电力线载波通信路径中继的测试方法及测试平台

摘要

本申请公开了电力线载波通信路径中继的测试方法及测试平台，其中电力线载波测试平台包括：上位机、路由器、载波信号发射装置和载波信号接收装置；路由器、载波信号发射装置和载波信号接收装置均与上位机实现有线电信号连接，载波信号发射装置和载波信号接收装置分别通过电线与路由器实现电性连接；其中，电力线载波测试平台用于实现电力线中继路径适应能力的测试、电力线中继路径通信实时性的测试和电力线中继路径负载均衡性的测试。通过上述方式，本申请能够起到对电力线中继路径的测试全面准确，更加适用于实际应用的效果。

说明书

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及电力线载波通信路径中继的测试方法及测试平台。

背景技术

电力线载波(Power Line Carrier，PLC)通信，是利用高频调制信号，电力线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式，电力线载波通讯根据频带宽度划分为低压电力线载波和高压电力线载波，在低压电力线载波的数据传输系统中，低压电力线与载波通信模块内的各载波终端进行通信，而载波通信终端通过数字接口与监控终端交换信息,随着电力线载波通信技术的应用越来越多，载波通信技术的应用中普遍存在着节点数量多、网络结构复杂、通信环境干扰大等问题，常常因此造成通信效率很不稳定,因此需要对通信路径中继进行测试。

目前，授权公告号为CN102497294A的中国专利公开了一种电力线载波路由算法测试方法和系统，该方法包括：构建路由算法测试节点网络，所述测试节点网络以中间层为基准逐层递减一测试节点，所述测试节点设置于相邻测试端口层间的与该测试节点距离最近的端口间；将载波信号发送至源端口并跟踪当前载波信号路径，在源端口与目的端口间使能测试节点测试功能；检测当前源端口与目的端口间路径质量。利用路由算法测试端口网络，该网络结构可模拟多条路径，并通过使能源端口和目的端口间的测试节点测试功能，即路径通断，改变电平衰减幅值和噪声电平幅值，监测使用该路由算法所选路径上在当前的信噪比环境下的路径可靠性，及是否能在转换路径后能否快速寻找下一最佳路径进行检测。

上述现有技术方案存在以下缺陷：电力线载波通信路径中继的测试不够全面，测试用的平台不能模拟电网中的诸多干扰因素。

发明内容

本申请提供电力线载波通信路径中继的测试方法及测试平台，以解决现有技术中测试不够全面的问题。

为解决上述技术问题，本申请提出一种电力线载波测试平台，包括：上位机、路由器、载波信号发射装置和载波信号接收装置；路由器、载波信号发射装置和载波信号接收装置均与上位机实现有线电信号连接，载波信号发射装置和载波信号接收装置分别通过电线与路由器实现电性连接。

为解决上述技术问题，本申请提出一种电力线载波通信路径中继的测试方法，应用于上述的电力线载波测试平台，电力线中继路径适应能力的测试包括：建立台区G1和电力载波测试平台之间的第一通信信道，根据预设的路由算法在第一通信信道上进行多次载波信号传输测试，统计通信成功的次数并计算通信成功率，将得到的台区G1的测试结果返回至上位机。

可选地，将得到的台区G1的测试结果返回至上位机之后，还包括：建立台区G2和电力载波测试平台之间的第二通信信道；根据预设的路由算法在第二通信信道上进行多次载波信号传输测试，统计通信成功次数并计算通信成功率，将得到的台区G2的测试结果返回至上位机；建立台区G3和电力载波测试平台之间的第三通信信道；根据预设的路由算法在第三通信信道上进行多次载波信号传输测试，统计通信成功次数并计算通信成功率，将得到的台区G3的测试结果返回至上位机；上位机统计三个台区的测试结果并生成报表。

