一種基于lte技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)及測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于LTE技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)及測(cè)試方法，該平臺(tái)包括eNodeB基站、LTE核心網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)器群、網(wǎng)管服務(wù)器、車載測(cè)試單元和路場(chǎng)測(cè)試車道；LTE核心網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)器群和網(wǎng)管服務(wù)器相互連接；匯聚交換機(jī)與eNodeB基站連接；eNodeB基站的無(wú)線信號(hào)覆蓋整個(gè)路場(chǎng)測(cè)試車道；路場(chǎng)測(cè)試車道上安裝有高清攝像頭，高清攝像頭與視頻監(jiān)控服務(wù)器連接；車載測(cè)試單元與eNodeB基站實(shí)現(xiàn)信息交互。本發(fā)明將第4代移動(dòng)通信技術(shù)LTE引入ITS車路通信系統(tǒng)，提供了真實(shí)環(huán)境下的車路通信測(cè)試平臺(tái)及測(cè)試方法，對(duì)車路信息交互過(guò)程中的核心參數(shù)進(jìn)行量化評(píng)估，為車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控、交通信息發(fā)布、車路間寬帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)溶嚶吠ㄐ艖?yīng)用提供一種全新的解決思路和驗(yàn)證平臺(tái)。
【專利說(shuō)明】一種基于LTE技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)及測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能交通【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種車路通信測(cè)試平臺(tái)及測(cè)試方法，尤其是一種基于LTE技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)及測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]車路通信系統(tǒng)作為ITS重要子系統(tǒng)之一，是保障交通參與者之間通信渠道順暢，針對(duì)道路行車實(shí)現(xiàn)安全預(yù)警、高效引導(dǎo)，并為乘客提供專業(yè)多媒體與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)的關(guān)鍵所在。目前，已有的車路通信系統(tǒng)大多以基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線通信技術(shù)作為主要接入方式，例如，W1-F1、WAVE、DSRC等，可實(shí)現(xiàn)低速移動(dòng)或靜止時(shí)的車路通信，但上述技術(shù)具有覆蓋范圍小、車輛在移動(dòng)過(guò)程中需要頻繁切換連接路側(cè)設(shè)備、無(wú)法為各種多媒體信息服務(wù)提供高品質(zhì)保障等缺點(diǎn)，難以滿足智能交通未來(lái)發(fā)展的需要。為克服上述缺點(diǎn)，近年來(lái)，已有一些學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)開(kāi)始將目光投向具有更遠(yuǎn)覆蓋范圍、更高頻譜利用率、更快傳輸速率特性的LTE技術(shù)，然而，國(guó)內(nèi)基于這項(xiàng)4G移動(dòng)通信技術(shù)的車路通信系統(tǒng)開(kāi)發(fā)尚處于起步階段，且多數(shù)研究都是通過(guò)仿真方法進(jìn)行系統(tǒng)性能評(píng)估，鮮有采用實(shí)測(cè)方法驗(yàn)證其傳輸有效性的實(shí)例，因此，如何在真實(shí)環(huán)境下對(duì)其進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩吭u(píng)估將是加快相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)及市場(chǎng)化的重要前提。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種基于LTE技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)及測(cè)試方法，其將第4代移動(dòng)通信技術(shù)LTE引入ITS車路通信系統(tǒng)，旨在提供一種真實(shí)環(huán)境下的車路通信測(cè)試平臺(tái)及測(cè)試方法，對(duì)車路信息交互過(guò)程中的核心參數(shù)進(jìn)行量化評(píng)估，為基于LTE技術(shù)的車路通信產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供核心技術(shù)參數(shù)，為產(chǎn)品定型提供有效的測(cè)試平臺(tái)和測(cè)試手段，從而為車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控、交通信息發(fā)布、車路間寬帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)溶嚶吠ㄐ艖?yīng)用提供一種全新的解決思路和驗(yàn)證平臺(tái)。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0005]這種基于LTE技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)，包括eNodeB基站、LTE核心網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)器群、作為車路通信信息管理平臺(tái)的網(wǎng)管服務(wù)器、車載測(cè)試單元和路場(chǎng)測(cè)試車道；所述LTE核心網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)器群和網(wǎng)管服務(wù)器通過(guò)匯聚交換機(jī)相互連接；所述匯聚交換機(jī)與eNodeB基站連接；eN0deB基站的無(wú)線信號(hào)覆蓋整個(gè)路場(chǎng)測(cè)試車道；所述路場(chǎng)測(cè)試車道上通過(guò)龍門架安裝有高清攝像頭，所述高清攝像頭與應(yīng)用服務(wù)器群中的視頻監(jiān)控服務(wù)器連接；所述車載測(cè)試單元安裝在測(cè)試車上，車載測(cè)試單元通過(guò)無(wú)線方式與eNodeB基站實(shí)現(xiàn)信息交互。
[0006]進(jìn)一步，上述網(wǎng)管服務(wù)器連接有監(jiān)控屏。
[0007]進(jìn)一步，上述應(yīng)用服務(wù)器群包括PDN服務(wù)器、視頻監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器；所述TON服務(wù)器通過(guò)匯聚交換機(jī)連接到LTE核心網(wǎng)；所述視頻監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器和Web服務(wù)器分別通過(guò)光纖與PDN服務(wù)器連接，接收PDN服務(wù)器分發(fā)的數(shù)據(jù)并做出響應(yīng)；所述視頻監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器和Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器通過(guò)光纖互聯(lián)；
[0008]所述PDN服務(wù)器負(fù)責(zé)整個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)的交換服務(wù)和數(shù)據(jù)分發(fā)；
[0009]所述視頻監(jiān)控服務(wù)器負(fù)責(zé)路場(chǎng)測(cè)試車道的視頻數(shù)據(jù)采集，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)外圍視頻采集設(shè)備進(jìn)行控制，達(dá)到收集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的目的；
