CN105791042B - Etc***中的通信质量测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种ETC***中通信质量的测试方法，以解决现有技术中质量测试繁琐、不全面的问题。所述测试方法通过ETC***中的OBU/RSU接收约定格式的数据帧，对所述数据帧进行记录和存储，而后OBU/RSU统计所述数据帧中的漏收帧，并根据所述漏收帧计算通信成功率，从而实时测试OBU/RSU的通信质量，不需要借助外部其他专用测量设备，实现多种角度、多个距离等复杂现场情况下的测试，为OBU和RSU设备接收、发射性能的调试提供有效的基础数据，并协助定位DSRC通信故障和改进DSRC通信质量。
Description
技术领域
本发明属于电子不停车收费(ETC，Electronic Toll Collection)***技术领域，具体涉及一种ETC***中的通信质量测试方法。
背景技术
电子不停车收费(ETC，Electronic Toll Collection)***，是相对于人工收费(MTC，Manual Toll Collection)***而言的。在ETC环境下，车辆通过收费站时，通过车载设备实现车辆识别、信息通信并从预先绑定的IC卡或银行卡自动扣除相应费用。ETC***是目前国际上主要研究和推广的自动电子收费***，适用于高速公路以及交通繁忙的桥梁、隧道环境下的车辆收费。
车载设备(OBU，On-Board Unit)和路侧单元(RSU，Roadside Unit)是ETC***的标准配置，如图1所示。OBU一般安装在车辆上，通常安装在车辆的前挡风玻璃上，OBU有IC卡接口，可以***预存了一定金额的IC卡，也可以与PC相连，显示相关信息。RSU包括车辆检测单元、信息读写单元、自动栏杆及相应的控制单元等。当车辆通过ETC车道时，RSU检测到车辆，OBU与RSU进行通讯，当RSU信息读写单元通过OBU读出车辆的有效信息时，控制单元对自动栏杆发出相应指令，计费后允许车辆通过，而车辆不停车即可完成交费，从而提高汽车通行速度，有效解决交通堵塞问题。
ETC***有赖于OBU和RSU的通信，因此，OBU和RSU之间的通信质量对ETC***的正常运行非常关键，需要对OBU和RSU之间的通信质量进行实时测试和调整。
如图1所示，OBU和RSU之间的通信为典型的专用短程通信(DSRC,Dedicated ShortRange Communication)。目前，ETC***中对通信质量的测试和评估一般有两种方式：第一种方式是借助于外部测试设备在微波暗室环境下的单一性能测试，由于交通部对通信质量方面有明确的要求，通常情况下外部测试都严格按照交通部标准的测试方法来进行，不是实时的，使得测试与实际使用环境脱钩；第二种方式是通过实际使用RSU和OBU进行交易的效果作为评估依据，由于实际使用环境下的通信质量会影响ETC***实际运行的效果，一般会采取通行环境下的ETC***DSRC通信质量的效果进行评估，导致评估不够全面。
发明内容
本发明的实施例提供了一种ETC***中的通信质量测试方法和***，用于对ETC***中的DSRC通信质量进行实时测试。
根据本发明的一个方面，提供了一种ETC***中的通信质量测试方法，所述ETC***至少包括车载设备单元OBU，所述方法包括：
所述OBU接收约定格式的数据帧，对所述数据帧进行记录和存储；
所述OBU统计所述数据帧中的漏收帧，并根据所述漏收帧计算通信成功率。
上述方案中，所述ETC***还包括路侧单元RSU，所述RSU发射所述约定格式的数据帧。
上述方案中，所述RSU发身所述约定格式的数据帧，以固定间隔循环的方式进行发射。
上述方案中，所述OBU通过无线或有线的方式将所述数据帧发送给上位机；所述上位机对所接收的数据帧进行统计和分析，并评估OBU的通信性能。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种ETC***中的通信质量测试方法，所述ETC***至少包括路侧单元RSU，所述方法包括：
所述RSU接收约定格式的数据帧，对所述数据帧进行记录和存储；
所述RSU统计所述数据帧中的漏收帧，并根据所述漏收帧计算通信成功率。
上述方案中，所述ETC***还包括车载设备单元OBU，所述OBU发射所述约定格式的数据帧。
上述方案中，所述OBU发射所述约定格式的数据帧，以固定间隔循环的方式进行发射。
上述方案中，所述RSU通过无线或有线的方式将所述数据帧发送给上位机；所述上位机对所接收的数据帧进行统计和分析，并评估RSU的通信性能。
