CN112601248A - 一种c3无线通信超时综合检测***及方法 - Google Patents

一种c3无线通信超时综合检测***及方法 Download PDF

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陈志芳
荆雄
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Abstract

本发明公开了一种C3无线通信超时综合检测***及方法,包括MT电台检测模块和工控机。MT电台检测模块包括MT射频检测模块和MT网络检测模块,工控机包括控制模块。MT射频检测模块,用于根据第一预设参数对MT电台进行第一测量操作,生成第一测量数据并发送至控制模块。MT网络检测模块,用于根据第二预设参数对MT电台进行第二测量操作,生成第二测量数据并发送至控制模块。控制模块,用于根据预设判断策略对接收的第一测量数据和第二测量数据进行判断,并产生检测结果。本发明通过对MT的射频性能参数和网络传输性能参数进行检测,可快速定位超时故障发生的位置,也能对电台备件进行定期检测,降低无线超时故障率。

Description

一种C3无线通信超时综合检测***及方法
技术领域
本发明涉及车地通信技术领域,尤其涉及一种C3无线通信超时综合检测***及方法。
背景技术
中国列车运行控制***CTCS-3级列控***采用GSM-R无线通讯技术进行车地间信息的双向传输,实现列控中心对列车的移动授权命令下达、运行间隔防护等功能。在高铁运营过程中,由无线通信超时导致的设备停车、晚点、降级等事故时有发生,对高铁运输秩序造成了较大影响;同时,在发生无线通信超时故障后,由于缺乏有效的检测手段,无法定位具体故障点,会引起设备扩大范围更换,一方面浪费成本,另一方面会因故障未准确解决导致故障重复发生。
MT电台是车载设备进行无线通信的核心设备,对无线通信超时的检测有必要对MT电台进行检测。因此研发一套C3无线通信超时综合检测***,可对无线通信超时故障进行准确的分析和定位,也能对电台备件进行定期检测,降低无线超时故障率,对高铁线路的运用维护也能起到至关重要的作用。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供了一种C3无线通信超时综合检测***及方法,可以对无线通信超时故障进行准确的分析和定位,也能对电台备件进行定期检测,降低无线超时故障率。
第一方面,本发明提供了一种C3无线通信超时综合检测***,包括MT电台检测模块和工控机;所述MT电台检测模块包括MT射频检测模块和MT网络检测模块;所述工控机包括控制模块;
所述MT网络检测模块,用于根据第一预设参数对MT电台进行第一测量操作,生成第一测量数据并发送至控制模块;
所述MT射频检测模块,用于根据第二预设参数对MT电台进行第二测量操作,生成第二测量数据并发送至控制模块;
所述控制模块,用于根据预设判断策略对接收的第一测量数据和第二测量数据进行判断,并产生检测结果。
本发明实现的一种C3无线通信超时综合检测***,通过对MT的射频性能参数和网络传输性能参数进行检测,可快速定位超时故障发生的位置,也能对电台备件进行定期检测,降低无线超时故障率。
优选地,所述第一预设参数包括GSM-R网络注册时延、呼叫建立时延、呼叫建立失败率、端到端数据传输时延、连接中断率、传输干扰时间和传输无差错时间;
所述第二预设参数包括射频发射参数和射频接收参数;所述射频发射参数包括相位误差、发射功率、功率时间比、最大峰值功率、载波频率误差、发射突发脉冲定时和输出射频频谱;所述射频接收参数包括误帧率、误码率、CRC误差率和接收灵敏度。
优选地,所述工控机还包括统计分析模块;
所述统计分析模块,用于实时接收控制模块发送的检测结果并生成统计结果;所述统计分析模块还对统计结果进行趋势判断,生成对应的趋势判断结果。
优选地,所述工控机还包括报告生成模块;