可选地，电力线载波通信路径中继的测试方法还包括：根据路由算法选取一条初始路径；在选取的路径上，每间隔一个小时给每个节点发送一次通信包，测试节点通信的延时，其中，测试时间为两天，每次测试的延时数据均被上位机记载；将记载的延时数据进行平均，得出该路径的每个节点的平均延时。

可选地，将记载的延时数据进行平均，得出该路径的每个节点的平均延时之后，还包括：根据路由器算法再次选取一条新的路径，得出新的路径的每个节点的平均延时；若无新的路径，则结束计算每个节点的平均延时；根据各条路径下的节点的平均延时数据，分析测试当前路由算法的性能。

可选地，根据各条路径下的节点的平均延时数据，分析测试当前路由算法的性能之后，还包括：更换新的路由算法，重新计算，最终得到各个路由算法的性能。

可选地，电力线载波通信路径中继的测试方法还包括：选取一个节点并测量该节点作为中继节点的次数，得到测量结果并将测量结果返回至上位机；更换选取的节点，直至所有节点均测量完成；比较每一个节点作为中继节点的次数，生成节点的负载对比图，计算得到节点的负载均衡程度。

可选地，比较每一个节点作为中继节点的次数，生成节点的负载对比图，计算得到节点的负载均衡程度之后，还包括：更换新的路由算法，重新计算，最终得到各个路由算法下节点的负载均衡程度。

为解决上述技术问题，本申请提出一种电力线载波通信路径中继的测试装置，包括存储器和处理器，存储器连接处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的电力线载波通信路径中继的测试方法。

为解决上述技术问题，本申请提出一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被执行时实现上述的电力线载波通信路径中继的测试方法。

综上，本申请具有以下有益效果：

1.通过电力线载波通信路径中继的测试方法使用电力载波测试平台作为测试的装置，电力载波测试平台包括上位机、路由器、载波信号发射装置和载波信号接收装置，电力载波测试平台具有模拟低压配电网的阻抗变化、噪声干扰、线路衰减的功能模块的设置，能够起到更好地模拟电网中的诸多干扰因素的效果；

2.通过测试方法包括电力线中继路径适应能力的测试、电力线中继路径通信实时性的测试和电力线中继路径负载均衡性的测试的设置，能够起到对电力线中继路径的测试全面准确，更加适用于实际应用的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请电力线载波测试平台一实施例的示意图；

图2是本申请电力线中继路径适应能力的测试一实施例的流程示意图；

图3是本申请电力线中继路径通信实时性的测试方法一实施例的流程示意图；

图4是本申请电力线中继路径负载均衡性的测试一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请所提供电力线载波通信路径中继的测试方法及测试平台进一步详细描述。

本申请提出一种电力线载波测试平台，请参阅图1，图1是本申请电力线载波测试平台一实施例的示意图。

电力载波测试平台1包括上位机11、路由器12、载波信号发射装置13和载波信号接收装置14。

路由器12、载波信号发射装置13和载波信号接收装置14均与上位机11有线电信号连接，载波信号发射装置13和载波信号接收装置14分别通过电线与路由器12电性连接。

上位机11用于灵活配置电力线信道和噪声以及路由算法，路由器12既可以作为节点，也可以作为终端。

在一些实施例中，电力载波测试平台1可以具有模拟低压配电网的阻抗变化、噪声干扰、线路衰减的功能模块。设置这些功能模块的作用是为了更好地模拟电网中的诸多干扰因素，实现了对载波通信产品的最大输出信号电平测试、接收灵敏度测试、抗干扰测试、阻抗特性测试、模拟低压线路测试，完成了对单个载波通信产品性能的检测。

适应能力的测试主要是测试路由方案在不同的台区的通信成功率。为了测试各种类型的台区，选择三种具有代表性类型的台区的测试，测试结果在一定程度上代表了路由算法的适应各类台区的能力。请参阅图2，图2是本申请电力线中继路径适应能力的测试一实施例的流程示意图，在本实施例中，电力线中继路径适应能力的测试包括以下步骤：