根据本发明的再一个方面，还提供了一种ETC***中的通信质量测试方法，所述ETC***至少包括车载设备单元OBU和路侧单元RSU，所述方法包括：
所述OBU向所述RSU发射第一约定格式的数据帧，所述RSU向所述OBU发射第二约定格式的数据帧；
所述OBU接收所述RSU发射的所述第二约定格式数据帧，对所述数据帧进行记录和存储；所述RSU接收所述OBU发射的所述第一约定格式数据帧，对所述数据帧进行记录和存储；
所述OBU统计所接收的所述数据帧中的漏收帧，并根据所述漏收帧计算第二通信成功率；所述RSU统计所接收的所述数据帧中的漏收帧，并根据所述漏收帧计算第一通信成功率。
上述方案中，所述OBU向所述RSU发射所述约定格式的数据帧，以固定间隔循环的方式进行发射；所述RSU向所述OBU发射所述约定格式的数据帧，以固定间隔循环的方式进行发射。
由上述本发明实施例所提供的技术方案可以看出，本发明实施例所提供的ETC***中的通信质量测试方法，通过ETC***中的OBU/RSU接收约定格式的数据帧，对所述数据帧进行记录和存储，而后OBU/RSU统计所述数据帧中的漏收帧，并根据所述漏收帧计算通信成功率，从而实时测试OBU/RSU的通信质量，不需要借助外部其他专用测量设备，实现多种角度、多个距离等复杂现场情况下的测试，为OBU和RSU设备接收、发射性能的调试提供有效的基础数据，并协助定位DSRC通信故障和改进DSRC通信质量。
附图说明
图1是现有技术中ETC***结构示意图；
图2是本发明第一实施方式的通信质量测试方法流程示意图；
图3是本发明第一实施方式优选实施例的测试方法流程框图；
图4是本发明第二实施方式的通信质量测试方法流程示意图；
图5是本发明第二实施方式优选实施例的测试方法流程框图；
图6是本发明第三实施方式的通信质量测试方法流程示意图；
图7是本发明第三实施方式优选实施例的测试方法流程框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明实施方式所提供的ETC***的通信质量测试方法，使用如图1所示的ETC***自身的设备，即ETC***的车载设备(OBU，On-Board Unit)和路侧单元(RSU，RoadsideUnit)，进行RSU和OBU之间通信质量的测试，测试的过程中，RSU和OBU两种设备可单独进行测试，也可以同时进行测试。下面结合具体实施方式及附图，对本发明进行详细说明。
图2是本发明第一实施方式的通信质量测试方法流程示意图。
如图2所示，本实施方式的ETC***通信质量测试方法流程包括如下步骤：
步骤S11，OBU接收约定格式的数据帧，对所述数据帧进行记录和存储。
本步骤中，所述约定格式数据帧，通常情况下由ETC***中的OBU的通信对端，即RSU发射。约定格式的数据帧是针对通信质量测试所约定的格式，可以是ETC***常用的符合国家标准的数据帧，如符合ETC***物理层协议的连续帧。所述约定格式可包含帧序号或者按照一定规则排列，这里的规则可由通信双方在通信前进行约定。所述格式一般以便于在短时间内根据接收到的具体帧数确定通信成功率为约定原则，通常情况下为固定格式的连续帧，如约定为符合ETC***物理层协议的连续帧格式。通信对端发射固定格式连续帧的间隔可按照接收方的硬件条件进行调整并确定，也可按固定间隔循环发射。
步骤S12，所述OBU统计所述数据帧中的漏收帧，并根据所述漏收帧计算通信成功率。
本步骤中，还可以包括对所计算的通信成功率的显示，可以通过OBU本身的人机界面进行显示，便于测试人员随时掌握测试数据并进行角度、距离等方面的调整，得到各个距离和角度的通信质量情况而无需进行复杂的设备变动。对于已存储的某一时间段内的测试数据，可以通过有线或者无线的方式，发送给上位机，由上位机进行数据的统计和分析，从而对OBU的整体的通信性能进行评估。
图3是本发明第一实施方式优选实施例的测试方法流程框图。
如图3所示，本优选实施例的ETC***通信质量测试方法包括如下步骤：
步骤S101，ETC***中的RSU发射固定格式连续帧。本步骤中固定格式连续帧由RSU和OBU提前约定，为含有帧序号的连续帧。这里进行连续帧发射的RSU，可以是正常使用状态下的RSU，也可以是用来对ETC进行测试的RSU。也就是说，本实施的测试方法即适用于ETC***投入运营前的性能评估，也适用于ETC***投入运营后的实时性能评估。
步骤S102，OBU接收RSU发射的所述固定格式连续帧，并进行记录和存储。