所述报告生成模块,用于接收控制模块发送的第一测量数据、第二测量数据和检测结果,并根据第一测量数据、第二测量数据和检测结果生成第一检测报告。
优选地,所述报告生成模块,还用于接收统计分析模块发送的统计结果和趋势判断结果,并根据统计结果和趋势判断结果生成第二检测报告。
优选地,本发明还包括输出模块;所述输出模块与报告生成模块连接,用于输出所述第一检测报告和第二检测报告。
优选地,所述输出模块为显示器和/或打印机。
第二方面,本发明提供了一种C3无线通信超时综合检测方法,包括以下步骤:
S1:通过Igsm-r接口控制MT电台空口对外发送数据并注册到GSM-R网络,并与RBC建立网络连接,通过MT网络检测模块获取MT电台注册到GSM-R网络时延;车载ATP与RBC建立通信会话并注册到RBC,车载设备从RBC获得***配置参数和行车许可信息,实现指令传输,通过MT网络检测模块获取ATP无线通信通道呼叫建立时延、呼叫建立失败率、端到端数据传输时延、连接中断率、传输干扰时间和传输无差错时间;设置通过MT网络检测模块获取的数据为第一测量数据;
S2:列车运行过程中,通过MT射频检测模块获取MT电台的射频发送和射频接收性能参数,所述参数包括相位误差、发射功率、功率时间比、最大峰值功率、载波频率误差、发射突发脉冲定时和输出射频频谱;设置通过MT射频检测模块获取的数据为第二测量数据;
S3:根据预设判断策略对第一测量数据和第二测量数据进行判断,并产生检测结果。
优选地,还包括步骤S4:将检测结果进行统计并生成统计结果,对统计结果进行趋势判断,生成对应的趋势判断结果。
优选地,还包括步骤S5:根据第一测量数据、第二测量数据和检测结果生成第一检测报告;根据统计结果和趋势判断结果生成第二检测报告;通过输出模块输出第一检测报告和第二检测报告;所述输出模块为显示器和/或打印机。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例提供的一种C3无线通信超时综合检测***的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种C3无线通信超时综合检测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
车地通信中,在C3模式下,车载设备通过GSM-R网络向无线闭塞中心RBC发送列车最大允许速度、列车位置报告以及列车当前允许速度、目标距离、可能存在的临时限速、防护区信息等。RBC是C3级列控***实现无线传输功能的底面核心设备,主要功能是根据从联锁、相邻RBC、临时限速服务器接收到的进路状态、临时限速等信息以及从车载设备收到的列车位置信息,计算生成行车许可,然后将行车许可通过GSM-R网络传输给车载设备,控制列车运行,完成列车的运行间隔控制和列车速度防护。GSM-R网络是一个综合业务铁路数字移动通信平台,覆盖了全线所有的车站,承载无线列调、平面调车以及区间维修、应急抢险等需要的无线通信业务,且具备了目前的有线调度通信***的功能,满足铁路运输生产各种基本需求。GSM-R还满足了高速运行下传输列车控制信息的任务,是实现列车运行控制***的基本条件。根据GSM-R通信网数据传输延迟标准,列车运行过程中,列车的车地通信延时不能超过20秒,否则判定未车地通信超时故障。其中,车载通信设备注册到GSM-R网络的时延不应超过40秒,否则被认为注册失败;车载设备请求连接建立到指示连接建立成功之间所需的时间不应超过10秒,否则被认为连接建立失败,GSM-R网络注册时延和连接建立时延是判断车载设备开始通信任务是否成功的重要标准。
实施例一
如图1所示,本发明实施例提供了一种C3无线通信超时综合检测***,包括MT电台检测模块和工控机,MT电台检测模块包括MT射频检测模块和MT网络检测模块,工控机包括控制模块。MT网络检测模块,用于根据第一预设参数对MT电台进行第一测量操作,生成第一测量数据并发送至控制模块;MT射频检测模块,用于根据第二预设参数对MT电台进行第二测量操作,生成第二测量数据并发送至控制模块;控制模块,用于根据预设判断策略对接收的第一测量数据和第二测量数据进行判断,并产生检测结果。