[0010]所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)車載測(cè)試單元收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和轉(zhuǎn)發(fā)；
[0011]所述Web服務(wù)器負(fù)責(zé)整個(gè)平臺(tái)的信息設(shè)置和查詢處理，同時(shí)進(jìn)行音視頻輸出，夕卜部網(wǎng)絡(luò)用戶能夠?qū)eb服務(wù)器進(jìn)行訪問(wèn)；
[0012]所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器將視頻監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器和Web服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)，采用磁盤陣列進(jìn)行數(shù)據(jù)保存。
[0013]進(jìn)一步，上述應(yīng)用服務(wù)器群包括PDN服務(wù)器、視頻監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器均設(shè)置有SC光纖接口。
[0014]進(jìn)一步，上述eNodeB基站為L(zhǎng)TE基站設(shè)備，位于路場(chǎng)測(cè)試車道邊，采用雙小區(qū)配置；所述eNodeB基站包含2個(gè)RRU和I個(gè)BBU ;所述BBU與RRU連接，所述RRU上連接有天線。
[0015]進(jìn)一步，上述路場(chǎng)測(cè)試車道上還設(shè)置有車速電子提示牌。
[0016]上述車載測(cè)試單元包括本地應(yīng)用單元、通信控制單元、中間件單元和物理天線單元；本地應(yīng)用單元分別與通信控制單元中的通信控制模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊相連，通信控制模塊與數(shù)據(jù)傳輸模塊相連，數(shù)據(jù)傳輸模塊分別與中間件單元中的LTE射頻驅(qū)動(dòng)模塊和定位驅(qū)動(dòng)模塊相連，LTE射頻驅(qū)動(dòng)模塊、LTE射頻模塊與LTE天線依次相連，定位驅(qū)動(dòng)模塊、定位模塊與定位天線依次相連；本地應(yīng)用單元、通信控制單元和中間件單元設(shè)置在車載測(cè)試單元的控制機(jī)中，物理天線單元設(shè)置在車載測(cè)試單元的物理天線中。
[0017]本發(fā)明還提出一種上述車路通信測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，包括以下步驟:
[0018]I)加電啟動(dòng)eNodeB基站、LTE核心網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)器群、網(wǎng)管服務(wù)器，將測(cè)試車開(kāi)至路場(chǎng)測(cè)試車道上；加電啟動(dòng)測(cè)試車上的車載測(cè)試單元；根據(jù)用戶需求選擇測(cè)試項(xiàng)目；
[0019]2)根據(jù)選擇的測(cè)試項(xiàng)目，使測(cè)試車按照測(cè)試項(xiàng)目要求的速度沿路場(chǎng)測(cè)試車道行駛，根據(jù)選擇的測(cè)試項(xiàng)目，在車載測(cè)試單元和eNodeB基站之間進(jìn)行單向或者雙向的數(shù)據(jù)包傳輸；所述eNodeB基站將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給PDN服務(wù)器或車載測(cè)試單元；在測(cè)試車行駛過(guò)程中，路場(chǎng)測(cè)試車道上的高清攝像頭將視頻信號(hào)通過(guò)PDN服務(wù)器傳送給視頻監(jiān)控服務(wù)器，視頻監(jiān)控服務(wù)器將視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮處理并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器中；網(wǎng)管服務(wù)器的監(jiān)控屏能夠?qū)崟r(shí)顯示來(lái)自路場(chǎng)測(cè)試車道的視頻信息；
[0020]3) PDN服務(wù)器記錄的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；所述車載測(cè)試單元記錄的數(shù)據(jù)通過(guò)LTE網(wǎng)絡(luò)傳輸給eNodeB基站，再由eNodeB基站通過(guò)LTE核心網(wǎng)傳輸給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；
[0021]4)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器對(duì)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，生成測(cè)試結(jié)果，將測(cè)試結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器中；測(cè)試人員通過(guò)網(wǎng)管服務(wù)器和Web服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器中的測(cè)試結(jié)果或視頻信息進(jìn)行查詢；外部網(wǎng)絡(luò)用戶通過(guò)防火墻和Web服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器中的測(cè)試結(jié)果或視頻信息進(jìn)行查詢。
[0022]進(jìn)一步，上述測(cè)試項(xiàng)目包括單小區(qū)通信測(cè)試和相鄰小區(qū)間通信切換測(cè)試；所述單小區(qū)通信測(cè)試包括:(1)車載測(cè)試單元進(jìn)行車路通信時(shí)的系統(tǒng)吞吐量、時(shí)延、丟包率測(cè)試；(2)系統(tǒng)吞吐量飽和時(shí)的測(cè)試車的行車臨界速度測(cè)試；(3)多個(gè)車載測(cè)試單元同時(shí)接入LTE核心網(wǎng)的耐壓測(cè)試；所述相鄰小區(qū)間通信切換測(cè)試的測(cè)試內(nèi)容為:車載測(cè)試單元在測(cè)試車以不同速度行駛過(guò)程中進(jìn)行車路通信時(shí)的相鄰小區(qū)間切換時(shí)延。
[0023]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0024](I)本發(fā)明將4G LTE移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到車路通信領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了交通參與者之間的多媒體數(shù)據(jù)全交互。LTE通信試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)地的LTE無(wú)線信號(hào)覆蓋，充分利用LTE超高無(wú)線帶寬和超短時(shí)延的優(yōu)點(diǎn)，將協(xié)同系統(tǒng)中的車輛自組織網(wǎng)絡(luò)、車輛傳感網(wǎng)絡(luò)和車輛移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)(2.5G或3G)串聯(lián)成為一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)全路況無(wú)縫銜接，共享多媒體數(shù)據(jù)。同時(shí)，交通管理者可以通過(guò)LTE網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)獲得交通系統(tǒng)各個(gè)斷面的交通數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)做出合理的交通控制和交通誘導(dǎo)。
