电力线通信协议测试系统设计

摘要

电力线通信（Power Line Communication，PLC）技术是使用电力线缆作为传输媒介，通过电力线载波通信模块在不同设备节点之间交换数据和信息的一种通信方式。用电信息采集系统是国家电网提出的基于电力线通信的电力系统自动化管理系统，能够实现全网的用电信息的远程采集、计费等的自动化控制；目前国家电网还在持续地推动用户用电信息采集系统和采集设备的发展建设，努力实现采集系统的全网覆盖。在过去的几年里，电力线载波通信技术正在飞速发展，中国多个厂家已经在基于宽带电力线载波通信协议的用电信息采集系统方面有了重要的突破。为了确保生产的电力线通信设备既要符合协议标准规范的要求，又需要能够实现不同设备间的互联互通，因此，搭建测试系统并对电力线协议进行一致性测试，对推进电力线协议的标准化和不同厂家的电力线设备的互联互通具有重大意义。 本文主要工作是深入研究低压宽带电力线载波通信协议，并设计和开发针对某电网公司的宽带电力线载波协议的一致性测试集和测试系统。首先，对电力线协议的协议标准进行了整体介绍，包括网络拓扑结构、协议栈结构、组网机制以及网络维护机制等；其次，在分析了电力线协议测试需求的基础上，基于TTCN-3核心语言设计和划分了电力线协议的一致性测试集，测试集的测试内容涵盖了电力线协议标准规定的功能、机制的各个方面，并以TTCN-3测试脚本的形式描述了测试集中所有的测试用例；然后，使用TITAN开发环境设计并完成了一致性测试系统的开发工作，包括编解码实体开发、系统适配器开发等；最后使用一个模拟被测程序对电力线一致性测试系统的功能进行了测试验证，确保了测试系统实现的正确性和TTCN-3测试脚本的可行性。

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摘要

ABSTRACT

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缩略语对照表

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 本文主要工作与安排

第二章 宽带载波电力线协议

2.1 宽带载波电力线协议简介

2.2 协议栈及协议机制简介

2.2.1 应用层

2.2.2 数据链路层

2.2.3 物理层

2.3 一致性测试简介

2.3.1 协议一致性测试概念

2.3.2 协议一致性测试方法

2.3.3 协议一致性测试流程

2.4 宽带载波电力线测试需求分析

2.5 本章小节

第三章 基于TTCN-3的电力线协议一致性测试集设计

3.1 TTCN-3测试系统

3.1.1 TTCN-3基本概念

3.1.2 TTCN-3系统结构

3.1.3 TTCN-3核心语言

3.2 使用TTCN-3核心语言设计测试集

3.2.1 测试架构设计

3.2.2 测试用例划分

3.2.3 测试数据生成

3.2.4 测试脚本编写

3.3 本章小节

第四章 基于TITAN的电力线协议一致性测试系统实现

4.1 开源测试工具TITAN

4.1.1 TITAN基本概念

4.1.2 TITAN系统结构

4.1.3 开发工具Eclipse

4.2 基于TITAN的一致性测试系统设计

4.2.1 测试系统结构设计

4.2.2 端口框架介绍

4.2.3 编解码实体设计

4.2.4 系统适配器实体设计

4.3 本章小节

第五章 一致性测试系统验证与分析

5.1 物理平台模拟程序的设计

5.2 验证测试系统功能的正确性

5.2.1 验证通信功能的正确性

5.2.2 验证编解码功能的正确性

5.3 验证TTCN-3测试脚本的可行性

5.4 软件硬件联调及扩展应用

5.5 本章小节

第六章 总结与展望

6.1 本文工作总结

6.2 未来展望

参考文献

致谢

作者简介

1. 基本情况

2. 教育背景

3. 攻读硕士学位期间的研究成果

3.1 参与科研项目及获奖