步骤S103，OBU统计所述连续帧中的漏收帧，根据所述漏收帧计算通信成功率，显示本次通信成功率，并记录通信情况，将本次通信情况反馈给RSU，转入步骤S101，同时启动步骤S104。
步骤S104，OBU将某一约定时间段内的数据通过无线方式发送给上位机，上位机对所接收的时间段内的数据进行统计和分析，对OBU的整体通信性能进行评估。
这里的统计和分析，包括对所述数据帧的帧头、帧尾、主体各部分进行完整性分析、准确性分析，对规定时间段内接收到的全部数据帧进行各项测试指标的统计，从而评估OBU的通信性能。本步骤中也可以包括：显示所述对OBU通信性能的评估结果。
从以上本实施例的技术方案可以看出，本技术方案可实时测试OBU的通信质量，不需要借助外部其他专用测量设备，实现多种角度、多个距离等复杂现场情况下的测试，为OBU设备接收、发射性能的调试提供有效的基础数据，并协助定位DSRC通信故障和改进DSRC通信质量。
图4是本发明第二实施方式的通信质量测试方法流程示意图。
如图4所示，本实施方式的ETC***通信质量测试方法流程包括如下步骤：
步骤S21，RSU接收约定格式的数据帧，对所述数据帧进行记录和存储。
本步骤中，所述约定格式数据帧，通常情况下由ETC***中的RSU的通信对端，即OBU发射。约定格式的数据帧是针对通信质量测试所约定的格式，符合国家标准，所述格式可包含帧序号或者按照一定规则排列，这里的规则可由通信双方在通信前进行约定。所述格式一般以便于在短时间内根据接收到的具体帧数确定通信成功率为约定原则，通常情况下为固定格式的连续帧，如约定为符合ETC***物理层协议的连续帧格式。通信对端发射固定格式连续帧的间隔可按照接收方的硬件条件进行调整并确定，也可按固定间隔循环发射。
步骤S22，所述RSU统计所述数据帧中的漏收帧，并根据所述漏收帧计算通信成功率。
本步骤中，还可以包括对所计算的通信成功率的显示，可以通过RSU本身的人机界面进行显示，便于测试人员随时掌握测试数据并进行角度、距离等方面的调整，得到各个距离和角度的通信质量情况而无需进行复杂的设备变动。对于已存储的某一时间段内的测试数据，可以通过有线或者无线的方式，发送给上位机，由上位机进行数据的统计和分析，从而对RSU的整体的通信性能进行评估。
图5是本发明第二实施方式优选实施例的测试方法流程框图。
如图5所示，本优选实施例的ETC***通信质量测试方法包括如下步骤：
步骤S201，ETC***中的OBU发射固定格式连续帧。本步骤中固定格式连续帧由RSU和OBU提前约定，为按一定规则排列的连续帧。这里进行连续帧发射的RSU，可以是正常使用状态下的RSU，也可以是用来对ETC进行测试的RSU。也就是说，本实施的测试方法即适用于ETC***投入运营前的性能评估，也适用于ETC***投入运营后的实时性能评估。
步骤S202，RSU接收OBU发射的所述固定格式连续帧，并进行记录和存储。
步骤S203，RSU统计所述连续帧中的漏收帧，根据所述漏收帧计算通信成功率，显示本次通信成功率，并记录通信情况，将本次通信情况反馈给OBU，转入步骤S201，同时启动步骤S204。
步骤S204，RSU将某一约定时间段内的数据通过有线方式发送给上位机，上位机对所接收的时间段内的数据进行统计和分析，对RSU的整体通信性能进行评估。
这里的统计和分析，包括对所述数据帧的帧头、帧尾、主体各部分进行完整性分析、准确性分析，对规定时间段内接收到的全部数据帧进行各项测试指标的统计，从而评估RSU的通信性能。本步骤中也可以包括：显示所述对RSU通信性能的评估结果。
从以上本实施例的技术方案可以看出，本技术方案可实时测试RSU的通信质量，不需要借助外部其他专用测量设备，实现多种角度、多个距离等复杂现场情况下的测试，为RSU设备接收、发射性能的调试提供有效的基础数据，并协助定位DSRC通信故障和改进DSRC通信质量。
图6是本发明第三实施方式的通信质量测试方法流程示意图。
如图6所示，本实施方式的ETC***通信质量测试方法流程包括如下步骤：
步骤S31，所述OBU向所述RSU发射第一约定格式的数据帧，所述RSU向所述OBU发射第二约定格式的数据帧。本步骤中，第一约定格式的数据帧和第二约定格式的数据帧可以相同，也可以不同。第一约定格式的数据帧和第二格式的数据帧均可以符合ETC***常用的符合国家标准的数据帧，如符合ETC***物理层协议的连续帧。所述约定格式可包含帧序号或者按照一定规则排列，这里的规则可由通信双方在通信前进行约定。所述格式一般以便于在短时间内根据接收到的具体帧数确定通信成功率为约定原则，通常情况下为固定格式的连续帧，如约定为符合ETC***物理层协议的连续帧格式。通信对端发射固定格式连续帧的间隔可按照接收方的硬件条件进行调整并确定，也可按固定间隔循环发射。