[0025](2)本發(fā)明滿足了車路通信研究領(lǐng)域?qū)TE性能測(cè)試的需求。基于本發(fā)明的測(cè)試方法LTE研究者可以在測(cè)試平臺(tái)上全面、系統(tǒng)地測(cè)試LTE網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞耐ㄐ判阅??；谡鎸?shí)環(huán)境的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試可以為研究者提供可靠的測(cè)試數(shù)據(jù)，極大促進(jìn)LTE移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在車路通信領(lǐng)域的研究和應(yīng)用。
[0026](3)本發(fā)明采用分層的思想對(duì)測(cè)試平臺(tái)中的車載測(cè)試單元的數(shù)據(jù)交互功能進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，屏蔽了底層硬件差異，改變了一種應(yīng)用一套設(shè)備的傳統(tǒng)模式，提高了車載測(cè)試單元數(shù)據(jù)交互的效率，便利了車路通信領(lǐng)域中相關(guān)設(shè)施系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)和移植。
[0027]綜上所述，本發(fā)明提出了一種系統(tǒng)科學(xué)的LTE通信性能測(cè)試方法，為車路通信領(lǐng)域中的LTE通信方式的研究和測(cè)試做出了貢獻(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1車路通信測(cè)試平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)圖
[0029]圖2eNodeB部署示意圖
[0030]圖3車載測(cè)試單元數(shù)據(jù)交互功能模塊圖
[0031]圖4車路通信測(cè)試平臺(tái)工作流程圖
[0032]圖5是車路通信測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)單小區(qū)通信測(cè)試方法的流程圖。
[0033]圖6是車路通信測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)相鄰小區(qū)間通信切換測(cè)試方法的流程圖。
[0034]圖7是車路通信測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)單小區(qū)通信測(cè)試過(guò)程中的速度-系統(tǒng)吞吐量變化曲線圖。
[0035]圖8是車路通信測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)單小區(qū)通信測(cè)試過(guò)程中的速度-丟包率變化曲線圖
[0036]圖9是車路通信測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)單小區(qū)通信測(cè)試過(guò)程中的數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)延累計(jì)分布函數(shù)曲線圖。
[0037]圖10是車路通信測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)相鄰小區(qū)間通信切換測(cè)試過(guò)程中的速度-時(shí)延變化曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明基于LTE技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)，包括eNodeB基站、LTE核心網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)器群、作為車路通信信息管理平臺(tái)的網(wǎng)管服務(wù)器、車載測(cè)試單元和路場(chǎng)測(cè)試車道。其中LTE核心網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)器群和網(wǎng)管服務(wù)器通過(guò)匯聚交換機(jī)相互連接；匯聚交換機(jī)與eNodeB基站連接；eN0deB基站的無(wú)線信號(hào)覆蓋整個(gè)路場(chǎng)測(cè)試車道；路場(chǎng)測(cè)試車道上通過(guò)龍門架安裝有高清攝像頭，高清攝像頭與應(yīng)用服務(wù)器群中的視頻監(jiān)控服務(wù)器連接；車載測(cè)試單元安裝在測(cè)試車上，車載測(cè)試單元通過(guò)無(wú)線方式與eNodeB基站實(shí)現(xiàn)信息交互。所述網(wǎng)管服務(wù)器還連接有監(jiān)控屏。所述路場(chǎng)測(cè)試車道上還設(shè)置有車速電子提示牌。
[0039]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各個(gè)組成部分進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0040]eNodeB 基站
[0041]eNodeB基站為L(zhǎng)TE基站設(shè)備，位于測(cè)試路場(chǎng)邊Ikm處，如圖2所示，采用雙小區(qū)配置，故包含2套天線、2個(gè)RRU和I個(gè)BBU，所述BBU與RRU連接，所述RRU上連接有天線，以確保LTE無(wú)線信號(hào)完全覆蓋路場(chǎng)測(cè)試車道。其中，天線和RRU放置在距離eNodeB基站半徑5米內(nèi)的機(jī)房外，2套天線掛高25米，安裝方向分別為45度和270度(以正北方向?yàn)镺度參考)并配備霹雷設(shè)備，天線與RRU之間采用射頻同軸電纜連接，RRU與放置在機(jī)房?jī)?nèi)的BBU之間采用光纜連接，RRU供電線纜與光纖經(jīng)饋線窗進(jìn)入室內(nèi)機(jī)房，RRU電源線連接至直流分配單元。eNodeB基站的主要功能為:處理與無(wú)線資源管理相關(guān)的功能，例如，無(wú)線承載控制、接納控制、連接移動(dòng)性管理、上/下行鏈路動(dòng)態(tài)資源的分配和調(diào)度；系統(tǒng)廣播消息的調(diào)度與傳輸；尋呼消息的調(diào)度與傳輸；IP頭壓縮與用戶數(shù)據(jù)流的加密；測(cè)量與測(cè)量報(bào)告的配置。
[0042]LTE核心網(wǎng)
[0043]LTE核心網(wǎng)放置在距離eNodeB基站半徑5米內(nèi)的機(jī)房?jī)?nèi)，主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和處理，由MME、SGff, PGff, HSS等關(guān)鍵網(wǎng)元共同構(gòu)成。以下詳細(xì)說(shuō)明:
[0044]1)MME網(wǎng)元=MME連接eNodeB和HSS，負(fù)責(zé)信令處理及管理，主要功能:接入控制；移動(dòng)性管理；會(huì)話管理；網(wǎng)元選擇；支持設(shè)備傳輸接口上IP Q0S特性；支持控制信令的安全性保護(hù)。
[0045]2) SGW網(wǎng)元:面向eNodeB終結(jié)Sl-U接口的網(wǎng)關(guān)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理，接受MME的控制以及承載用戶面數(shù)據(jù)，主要功能:承載建立/修改/釋放；分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)；對(duì)上/下行分組進(jìn)行標(biāo)記；基于傳輸資源的接納控制；支持控制信令的安全性保護(hù)。
[0046]3) PGW網(wǎng)元:與PDN連接，接受MME的控制，承載用戶面數(shù)據(jù)，主要功能:支持車載測(cè)試單元或網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的服務(wù)請(qǐng)求；管理EPS承載，包括專用承載和默認(rèn)承載；原始計(jì)費(fèi)信息采集；車載測(cè)試單元IP地址分配；基于傳輸資源的接納控制；支持控制信令的安全性保護(hù)。
[0047]4)HSS網(wǎng)元:用于存儲(chǔ)用戶簽約信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，負(fù)責(zé)保存用戶安全信息、用戶位置信息及用戶檔案信息。
[0048]應(yīng)用服務(wù)器群
