测试子***，所述服务质量测试子***包括：

GSM-R话音测试模块，用于跟踪GSM-R层2和层3信令，并测试GSM-R语音业务的服务质量；

GSM-R电路数据模块，用于跟踪GSM-R层2和层3信令，并测试GSM-R电路数据业务的服务质量；

GPRS模块，包括第一GPRS模块和第二GPRS模块，所述第一GPRS模块的发射功率与GPRS承载列控数据传输的模块的发射功率相一致，所述第二GPRS模块的发射功率与承载调度命令和车次号校核信息传送的模块的发射功率相一致；所述GPRS模块用于测试PING数据延时和丢包率、用户数据包协议数据延时和丢包率、峰值和均值吞吐量；

GSM-R地面综合测试平台，用于进行调度语音业务和CSD业务的自动应答、CSD和GPRS数据转发、CSD传输干扰率测试和统计，以配合所述GSM-R话音测试模块、GSM-R电路数据模块和GPRS模块完成语音、CSD和GPRS业务服务质量的测试；

服务质量信息处理控制装置，与所述中央控制处理服务器、GSM-R话音测试模块、GSM-R电路数据模块和GPRS模块分别相连，所述服务质量信息处理控制装置包括第二采集设备驱动单元、第二信息统计单元、第二记录存储单元和第二数据输出单元，其中，

所述第二采集设备驱动单元，用于接收所述GSM-R话音测试模块、GSM-R电路数据模块和GPRS模块采集的服务质量原始信令和数据；

第二信息统计单元，用于对服务质量原始数据进行统计和分析，以得出服务质量的测试数据；

第二记录存储单元，用于存储服务质量原始数据和测试数据；

第二数据输出单元，用于将服务质量测试数据输出到中央控制处理服务器。

3.根据权利要求2所述的GSM-R检测***，其特征在于，所述服务质量测试子***还包括：

测试手机，用于跟踪GSM层2和层3信令，并测试GSM-R语音和GPRS业务的服务质量。

4.根据权利要求1或2或3所述的GSM-R检测***，其特征在于，还包括应用功能测试子***，所述应用功能测试子***包括：

机车综合无线通信设备，用于测试GSM-R网络应用功能和启动铁路无线列调车站台信号发射，所述应用功能测试项目包括调度通信功能验证、调度命令和车次号成功率；

应用功能信息处理控制装置，与所述中央控制处理服务器和所述机车综合无线通信设备分别相连，所述应用功能信息处理控制装置包括第三采集设备驱动单元、第三信息统计单元、第三记录存储单元和第三数据输出单元，其中，

第三采集设备驱动单元，用于接收所述机车综合无线通信设备采集的应用功能原始数据；

第三信息统计单元，用于对应用功能原始测试数据进行统计和分析，以得出应用功能的测试数据；

第三记录存储单元，用于存储应用功能原始数据和测试数据；

第三数据输出单元，用于将应用功能的测试数据输出到中央控制处理服务器。

5.根据权利要求4所述的GSM-R检测***，其特征在于，还包括：

同步和定位子***，与所述中央控制处理服务器相连，用于接收时间和位置信息并在所述多个测试子***中进行广播。

6.根据权利要求5所述的GSM-R检测***，其特征在于，所述同步和定位子***包括：

速度传感器，用于接收列车运行信息并将所述列车运行信息转化为速度脉冲信号；

GPS单元，用于接收GPS卫星的标准时间信息和经纬度信息；

计距适配器，用于接收所述时间信息、经纬度信息和所述速度脉冲信号，输出距离触发脉冲触发数据采集，并输出表征位置的字符至各个测试子***确定列车位置和速度。

7.根据权利要求4所述的GSM-R检测***，其特征在于，还包括：

测试驱动集成单元，用于控制所述电磁环境与场强测试子***、服务质量测试子***和应用功能测试子***进行同步测试。

8.根据权利要求4所述的GSM-R检测***，其特征在于，所述各个测试子***均还包括：

显示装置，与各个测试子***分别相连，用于显示测试结果。

9.一种GSM-R检测方法，其特征在于，包括：

接收电磁环境与场强信号的电平值原始数据；

对电磁环境与场强信号的电平值原始数据进行统计和分析，以得出测试数据；

存储原始数据和测试数据；

将电磁环境与场强信号的测试数据输出到中央控制处理服务器；

中央控制处理服务器对测试数据进行处理。

10.根据权利要求9所述的GSM-R检测方法，其特征在于，在中央控制处理服务器对测试数据进行处理之前，还包括：

接收服务质量原始信令和数据；

对服务质量原始数据进行统计和分析；

存储服务质量原始数据和测试数据；

将服务质量测试数据输出到中央控制处理服务器。

11.根据权利要求9或10所述的GSM-R检测方法，其特征在于，在中央控制处理服务器对测试数据进行处理之前，还包括：

接收应用功能的原始数据；

对应用功能原始测试数据进行统计和分析；

存储应用功能原始数据和测试数据。

将应用功能的测试数据输出到中央控制处理服务器。

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