S210、选择代表性类型的台区G1接入电力载波测试平台，载波信号发射装置发送载波信号给路由器将载波信号传输给载波信号接收装置形成通信信道；

S220、上位机通过软件系统向路由器导入路由算法，多次在通信信道上传输载波信号，统计通信成功的次数并计算通信成功率，得到的测试结果返回至上位机；

S230、切换代表性类型的台区G2并重复步骤S220；

S240、切换代表性类型的台区G3并重复步骤S220；

S250、上位机综合三个台区的测试结果并生成报表。

通信实时性的测试主要是测试路由算法寻找出路径的优劣，如果寻找到路径信道质量好且中继级数较低，则延时就短，相反，延时就长。请参阅图3，图3是本申请电力线中继路径通信实时性的测试方法一实施例的流程示意图，在本实施例中，电力线中继路径通信实时性的测试包括以下步骤：

S310、上位机通过软件系统向路由器导入路由算法，路由算法选择一条初始路径；

S320、在选取的路径上，每隔一个小时给每个节点发送一次通信包，测试节点通信的延时，测试时间为两天，每次测试的延时数据均被上位机记载；

S330、上位机将记载的延时数据进行平均，得出每个节点的平均延时；

S340、路由算法选取新的路径，重复步骤S320和S330，若无新的路径，则进入步骤S350；

S350、上位机根据各条路径下的节点的平均延时数据，综合分析测试当前路由算法的性能；

S360、上位机更换新的路由算法，重复步骤S310～S350，最后得到各个路由算法的性能。

请参阅图4，图4是本申请电力线中继路径负载均衡性的测试一实施例的流程示意图，在本实施例中，电力线中继路径负载均衡性的测试步骤包括：

S410、上位机通过软件系统向路由器导入路由算法；

S420、上位机选取一个节点测量该节点作为中继节点的次数即节点的负载，测量结果返回至上位机；

S430、上位机更换节点，重复步骤S420，直至所有节点均测量完成；

S440、上位机综合比较每个节点作为中继节点的次数，生成节点的负载对比图，计算得到节点的负载均衡程度；

S450、上位机更换新的路由算法，重复步骤S410～S440。

在载波通信路径中继选择时，要保持网络中每个节点的负载均衡，因为过重的负载容易造成信道质量的下降，影响通信效果，严重时还会导致通信失败。

在进行电力线载波通信路径中继测试时，利用工频通信抗噪声性能强、通信成功率高的特点，辅助电力线中继路径的搜索，采用基于工频通信的电力线中继路径搜索算法。由于工频通信具有较高的适应性，所以该算法适应能力应该较高；在通信实时性方面，系统初始化时需要稍微较长的时间，进入正常通信阶段，实时性将远胜于其他现有算法；负载均衡性可以在集中器端通过软件控制实现均衡。

具体实施过程：使用本申请的测试方法时，将现场被测载波通信设备接入电力载波测试平台，通过上位机下达指令，电力载波测试平台依次完成电力线中继路径适应能力的测试、电力线中继路径通信实时性的测试和电力线中继路径负载均衡性的测试，最后上位机生成通信路径中继的测试结果报表。

基于上述的电力线载波通信路径中继的测试方法，本申请还提出一种电力线载波通信路径中继的测试装置，电力线载波通信路径中继的测试装置可以包括存储器和处理器，存储器连接处理器，存储器中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例的方法。其步骤和原理在上述方法已详细介绍，在此不再赘述。

在本实施例中，处理器还可以称为CPU(central processing unit，中央处理单元)。处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

基于上述的电力线载波通信路径中继的测试方法，本申请还提出一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例的方法。其步骤和原理在上述方法已详细介绍，在此不再赘述。

进一步的，计算机可读存储介质还可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，ROM)、随机存储器(random access memory，RAM)、磁带或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。文中所使用的步骤编号也仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。