[0049]應(yīng)用服務(wù)器群作為應(yīng)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理中心，放置在距離eNodeB基站半徑5米內(nèi)的機(jī)房?jī)?nèi)，包括PDN服務(wù)器、視頻監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器，服務(wù)器之間提供SC光纖接口。TON服務(wù)器通過(guò)匯聚交換機(jī)連接到LTE核心網(wǎng)，負(fù)責(zé)整個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)的交換服務(wù)和數(shù)據(jù)分發(fā)。視頻監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器和Web服務(wù)器分別通過(guò)高速光纖與PDN服務(wù)器連接，接收PDN服務(wù)器分發(fā)的數(shù)據(jù)并根據(jù)具體應(yīng)用要求做出相應(yīng)的響應(yīng)。其中，視頻監(jiān)控服務(wù)器負(fù)責(zé)車路通信測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)的視頻數(shù)據(jù)采集，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)外圍視頻采集設(shè)備進(jìn)行控制，達(dá)到收集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的目的；數(shù)據(jù)處理服務(wù)器的主要功能是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)車載測(cè)試單元收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和轉(zhuǎn)發(fā)；Web服務(wù)器負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的信息設(shè)置和查詢處理，同時(shí)可以進(jìn)行一定數(shù)量的音視頻輸出，外部網(wǎng)絡(luò)通過(guò)防火墻以及車路通信測(cè)試中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)可以直接對(duì)Web服務(wù)器進(jìn)行訪問(wèn)。視頻監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器和Web服務(wù)器都與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器通過(guò)光纖互聯(lián)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器將視頻監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器和Web服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)，采用專門的磁盤陣列進(jìn)行數(shù)據(jù)保存，確保數(shù)據(jù)的可靠性。
[0050]網(wǎng)管服務(wù)器
[0051]網(wǎng)管服務(wù)器/車路通信信息管理平臺(tái)放置于距離eNodeB半徑5米內(nèi)的機(jī)房里，由網(wǎng)管服務(wù)器和車路通信信息管理監(jiān)控屏組成。車載測(cè)試單元可將收集到的車輛行駛狀態(tài)信息和路況信息通過(guò)LTE核心網(wǎng)上傳至網(wǎng)管服務(wù)器/車路通信信息管理平臺(tái)，網(wǎng)管服務(wù)器/車路通信信息管理平臺(tái)可將各種安全預(yù)警或行車誘導(dǎo)信息通過(guò)LTE核心網(wǎng)下達(dá)至車載測(cè)試單元處。用戶還可以通過(guò)網(wǎng)管服務(wù)器/車路通信信息管理平臺(tái)訪問(wèn)LTE核心網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)器群，啟動(dòng)基于LTE車路通信平臺(tái)的各種測(cè)試，查詢測(cè)試結(jié)果或測(cè)試過(guò)程中的視頻資料。
[0052]車載測(cè)試單元
[0053]車載測(cè)試單元配置在測(cè)試路場(chǎng)專門的測(cè)試車內(nèi)，承載具體測(cè)試工作。車載測(cè)試單元硬件組成包括電源、控制機(jī)和物理天線，車載測(cè)試單元數(shù)據(jù)交互功能結(jié)構(gòu)如圖3所示，由本地應(yīng)用單元、通信控制單元、中間件單元和物理天線單元四個(gè)部分組成，本地應(yīng)用單元分別與通信控制單元中的通信控制模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊相連，通信控制模塊與數(shù)據(jù)傳輸模塊相連，數(shù)據(jù)傳輸模塊分別與中間件單元中的LTE射頻驅(qū)動(dòng)模塊和定位驅(qū)動(dòng)模塊相連，LTE射頻驅(qū)動(dòng)模塊、LTE射頻模塊與LTE天線依次相連，定位驅(qū)動(dòng)模塊、定位模塊與定位天線依次相連。本地應(yīng)用單元、通信控制單元和中間件單元設(shè)置在車載測(cè)試單元的控制機(jī)中，物理天線單元設(shè)置在車載測(cè)試單元中的物理天線中。本地應(yīng)用單元缺省應(yīng)用為單小區(qū)通信測(cè)試應(yīng)用和相鄰小區(qū)通信切換測(cè)試應(yīng)用；此外，根據(jù)測(cè)試用戶的不同測(cè)試需求訂制應(yīng)用，本地應(yīng)用單元用于在測(cè)試過(guò)程中與用戶進(jìn)行交互，選擇測(cè)試項(xiàng)目。通信控制單元包括通信控制模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，通信控制單元用于本地應(yīng)用單元與中間件單元的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)保障信息交互的鏈路質(zhì)量。中間件單元包括LTE射頻驅(qū)動(dòng)模塊、定位驅(qū)動(dòng)模塊、LTE射頻模塊和定位模塊，中間件單元介于通信控制單元和物理天線單元之間，用于屏蔽通信物理底層差異，為通信控制單元提供統(tǒng)一的接口。物理天線單元包括LTE天線和定位天線，用于與eNodeB基站之間實(shí)現(xiàn)通信。車載測(cè)試單元軟件組成部分由預(yù)裝在控制機(jī)內(nèi)的一系列車路通信測(cè)試軟件組成，其功能是在測(cè)試過(guò)程中依據(jù)相關(guān)測(cè)試條件對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送接收、流量監(jiān)控和信令追蹤。
[0054]路場(chǎng)測(cè)試車道
[0055]路場(chǎng)測(cè)試車道為配備車載測(cè)試單元的測(cè)試車行駛提供真實(shí)的路場(chǎng)環(huán)境，在本發(fā)明的其中一種實(shí)施例中，路場(chǎng)測(cè)試車道為全長(zhǎng)2.4km的高速環(huán)形跑道，測(cè)試車道寬Sm，位于車路通信測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)。整個(gè)測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)東西長(zhǎng)1100米，南北寬260米，占地450余畝。以eNodeB基站為參考點(diǎn)，在距其200米的車道兩側(cè)位置安裝車道龍門架，龍門架采用鋼制結(jié)構(gòu)搭建，寬度為8米，高度為3.4米，橫跨在測(cè)試車道正上方，龍門架上安裝高清視頻攝像頭和車速提示牌。龍門架上的高清攝像頭可將測(cè)試場(chǎng)景實(shí)時(shí)視頻圖像通過(guò)LTE無(wú)線信號(hào)上傳至視頻服務(wù)器中；龍門架上的車速提示牌作為車速提醒標(biāo)志，用于提醒駕駛員在測(cè)試過(guò)程中的測(cè)試車車速:在測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試車中的測(cè)試人員可以根據(jù)一側(cè)車速提示牌顯示的車速校驗(yàn)當(dāng)前測(cè)試車速，另一側(cè)車速提示牌顯示的車速作為實(shí)驗(yàn)車下一次測(cè)速需調(diào)整的目標(biāo)車速。