第一预设参数包括GSM-R网络注册时延、呼叫建立时延、呼叫建立失败率、端到端数据传输时延、连接中断率、传输干扰时间和传输无差错时间;第二预设参数包括射频发射参数和射频接收参数;射频发射参数包括相位误差、发射功率、功率时间比、最大峰值功率、载波频率误差、发射突发脉冲定时和输出射频频谱;射频接收参数包括误帧率、误码率、CRC误差率和接收灵敏度。
工控机还包括统计分析模块,用于实时接收控制模块发送的检测结果并生成统计结果。统计分析模块还对统计结果进行趋势判断,生成对应的趋势判断结果。操作人员可查询每个MT的历史记录,并利用操作控制PC进行检测结果的统计和趋势判断,辅助维护人员进行维修决策。
工控机还包括报告生成模块,用于接收控制模块发送的第一测量数据、第二测量数据和检测结果,并根据第一测量数据、第二测量数据和检测结果生成第一检测报告。还用于接收统计分析模块发送的统计结果和趋势判断结果,并根据统计结果和趋势判断结果生成第二检测报告。检测停止后,报告生成模块可自动生成检测报告,每一个被测模块都有一份独立的检测报告,检测报告内容包括:测试人员、测试时间、测试次数、测试内容(除具有指标显示,还具有图形显示)、测试结果。
C3无线通信超时综合检测***,还包括输出模块;输出模块与报告生成模块连接,用于输出第一检测报告和第二检测报告,输出模块为显示器和/或打印机。软件界面具有检测报告打印按钮,点击打印,可直接打印当前报告,也可打开历史报告,并支持打印。
工控机还包括与控制模块连接的一键操作按钮,一键操作按钮与控制模块电性连接。操作人员只需要点击一次鼠标,***即可自动完成所有的检测项目,并根据预设标准和规范的要求,自动输出检测结果是否合格。
实施例二
本发明实施例提供了一种C3无线通信超时综合检测方法,包括如下步骤:
S1:车地通信中,车载设备上电后,通过Igsm-r接口控制MT电台空口对外发送数据并注册到GSM-R网络,与RBC建立网络连接,在此过程中,通过MT网络检测模块获取MT电台注册到GSM-R网络时延并发送至控制模块;车载ATP(Automatic Train Protection,列车自动防护***)与RBC建立通信会话并注册到RBC,车载设备从RBC获得***配置参数和行车许可信息,实现指令传输,在此过程中,通过MT网络检测模块获取ATP无线通信通道呼叫RBC建立时延检测、呼叫RBC建立失败率、端到端数据传输时延、连接中断率、数据传输干扰检测,并将检测结果发送至控制模块。设置通过MT网络检测模块获取的数据为第一测量数据;
S2:C3控车模式下,通过MT射频检测模块获取MT电台的射频发送和射频接收性能参数,包括相位误差(均方根与峰值)、发射功率、功率时间比、最大峰值功率、载波频率误差、发射突发脉冲定时、输出射频频谱、误帧率、CRC误差率、接收功率、接收灵敏度、接收误码率等。设置通过MT射频检测模块获取的数据为第二测量数据;
S3:根据预设判断策略对第一测量数据和第二测量数据进行判断,并产生检测结果。
本发明实施例还包括步骤S4:将检测结果进行统计并生成统计结果,对统计结果进行趋势判断,生成对应的趋势判断结果。
本发明实施例还包括步骤S5:根据第一测量数据、第二测量数据和检测结果生成第一检测报告;根据统计结果和趋势判断结果生成第二检测报告;通过输出模块输出第一检测报告和第二检测报告;输出模块为显示器和/或打印机。
本发明实施例实现的一种C3无线通信超时综合检测***及方法,通过对MT的射频性能参数和网络传输性能参数进行检测,可快速定位超时故障发生的位置,也能对MT电台备件进行定期检测,降低无线超时故障率。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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,或者对其中部分或者全部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范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种C3无线通信超时综合检测***,其特征在于:包括MT电台检测模块和工控机;所述MT电台检测模块包括MT射频检测模块和MT网络检测模块;所述工控机包括控制模块;
