无线接入设备通信质量监测方法、系统、及监测设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线监测领域，特别是涉及一种无线接入设备通信质量监测方法、系 统、及监测设备。
【背景技术】
[0002] 近年来，国内多个城市的地铁采用了由AP(Access Point，接入点）设备作为节点 组成的WLAN Mesh网络进行车地之间的信息传输，该技术融合了传统的WLAN技术和ad-hoc 技术的优势，可靠性高，部署快捷，可扩展性强。其在地铁中的应用，可以满足列车以80公里 高速行进中的快速切换，切换速度最快可以达到5ms，在行进当中传送速率可以稳定在 18Mbps以上。除此之外，还支持先进的MLSP(Mobile Link Switch Protocol，移动链路切换 协议)技术，实现列车移动过程中的活跃链路切换，并保证报文不丢失。但在实际应用中，由 于链路的建立条件以及方式和数据传递的过程是相当复杂的，往往会因为设备老化、性能 下降或者故障而导致通信失效，而采用传统的检测方式无法快速查找出问题设备。
[0003] 目前对AP设备的通信状况检测主要通过人工巡检的方式，用频谱分析仪、无线信 号分析仪对轨旁AP进行信号质量的检测，（检测方法包括对设备发送探测请求信号分析其 响应报文等）。但此类方法较多需要人工干预，且由于检查过程对AP的正常通信会产生一定 程度影响而无法做到实时监测和判断设备是否正常。
【发明内容】
[0004] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无线接入设备通信质 量监测方法、系统、及监测设备，用于解决现有技术中无法实时、自动的对无线通信设备进 行的监测问题。
[0005] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种无线接入设备通信质量监测方 法，包括以下步骤:根据预设的mac地址锁定待监测的无线接入设备；以秒为单位获取与所 述无线接入设备相关的所有报文;对所述报文进行分类统计，以获得各类报文的数量以及 重传率并进行存储;将各类报文的数量以及重传率以正常情况下beacon报文数量的期望值 为基准进行归一化处理得到第一向量;根据对所述无线接入设备处于的多个阶段的分析， 获取与各阶段相关的第二向量;根据对所述第一向量以及所述第二向量的比较分析，获得 与各阶段的第二向量相关的最大差异系数，且以与最小的最大差异系数对应的阶段为当前 阶段;根据当前阶段的最大差异系数与一预设阈值的比较结果，判断当前无线接入设备的 通信质量。
[0006] 于本发明的一具体实施例中，以预设秒数对所述无线接入设备进行循环判断，且 当前时刻无线接入设备的监测结果SGk，计算公式为：
[0008] 其中，k为所述当前时刻，t为所述预设秒数，&为判断因子，且判断因子&与当前阶 段的最大差异系数与所述预设阈值的比较结果有关，当所述当前阶段的最大差异系数大于 或等于所述预设阈值时，所述& = 0;当所述当前阶段的最大差异系数小于所述预设阈值 时，所述&=1;当所述ζι<大于0时，判断当前时刻的无线接入设备通信质量不达标。
[0009] 于本发明的一具体实施例中，所述获得的报文类型包括beacon报文、probe request 报文、probe response 报文、ack 报文、act ion 报文、和data 报文。
[0010] 于本发明的一具体实施例中，所述无线接入设备设置于地铁站内，所述无线接入 设备处于的多个阶段包括:阶段S1:无线接入设备稳定开机阶段;阶段S2:无线接入设备自 联网络阶段;阶段S3:列车入站，车载无线通信设备与站内网络接入阶段;阶段S4:列车停 靠，车载无线通信设备与所述无线接入设备进行数据通信阶段;阶段S0:阶段S1~阶段S4中 任两个阶段间的过渡阶段。
[0011 ]于本发明的一具体实施例中，所述第一向量为V=m( V1，V2，V3，…，Vn)，其中，第i类 报文以正常情况下beacon报文数量的期望值为基准进行归一化处理的结果为^，其中， 巧:，n为第i类报文的数量，h为第i类报文的重传率，m为beacon报文数量的期望值。
[0012] 于本发明的一具体实施例中，对通信质量不达标的无线接入设备进行报警。
[0013] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种无线接入设备通信质量监测 系统，包括:锁定模块，用以根据预设的mac地址锁定待监测的无线接入设备;获取模块，用 以以秒为单位获取与所述无线接入设备相关的所有报文；统计模块，用以对所述报文进行 分类统计，以获得各类报文的数量以及重传率并进行存储;第一向量生成模块，用以将各类 报文的数量以及重传率以正常情况下beacon报文数量的期望值为基准进行归一化处理得 到第一向量;第二向量生成模块，用以根据对所述无线接入设备处于的多个阶段的分析，获 取与各阶段相关的第二向量；比较分析模块，用以根据对所述第一向量以及所述第二向量 的比较分析，获得与各阶段的第二向量相关的最大差异系数，且以与最小的最大差异系数 对应的阶段为当前阶段;判断模块，用以根据当前阶段的最大差异系数与一预设阈值的比 较结果，判断当前无线接入设备的通信质量。
[0014] 于本发明的一具体实施例中，所述判断模块还以预设秒数对所述无线接入设备进 行循环判断，且当前时刻无线接入设备的监测结果为计算公式为：
[0016]其中，k为所述当前时刻，t为所述预设秒数，&为判断因子，且判断因子&与当前阶 段的最大差异系数与所述预设阈值的比较结果有关，当所述当前阶段的最大差异系数大于 或等于所述预设阈值时，所述& = 0;当所述当前阶段的最大差异系数小于所述预设阈值 时，所述&=1;当所述ζι<大于0时，判断当前时刻的无线接入设备通信质量不达标。
[0017]于本发明的一具体实施例中，所述获得的报文类型包括beacon报文、probe request 报文、probe response 报文、ack 报文、act ion 报文、和data 报文。
[0018] 于本发明的一具体实施例中，所述无线接入设备设置于地铁站内，所述无线接入 设备处于的多个阶段包括:阶段S1:无线接入设备稳定开机阶段;阶段S2:无线接入设备自 联网络阶段;阶段S3:列车入站，车载无线通信设备与站内网络接入阶段;阶段S4:列车停 靠，车载无线通信设备与所述无线接入设备进行数据通信阶段;阶段S0:阶段S1~阶段S4中 任两个阶段间的过渡阶段。
[0019] 于本发明的一具体实施例中，所述第一向量为v=m(vi，v2， v3，···，Vn)，其中，第i类 报文以正常情况下beacon报文数量的期望值为基准进行归一化处理的结果为^，其中， Vi ，n为第i类报文的数量，h为第i类报文的重传率，m为beacon报文数量的期望值。 m
[0020] 于本发明的一具体实施例中，还包括报警模块，用以对通信质量不达标的无线接 入设备进行报警。
[0021] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提