[0056]此外，車路通信測(cè)試平臺(tái)中eNodeB基站的BBU設(shè)備、LTE核心網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)器群、網(wǎng)管服務(wù)器/車路通信信息管理平臺(tái)均為室內(nèi)設(shè)備，放置在距離eNodeB基站半徑5米內(nèi)的機(jī)房?jī)?nèi)。機(jī)房占地12平方米，除放置車路通信測(cè)試平臺(tái)室內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備外，還需配備防火墻設(shè)備、機(jī)柜、機(jī)柜電源、車路通信信息管理監(jiān)控屏、空調(diào)設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、消防設(shè)備。LTE核心網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)器群、網(wǎng)管服務(wù)器/車路通信信息管理平臺(tái)分別集成在2個(gè)機(jī)柜內(nèi)，單機(jī)柜功耗為3KW，即需要2路220V16A的電源。
[0057]上述基于LTE技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)具備以下功能:
[0058]I)可實(shí)現(xiàn)車輛移動(dòng)情況下車載測(cè)試單元與網(wǎng)管服務(wù)器/車路通信信息管理平臺(tái)之間數(shù)據(jù)的上傳或下載，車內(nèi)無(wú)線或有線設(shè)備通過(guò)W1-Fi或以太網(wǎng)經(jīng)車載CPE通過(guò)LTE移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)至網(wǎng)管服務(wù)器/車路通信信息管理平臺(tái)，或從網(wǎng)管服務(wù)器/車路通信信息管理平臺(tái)獲取各種數(shù)據(jù)；
[0059]2 )車路通信測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)，車載計(jì)算機(jī)設(shè)備可以通過(guò)車載測(cè)試單元與網(wǎng)管服務(wù)器/車路通信信息管理平臺(tái)相連并訪問(wèn)應(yīng)用服務(wù)器群；
[0060]3)車路通信測(cè)試平臺(tái)和Internet互聯(lián)互通的情況下，3G終端或其它移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端在授權(quán)情況下可通過(guò)Internet訪問(wèn)車路通信測(cè)試平臺(tái)并獲取相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)。
[0061 ] 4 )其它無(wú)線通信系統(tǒng)可在該車路通信測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)并存，相關(guān)設(shè)備可同時(shí)進(jìn)行不同無(wú)線通信方式下的性能測(cè)試評(píng)估比較。
[0062]上述基于LTE技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)工作流程如圖4所示，包括:a)LTE核心網(wǎng)設(shè)備加電啟動(dòng)山)待測(cè)車路通信車載測(cè)試單元啟動(dòng)；c)車路通信測(cè)試軟件啟動(dòng)；d)根據(jù)用戶選擇啟動(dòng)測(cè)試項(xiàng)目；e)執(zhí)行該項(xiàng)目；f)測(cè)試項(xiàng)目結(jié)束；g)生成測(cè)試結(jié)果。其具體測(cè)試方法按照以下步驟進(jìn)行:
[0063]I)加電啟動(dòng)eNodeB基站、LTE核心網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)器群、網(wǎng)管服務(wù)器，將測(cè)試車開(kāi)至路場(chǎng)測(cè)試車道上；加電啟動(dòng)測(cè)試車上的車載測(cè)試單元；根據(jù)用戶需求選擇測(cè)試項(xiàng)目；
[0064]2)根據(jù)選擇的測(cè)試項(xiàng)目，使測(cè)試車按照測(cè)試項(xiàng)目要求的速度沿路場(chǎng)測(cè)試車道行駛，根據(jù)選擇的測(cè)試項(xiàng)目，在車載測(cè)試單元和eNodeB基站之間進(jìn)行單向或者雙向的數(shù)據(jù)包傳輸；所述eNodeB基站將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給PDN服務(wù)器或車載測(cè)試單元；在測(cè)試車行駛過(guò)程中，路場(chǎng)測(cè)試車道上的高清攝像頭將視頻信號(hào)通過(guò)PDN服務(wù)器傳送給視頻監(jiān)控服務(wù)器，視頻監(jiān)控服務(wù)器將視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮處理并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器中；網(wǎng)管服務(wù)器的監(jiān)控屏能夠?qū)崟r(shí)顯示來(lái)自路場(chǎng)測(cè)試車道的視頻信息；
[0065]3) PDN服務(wù)器記錄的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；所述車載測(cè)試單元記錄的數(shù)據(jù)通過(guò)LTE網(wǎng)絡(luò)傳輸給eNodeB基站，再由eNodeB基站通過(guò)LTE核心網(wǎng)傳輸給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；
[0066]4)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器對(duì)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，生成測(cè)試結(jié)果，將測(cè)試結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器中；測(cè)試人員通過(guò)網(wǎng)管服務(wù)器和Web服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器中的測(cè)試結(jié)果或視頻信息進(jìn)行查詢；外部網(wǎng)絡(luò)用戶通過(guò)防火墻和Web服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器中的測(cè)試結(jié)果或視頻信息進(jìn)行查詢。
[0067]在本發(fā)明的測(cè)試方法中，測(cè)試項(xiàng)目包括單小區(qū)通信測(cè)試和相鄰小區(qū)間通信切換測(cè)試；所述單小區(qū)通信測(cè)試包括:(1)車載測(cè)試單元進(jìn)行車路通信時(shí)的系統(tǒng)吞吐量、時(shí)延、丟包率測(cè)試；(2)系統(tǒng)吞吐量飽和時(shí)的測(cè)試車的行車臨界速度測(cè)試；(3)多個(gè)車載測(cè)試單元同時(shí)接入LTE核心網(wǎng)的耐壓測(cè)試；所述相鄰小區(qū)間通信切換測(cè)試的測(cè)試內(nèi)容為:車載測(cè)試單元在測(cè)試車以不同速度行駛過(guò)程中進(jìn)行車路通信時(shí)的相鄰小區(qū)間切換時(shí)延。以下進(jìn)行詳細(xì)舉例說(shuō)明:
[0068]I)車路通信測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)單小區(qū)通信測(cè)試(如圖5):
[0069]測(cè)試對(duì)象是車載測(cè)試單元在車輛行駛過(guò)程中進(jìn)行車路通信時(shí)的系統(tǒng)吞吐量、時(shí)延、丟包率，以及吞吐量飽和時(shí)的行車臨界速度及多終端同時(shí)接入耐壓，預(yù)置條件:系統(tǒng)加電完畢并正常運(yùn)行，小區(qū)正常建立，車載測(cè)試單元成功附著到LTE網(wǎng)絡(luò)上，具體包括以下步驟:
[0070]A.車輛行駛過(guò)程中，車載測(cè)試單元進(jìn)行車路通信時(shí)的系統(tǒng)吞吐量、時(shí)延、丟包率測(cè)試:
[0071]a)路場(chǎng)測(cè)試車道上，測(cè)試車以50km/h的恒定速度行駛；