所述MT网络检测模块,用于根据第一预设参数对MT电台进行第一测量操作,生成第一测量数据并发送至控制模块;
所述MT射频检测模块,用于根据第二预设参数对MT电台进行第二测量操作,生成第二测量数据并发送至控制模块;
所述控制模块,用于根据预设判断策略对接收的第一测量数据和第二测量数据进行判断,并产生检测结果。
2.根据权利要求1所述的一种C3无线通信超时综合检测***,其特征在于:所述第一预设参数包括GSM-R网络注册时延、呼叫建立时延、呼叫建立失败率、端到端数据传输时延、连接中断率、传输干扰时间和传输无差错时间;
所述第二预设参数包括射频发射参数和射频接收参数;所述射频发射参数包括相位误差、发射功率、功率时间比、最大峰值功率、载波频率误差、发射突发脉冲定时和输出射频频谱;所述射频接收参数包括误帧率、误码率、CRC误差率和接收灵敏度。
3.根据权利要求1所述的一种C3无线通信超时综合检测***,其特征在于:所述工控机还包括统计分析模块;
所述统计分析模块,用于实时接收控制模块发送的检测结果并生成统计结果;所述统计分析模块还对统计结果进行趋势判断,生成对应的趋势判断结果。
4.根据权利要求3所述的一种C3无线通信超时综合检测***,其特征在于:所述工控机还包括报告生成模块;
所述报告生成模块,用于接收控制模块发送的第一测量数据、第二测量数据和检测结果,并根据第一测量数据、第二测量数据和检测结果生成第一检测报告。
5.根据权利要求4所述的一种C3无线通信超时综合检测***,其特征在于:所述报告生成模块,还用于接收统计分析模块发送的统计结果和趋势判断结果,并根据统计结果和趋势判断结果生成第二检测报告。
6.根据权利要求5所述的一种C3无线通信超时综合检测***,其特征在于:还包括输出模块;所述输出模块与报告生成模块连接,用于输出所述第一检测报告和第二检测报告。
7.根据权利要求6所述的一种C3无线通信超时综合检测***,其特征在于:所述输出模块为显示器和/或打印机。
8.一种C3无线通信超时综合检测方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:通过Igsm-r接口控制MT电台空口对外发送数据并注册到GSM-R网络,并与RBC建立网络连接,通过MT网络检测模块获取MT电台注册到GSM-R网络时延;车载ATP与RBC建立通信会话并注册到RBC,车载设备从RBC获得***配置参数和行车许可信息,实现指令传输,通过MT网络检测模块获取ATP无线通信通道呼叫建立时延、呼叫建立失败率、端到端数据传输时延、连接中断率、传输干扰时间和传输无差错时间;设置通过MT网络检测模块获取的数据为第一测量数据;
S2:列车运行过程中,通过MT射频检测模块获取MT电台的射频发送和射频接收性能参数,所述参数包括相位误差、发射功率、功率时间比、最大峰值功率、载波频率误差、发射突发脉冲定时和输出射频频谱;设置通过MT射频检测模块获取的数据为第二测量数据;
S3:根据预设判断策略对第一测量数据和第二测量数据进行判断,并产生检测结果。
9.根据权利要求8所述的一种C3无线通信超时综合检测方法,其特征在于:还包括步骤S4:将检测结果进行统计并生成统计结果,对统计结果进行趋势判断,生成对应的趋势判断结果。
10.根据权利要求9所述的一种C3无线通信超时综合检测方法,其特征在于:还包括步骤S5:根据第一测量数据、第二测量数据和检测结果生成第一检测报告;根据统计结果和趋势判断结果生成第二检测报告;通过输出模块输出第一检测报告和第二检测报告;所述输出模块为显示器和/或打印机。
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