步骤S32，所述OBU接收所述RSU发射的所述第二约定格式数据帧，对所述数据帧进行记录和存储；所述RSU接收所述OBU发射的所述第一约定格式数据帧，对所述数据帧进行记录和存储；
步骤S33，所述OBU统计所接收的所述数据帧中的漏收帧，并根据所述漏收帧计算第二通信成功率；所述RSU统计所接收的所述数据帧中的漏收帧，并根据所述漏收帧计算第一通信成功率。
图7是本发明第三实施方式优选实施例的测试方法流程框图。
如图7所示，本优选实施例的ETC***通信质量测试方法包括如下步骤：
步骤S301，所述RSU和OBU发送起始帧。本步骤中的起始帧由RSU和OBU提前约定，为具有一定排列顺序的连续帧。
步骤S302，所述RSU和OBU各自的通信对端OBU和RSU接收到数据帧后，给各自的对端发射接收到数据的响应数据。
步骤S303，OBU和RSU根据所接收的数据计算通信成功率，并记录通信情况，转入步骤S301，同时启动步骤S304。
步骤S304，OBU和RSU将某一约定时间段内的数据通过有线方式发送给上位机，上位机对所接收的时间段内的数据进行统计和分析，对OBU和RSU的整体通信性能进行评估。
这里的统计和分析，包括对所述数据帧的帧头、帧尾、主体各部分进行完整性分析、准确性分析，对规定时间段内接收到的全部数据帧进行各项测试指标的统计，从而评估OBU和RSU的通信性能。本步骤中也可以包括：显示所述对OBU和RSU通信性能的评估结果。从以上本实施例的技术方案可以看出，本技术方案可实时测试RSU和OBU的通信质量，不需要借助外部其他专用测量设备，实现多种角度、多个距离等复杂现场情况下的测试，为RSU和设备接收、发射性能的调试提供有效的基础数据，并协助定位DSRC通信故障和改进DSRC通信质量。
需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤和模块可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，如可编程逻辑控制器PLC、中央控制器CPU等；该程序可以存储于计算机可读存储介质中，存储介质可以包括存储器、磁盘或光盘等，如CD-ROM或CD-RAM。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (6)
1.一种ETC***中的通信质量测试方法，所述ETC***至少包括车载设备单元OBU，其特征在于，所述方法包括：
路侧单元RSU发射约定格式的数据帧，以固定间隔循环的方式进行发射；
所述OBU接收约定格式的数据帧，对所述数据帧进行记录和存储；
所述OBU统计所述数据帧中的漏收帧，并根据所述漏收帧计算通信成功率。
2.根据权利要求1所述的通信质量测试方法，其特征在于，所述OBU通过无线或有线的方式将所述数据帧发送给上位机；所述上位机对所接收的数据帧进行统计和分析，并评估OBU的通信性能。
3.一种ETC***中的通信质量测试方法，所述ETC***至少包括路侧单元RSU，其特征在于，所述方法包括：
车载设备单元OBU发射约定格式的数据帧，以固定间隔循环的方式进行发射；
所述RSU接收约定格式的数据帧，对所述数据帧进行记录和存储；
所述RSU统计所述数据帧中的漏收帧，并根据所述漏收帧计算通信成功率。
4.根据权利要求3所述的通信质量测试方法，其特征在于，所述RSU通过无线或有线的方式将所述数据帧发送给上位机；所述上位机对所接收的数据帧进行统计和分析，并评估RSU的通信性能。
5.一种ETC***中的通信质量测试方法，所述ETC***至少包括车载设备单元OBU和路侧单元RSU，其特征在于，所述方法包括：
所述OBU向所述RSU发射第一约定格式的数据帧，所述RSU向所述OBU发射第二约定格式的数据帧；
所述OBU接收所述RSU发射的所述第二约定格式数据帧，对所述数据帧进行记录和存储；所述RSU接收所述OBU发射的所述第一约定格式数据帧，对所述数据帧进行记录和存储；
所述OBU统计所接收的所述数据帧中的漏收帧，并根据所述漏收帧计算第二通信成功率；所述RSU统计所接收的所述数据帧中的漏收帧，并根据所述漏收帧计算第一通信成功率。
6.根据权利要求5所述的通信质量测试方法，其特征在于，所述OBU向所述RSU发射所述约定格式的数据帧，以固定间隔循环的方式进行发射；所述RSU向所述OBU发射所述约定格式的数据帧，以固定间隔循环的方式进行发射。
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