[0072]b)PDN服務(wù)器以80Mb/s的恒定流量向車載測(cè)試單元發(fā)送數(shù)據(jù)包，同時(shí)，車載測(cè)試單元以20Mb/s的恒定流量向PDN服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)包；
[0073]c)測(cè)試車以50km/s的車速為起始車速，每次測(cè)試以5km/h的速度增量提高行車速度，直至最大速度為120km/h的上限車速，重復(fù)(b)和(c)步驟，記錄系統(tǒng)吞吐量、時(shí)延、丟包
率等;
[0074]d)將PDN服務(wù)器記錄的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，將車載測(cè)試單元記錄的數(shù)據(jù)通過(guò)LTE網(wǎng)絡(luò)傳輸給eNodeB，再由eNodeB通過(guò)LTE核心網(wǎng)傳輸給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；
[0075]e)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器根據(jù)不同速度下的系統(tǒng)吞吐量、丟包率和時(shí)延繪制出速度-系統(tǒng)吞吐量變化曲線、速度-丟包率變化曲線和數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)延累計(jì)分布函數(shù)曲線；
[0076]B.系統(tǒng)吞吐量飽和時(shí)的行車臨界速度測(cè)試:
[0077]a)路場(chǎng)測(cè)試車道上，測(cè)試車以50km/h的恒定速度行駛；
[0078]b)車載測(cè)試單元向PDN服務(wù)器發(fā)送恒定流量的數(shù)據(jù)包，PDN服務(wù)器接收數(shù)據(jù)包；
[0079]c)測(cè)試車lkm/h速度增量逐漸加速，直至TON服務(wù)器接收不到數(shù)據(jù)包時(shí)為止，記錄此時(shí)的車速，即為臨界車速；
[0080]C.多個(gè)車載測(cè)試單元同時(shí)接入耐壓測(cè)試:
[0081]a)第一臺(tái)車載測(cè)試單元附著到LTE網(wǎng)絡(luò)上，并以IMb/s的恒定流量向PDN服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)包，在PDN服務(wù)器上觀察接收到的系統(tǒng)吞吐量大小；
[0082]b)第一臺(tái)車載測(cè)試單元不中斷發(fā)送數(shù)據(jù)包，第二臺(tái)車載測(cè)試單元附著到LTE網(wǎng)絡(luò)上，并以IMb/s的恒定流量向PDN服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)包，在PDN服務(wù)器上觀察接收到的系統(tǒng)吞吐量大??；
[0083]c)保持已經(jīng)發(fā)送數(shù)據(jù)包的車載測(cè)試單元不變，繼續(xù)增加發(fā)送數(shù)據(jù)包的車載測(cè)試單元數(shù)量，直到PDN服務(wù)器上的上行吞吐量不再增加時(shí)，PDN服務(wù)器記錄此時(shí)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)包的車載測(cè)試單元的數(shù)量；
[0084]2)車路通信測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)相鄰小區(qū)間通信切換測(cè)試(圖6):
[0085]測(cè)試對(duì)象是車載測(cè)試單元在車輛以不同速度行駛過(guò)程中進(jìn)行車路通信時(shí)的相鄰小區(qū)間切換時(shí)時(shí)延。預(yù)置條件:系統(tǒng)加電完畢并正常運(yùn)行，小區(qū)正常建立，車載測(cè)試單元成功附著到LTE網(wǎng)絡(luò)上，具體包括以下步驟:[0086]測(cè)試對(duì)象是車載測(cè)試單元在車輛以不同速度行駛過(guò)程中進(jìn)行車路通信時(shí)的相鄰小區(qū)間切換時(shí)時(shí)延，預(yù)置條件:系統(tǒng)加電完畢并正常運(yùn)行，小區(qū)正常建立，車載測(cè)試單元成功附著到LTE網(wǎng)絡(luò)上，具體包括以下步驟:
[0087]A.車載測(cè)試單元附著在第一個(gè)小區(qū)，以50km/h為起始車速，向相鄰的第二個(gè)小區(qū)移動(dòng)，對(duì)車載測(cè)試單元進(jìn)行信令跟蹤，并記錄切換時(shí)延；
[0088]B.每次測(cè)試以5km/h的速度增量遞增，直至達(dá)到120km/h的最大速度上限，重復(fù)步驟A的過(guò)程；
[0089]C.將車載測(cè)試單元記錄的數(shù)據(jù)通過(guò)LTE網(wǎng)絡(luò)傳輸給eNodeB，再由eNodeB通過(guò)LTE核心網(wǎng)傳輸給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；
[0090]D.數(shù)據(jù)處理服務(wù)器根據(jù)不同速度下的時(shí)延繪制出速度-時(shí)延變化曲線。
[0091]具體實(shí)施示例:
[0092]需要說(shuō)明的是LTE單小區(qū)通信測(cè)試過(guò)程中使用了 Iperf灌包軟件、DU Meter網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控軟件，LTE相鄰小區(qū)切換測(cè)試使用了 PCMD信令追蹤軟件。
[0093]在測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試車速度、數(shù)據(jù)包大小等相關(guān)參數(shù)設(shè)定，參照車輛在一級(jí)公路和高速公路上行駛的速度限制和車輛通信要求，在車路通信過(guò)程中具備普遍意義。
[0094]以下給出本發(fā)明測(cè)試方法的具體實(shí)施例，需要說(shuō)明的是本發(fā)明并不局限于以下具體實(shí)施例，凡在本申請(qǐng)技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0095]實(shí)施例1:車路通信測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)單小區(qū)通信測(cè)試
[0096]測(cè)試對(duì)象是車載測(cè)試單元在車輛行駛過(guò)程中進(jìn)行車路通信時(shí)的系統(tǒng)吞吐量、時(shí)延、丟包率，以及吞吐量飽和時(shí)的行車臨界速度及多終端同時(shí)接入耐壓值。預(yù)置條件:系統(tǒng)加電完畢并正常運(yùn)行，小區(qū)正常建立，車載測(cè)試單元成功附著到LTE網(wǎng)絡(luò)上，具體包括以下步驟:
[0097]A.車輛行駛過(guò)程中，車載測(cè)試單元進(jìn)行車路通信時(shí)的系統(tǒng)吞吐量、時(shí)延、丟包率測(cè)試:
[0098]a)路場(chǎng)測(cè)試車道上，測(cè)試車以50km/h的恒定速度行駛；
[0099]b)PDN服務(wù)器以80Mb/s的恒定流量向車載測(cè)試單元發(fā)送數(shù)據(jù)包，同時(shí)，車載測(cè)試單元以20Mb/s的恒定流量向PDN服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)包；
[0100]c)測(cè)試車以50km/s的車速為起始車速，每次測(cè)試以5km/h的速度增量提高行車速度，直至最大速度為120km/h的上限車速，重復(fù)(b)和(c)步驟，記錄系統(tǒng)吞吐量、時(shí)延、丟包
率等;
[0101]d)將PDN服務(wù)器記錄的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，將車載測(cè)試單元記錄的數(shù)據(jù)通過(guò)LTE網(wǎng)絡(luò)傳輸給eNodeB，再由eNodeB通過(guò)LTE核心網(wǎng)傳輸給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；
[0102]e)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器根據(jù)不同速度下的流量和時(shí)延繪制出速度-系統(tǒng)吞吐量變化曲線、速度-丟包率變化曲線和數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)延累計(jì)分布函數(shù)曲線，如圖7至圖9所示。從圖7可以看出隨著速度的增加，車載測(cè)試單元和eNodeB之間的通信流量服從非線性下降關(guān)系，當(dāng)測(cè)試車的速度達(dá)到120km/h時(shí)，LTE網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)吞吐量為9.24Mb/s ;從圖8可以看出，隨著車速的增加車載終端和基站之間的通信丟包率服從非線性的上升關(guān)系，當(dāng)測(cè)試車的速度達(dá)到120km/h時(shí)，系統(tǒng)丟包率最大值為0.023 ;從圖9可以看出車路通信過(guò)程中，數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)延最大為78ms，所有試驗(yàn)值均符合車路間信息交互的相關(guān)參數(shù)要求。[0103]B.系統(tǒng)吞吐量飽和時(shí)的行車臨界速度測(cè)試:
[0104]a)路場(chǎng)測(cè)試車道上，測(cè)試車以50km/h的恒定速度行駛；
[0105]b)車載測(cè)試單元向PDN服務(wù)器發(fā)送恒定流量的數(shù)據(jù)包，PDN服務(wù)器接收數(shù)據(jù)包；
[0106]c)測(cè)試車以lkm/h的速度增量逐漸加速，直至TON服務(wù)器接收不到數(shù)據(jù)包時(shí)為止，記錄此時(shí)的車速為183km/h，即為臨界車速。
[0107]C.多個(gè)車載測(cè)試單元同時(shí)接入耐壓測(cè)試:
[0108]a)第一臺(tái)車載測(cè)試單元附著到LTE網(wǎng)絡(luò)上，并以IMb/s的恒定流量向PDN服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)包，在PDN服務(wù)器上觀察接收到的系統(tǒng)吞吐量大??；
[0109]b)第一臺(tái)車載測(cè)試單元不中斷發(fā)送數(shù)據(jù)包，第二臺(tái)車載測(cè)試單元附著到LTE網(wǎng)絡(luò)上，并以IMb/s的恒定流量向PDN服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)包，在PDN服務(wù)器上觀察接收到的系統(tǒng)吞吐量大?。?br> [0110]c)保持已經(jīng)發(fā)送數(shù)據(jù)包的車載測(cè)試單元不變，繼續(xù)增加發(fā)送數(shù)據(jù)包的車載測(cè)試單元數(shù)量，直到PDN服務(wù)器上的上行吞吐量不再增加時(shí)，PDN服務(wù)器記錄此時(shí)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)包的車載測(cè)試單元的數(shù)量為195個(gè)。
[0111]實(shí)施例2:車路通信測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)相鄰小區(qū)間通信切換測(cè)試
[0112]測(cè)試對(duì)象是車載測(cè)試單元在車輛以不同速度行駛過(guò)程中進(jìn)行車路通信時(shí)的相鄰小區(qū)間切換時(shí)時(shí)延，預(yù)置條件:系統(tǒng)加電完畢并正常運(yùn)行，小區(qū)正常建立，車載測(cè)試單元成功附著到LTE網(wǎng)絡(luò)上，具體包括以下步驟:
[0113]A.車載測(cè)試單元附著在第一個(gè)小區(qū)，以50km/h為起始車速，向相鄰的第二個(gè)小區(qū)移動(dòng)，對(duì)車載測(cè)試單元進(jìn)行信令跟蹤，并記錄切換時(shí)延；
[0114]B.每次測(cè)試以5km/h的速度增量遞增，直至達(dá)到120km/h的最大速度上限，重復(fù)步驟A的過(guò)程；
[0115]C.將車載測(cè)試單元記錄的數(shù)據(jù)通過(guò)LTE網(wǎng)絡(luò)傳輸給eNodeB，再由eNodeB通過(guò)LTE核心網(wǎng)傳輸給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；
[0116]數(shù)據(jù)處理服務(wù)器根據(jù)不同速度下的時(shí)延繪制出速度-時(shí)延變化曲線，如圖10所示。從圖10可以看出隨著速度的增大，相鄰小區(qū)切換時(shí)延增大，最大為45ms。
[0117]以下給出本發(fā)明中涉及的專業(yè)縮略語(yǔ):
[0118]射頻拉遠(yuǎn)單兀(RadioRemote Unit,簡(jiǎn)稱 RRU)
[0119]基帶處理單兀(BuildingBase band Unit,簡(jiǎn)稱 BBU)
[0120]演進(jìn)型NodeB (Evolved Node B,簡(jiǎn)稱 eNodeB, LTE 基站的名稱)
[0121]分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(PublicDataNetworks,簡(jiǎn)稱F1DN)
[0122]移動(dòng)性管理實(shí)體(MobilityManagement Entity,簡(jiǎn)稱 MME)
[0123]服務(wù)網(wǎng)關(guān)(ServingGateway,簡(jiǎn)稱 SGW)
[0124]分組數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)(PublicData Node Gateway,簡(jiǎn)稱 PGW)
[0125]本地用戶服務(wù)器(HomeSubscriber Server,簡(jiǎn)稱 HSS)
[0126]客戶終端設(shè)備(CustomerPremise Equipment,簡(jiǎn)稱 CPE)
[0127]網(wǎng)際協(xié)議(InternetProtocol,簡(jiǎn)稱 IP)
[0128]服務(wù)質(zhì)量(Qualityof Service,簡(jiǎn)稱 QoS)
[0129]演進(jìn)分組系統(tǒng)(EvolvedPacket System,簡(jiǎn)稱 EPS)[0130] 用戶連接器（Subscriber Connector,簡(jiǎn)稱SC）。
【權(quán)利要求】
1.一種基于LTE技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，包括eNodeB基站、LTE核心網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)器群、作為車路通信信息管理平臺(tái)的網(wǎng)管服務(wù)器、車載測(cè)試單元和路場(chǎng)測(cè)試車道；所述LTE核心網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)器群和網(wǎng)管服務(wù)器通過(guò)匯聚交換機(jī)相互連接；所述匯聚交換機(jī)與eNodeB基站連接；eN0deB基站的無(wú)線信號(hào)覆蓋整個(gè)路場(chǎng)測(cè)試車道；所述路場(chǎng)測(cè)試車道上通過(guò)龍門架安裝有高清攝像頭，所述高清攝像頭與應(yīng)用服務(wù)器群中的視頻監(jiān)控服務(wù)器連接；所述車載測(cè)試單元安裝在測(cè)試車上，車載測(cè)試單元通過(guò)無(wú)線方式與eNodeB基站實(shí)現(xiàn)信息交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LTE技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述網(wǎng)管服務(wù)器連接有監(jiān)控屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LTE技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述應(yīng)用服務(wù)器群包括TON服務(wù)器、視頻監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器；所述TON服務(wù)器通過(guò)匯聚交換機(jī)連接到LTE核心網(wǎng)；所述視頻監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器和Web服務(wù)器分別通過(guò)光纖與PDN服務(wù)器連接，接收PDN服務(wù)器分發(fā)的數(shù)據(jù)并做出響應(yīng)；所述視頻監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器和Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器通過(guò)光纖互聯(lián)； 所述TON服務(wù)器負(fù)責(zé)整個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)的交換服務(wù)和數(shù)據(jù)分發(fā)； 所述視頻監(jiān)控服務(wù)器負(fù)責(zé)路場(chǎng)測(cè)試車道的視頻數(shù)據(jù)采集，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)外圍視頻采集設(shè)備進(jìn)行控制，達(dá)到收集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的目的； 所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)車載測(cè)試單元收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和轉(zhuǎn)發(fā)； 所述Web服務(wù)器負(fù)責(zé)整個(gè)平臺(tái)的信息設(shè)置和查詢處理，同時(shí)進(jìn)行音視頻輸出，外部網(wǎng)絡(luò)用戶能夠?qū)eb服務(wù)器進(jìn)行訪問(wèn)； 所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器將視 頻監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器和Web服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)，采用磁盤陣列進(jìn)行數(shù)據(jù)保存。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于LTE技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述應(yīng)用服務(wù)器群的PDN服務(wù)器、視頻監(jiān)控服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器均設(shè)置有SC光纖接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LTE技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述eNodeB基站為L(zhǎng)TE基站設(shè)備，位于路場(chǎng)測(cè)試車道邊，采用雙小區(qū)配置；所述eNodeB基站包含2個(gè)RRU和I個(gè)BBU ;所述BBU與RRU連接，所述RRU上連接有天線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LTE技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述路場(chǎng)測(cè)試車道上還設(shè)置有車速電子提示牌。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LTE技術(shù)的車路通信測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述車載測(cè)試單元包括本地應(yīng)用單元、通信控制單元、中間件單元和物理天線單元；本地應(yīng)用單元分別與通信控制單元中的通信控制模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊相連，通信控制模塊與數(shù)據(jù)傳輸模塊相連，數(shù)據(jù)傳輸模塊分別與中間件單元中的LTE射頻驅(qū)動(dòng)模塊和定位驅(qū)動(dòng)模塊相連，LTE射頻驅(qū)動(dòng)模塊、LTE射頻模塊與LTE天線依次相連，定位驅(qū)動(dòng)模塊、定位模塊與定位天線依次相連；本地應(yīng)用單元、通信控制單元和中間件單元設(shè)置在車載測(cè)試單元的控制機(jī)中，物理天線單元設(shè)置在車載測(cè)試單元的物理天線中。
8.一種基于權(quán)利要求1-7所述車路通信測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟:1)加電啟動(dòng)eNodeB基站、LTE核心網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)器群、網(wǎng)管服務(wù)器，將測(cè)試車開(kāi)至路場(chǎng)測(cè)試車道上；加電啟動(dòng)測(cè)試車上的車載測(cè)試單元；根據(jù)用戶需求選擇測(cè)試項(xiàng)目； 2)根據(jù)選擇的測(cè)試項(xiàng)目，使測(cè)試車按照測(cè)試項(xiàng)目要求的速度沿路場(chǎng)測(cè)試車道行駛，根據(jù)選擇的測(cè)試項(xiàng)目，在車載測(cè)試單元和eNodeB基站之間進(jìn)行單向或者雙向的數(shù)據(jù)包傳輸；所述eNodeB基站將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給PDN服務(wù)器或車載測(cè)試單元；在測(cè)試車行駛過(guò)程中，路場(chǎng)測(cè)試車道上的高清攝像頭將視頻信號(hào)通過(guò)PDN服務(wù)器傳送給視頻監(jiān)控服務(wù)器，視頻監(jiān)控服務(wù)器將視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮處理并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器中；網(wǎng)管服務(wù)器的監(jiān)控屏能夠?qū)崟r(shí)顯示來(lái)自路場(chǎng)測(cè)試車道的視頻信息； 3)PDN服務(wù)器記錄的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；所述車載測(cè)試單元記錄的數(shù)據(jù)通過(guò)LTE網(wǎng)絡(luò)傳輸給eNodeB基站，再由eNodeB基站通過(guò)LTE核心網(wǎng)傳輸給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器； 4)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器對(duì)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，生成測(cè)試結(jié)果，將測(cè)試結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器中；測(cè)試人員通過(guò)網(wǎng)管服務(wù)器和Web服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器中的測(cè)試結(jié)果或視頻信息進(jìn)行查詢；外部網(wǎng)絡(luò)用戶通過(guò)防火墻和Web服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器中的測(cè)試結(jié)果或視頻信息進(jìn)行查詢。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測(cè)試方法，其特征在于，所述測(cè)試項(xiàng)目包括單小區(qū)通信測(cè)試和相鄰小區(qū)間通信切換測(cè)試；所述單小區(qū)通信測(cè)試包括:(1)車載測(cè)試單元進(jìn)行車路通信時(shí)的系統(tǒng)吞吐量、時(shí)延、丟包率測(cè)試 ；(2)系統(tǒng)吞吐量飽和時(shí)的測(cè)試車的行車臨界速度測(cè)試；(3)多個(gè)車載測(cè)試單元同時(shí)接入LTE核心網(wǎng)的耐壓測(cè)試；所述相鄰小區(qū)間通信切換測(cè)試的測(cè)試內(nèi)容為:車載測(cè)試單元在測(cè)試車以不同速度行駛過(guò)程中進(jìn)行車路通信時(shí)的相鄰小區(qū)間切換時(shí)延。
【文檔編號(hào)】H04W24/00GK103533559SQ201310497752
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】趙祥模, 徐志剛, 陳婷, 白國(guó)柱 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)