一种用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端，包括基带芯片处理器模块、多模无线通信模块、供电模块、存储模块、SIM卡模块、输入及显示单元和数据接口和调试接口电路；所述多模无线通信模块、供电模块、存储模块、SIM卡模块、输入及显示单元、数据接口和调试接口电路均与基带芯片处理器模块相连。本实用新型能够方便地测试所选择的各种无线公网接入通信新技术在各种无线环境下承载智能电网业务的空中接入部分QoS性能指标，进而根据性能指标分析各种无线公网通信方式是否能够满足智能电网通信业务QoS要求和网络健壮性、适应性、安全性及经济性。
【专利说明】—种用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端。
【背景技术】
[0002]随着智能电网和分布式电源的发展，电力系统对电力通信的需求日益提高，电力通信中的短信数据和文件数据业务日益增多且其服务质量(Quality of Service, QoS)性能需满足安全可靠等特定要求。目前，我国电力系统传输数据业务的远程通信方式主要有230MHz无线专网、通用分组无线业务(General Packet Radio Service,GPRS)和码分多址(Code Division Multiple Access, CDMA)无线公网、光纤专网和专线拨号等，其中使用无线公网方式的比例约69.56%，这主要是由于无线公网通信技术成熟和信号覆盖范围广，不需自建和运维专用通道，工程成本低、施工难度小、扩展灵活等。
[0003]湖南各地区电力局都使用了 GPRS方式传输电力数据业务，部分地区局同时使用了 CDMA方式。从使用情况来看，虽然GPRS和CDMA方式都存在终端掉线和信号不稳定等问题，但普遍的反映是电信的通信质量好于移动和联通的，移动的通信质量有些城市好于联通的；电信制式的信号在不同城市和不同地方变化大，移动和联通制式的信号稳定；技术越成熟的制式，其信号覆盖情况越好，但通信质量并非就好等。而通信性能相对优于GPRS/CDMA方式的3G公网接入技术，在国内智能电网中应用的研究尚处于起步阶段，其能否满足电力通信所需的安全性、可靠性、适应性、经济性以及业务的QoS要求，有待进一步研究。
[0004]目前已有的电力无线数据终端产品中，采用无线通信技术的虽然不少，但它们大多存在制式单一、性能有限、不适合电力系统数据业务通信需求、不能测试无线网络公网传输电力数据业务空中接入部分QoS性能指标等特点。因此，集成多种无线通信技术,能够测试电力数据在空中传输时QoS性能指标和指导无线公网通信运营商进行网络优化的便携式通信终端，成为该领域的研发热点。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供了一种用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端，其目的在于，提供一种多模无线通信终端，用于测试利用无线公网传输电力数据业务的空中接入部分通信质量。
[0006]一种用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端，其特征在于，包括基带芯片处理器模块、多模无线通信模块、供电模块、存储模块、SIM卡模块、输入及显示单元和数据接口和调试接口电路；所述多模无线通信模块、供电模块、存储模块、SIM卡模块、输入及显示单元、数据接口和调试接口电路均与基带芯片处理器模块相连；
[0007]所述基带芯片处理器模块包括射频接口控制器、DMA直接存储器访问单元、信道编解码加速器、DSP数字信号处理器及ARM处理器；所述ARM处理器、DSP数字信号处理器、信道编解码加速器、DMA直接存储器访问单元及射频接口控制器依次相连；所述DMA直接存储器访问单元、射频接口控制器均与DSP数字信号处理器直接连接；[0008]所述多模无线通信模块包括三个通信收发单元，其中，第一通信收发单元包括TD-SCDMA收发器、EDGE收发器及GPRS收发器，所述TD-SCDMA收发器、EDGE收发器及GPRS收发器分别与MUX多路转接器组件连接，所述MUX多路转接器组件与收发天线相连；
[0009]所述TD-SCDMA收发器、EDGE收发器及GPRS收发器分别通过功率放大器发出通信数据至MUX多路转接器；
[0010]从天线传送至MUX多路转接器组件的通信数据直接传送至所述TD-SCDMA收发器、EDGE收发器及GPRS收发器；
[0011]第二通信收发单元包括CDMA2000收发器和CDMA收发器，所述CDMA2000收发器和CDMA收发器分别通过功率放大器与MUX多路转接器组件连接，所述MUX多路转接器组件与收发天线相连；
[0012]第三通信收发单元包括WCDMA收发器和GSM收发器，所述WCDMA收发器和GSM收发器分别通过功率放大器与MUX多路转接器组件连接，所述MUX多路转接器组件与收发天线相连。
[0013]还包括与基带芯片处理器模块相连的供电USB接口。
[0014]还包括数据接口保护电路，所述数据接口保护电路与基带芯片处理器模块相连。
[0015]所述数据接口通过包括RJ45接口、第一 USB接口和通用异步接收/发送UART接□。
[0016]所述调试接口电路上设有第二 USB接口。
[0017]所述存储模块包括SD存储卡和FLASH存储器。
[0018]所述SM卡模块包括移动运营商的TD-SCDMA/EDGE/GPRS SM卡接口电路、电信运营商的CDMA2000/CDMA SM卡接口电路以及联通运营商的WCDMA/GSM SM卡接口电路。
[0019]所述QoS (服务质量)包括信号强度、平均速率、传输时间、传输时延、重传次数、误码率和丢帧率。
[0020]有益效果
[0021]本实用新型提供了一种用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端，包括基带芯片处理器模块、多模无线通信模块、供电模块、存储模块、SIM卡模块、输入及显示单元和数据接口和调试接口电路；所述多模无线通信模块、供电模块、存储模块、SIM卡模块、输入及显示单元、数据接口和调试接口电路均与基带芯片处理器模块相连；所述基带芯片处理器模块包括射频接口控制器、DMA直接存储器访问单元、信道编解码加速器、DSP数字信号处理器及ARM处理器；所述ARM处理器、DSP数字信号处理器、信道编解码加速器、DMA直接存储器访问单元及射频接口控制器依次相连；所述DMA直接存储器访问单元、射频接口控制器均与DSP数字信号处理器连接。
[0022]本实用新型能够方便地测试所选择的各种无线公网接入通信新技术在各种无线环境下承载智能电网业务的空中接入部分QoS性能指标，进而根据性能指标分析各种无线公网通信方式是否能够满足智能电网通信业务QoS要求和网络健壮性、适应性、安全性及经济性。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的结构示意图。【具体实施方式】
[0024]下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
[0025]如图1所示，为本实用新型的结构示意图，一种用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端，包括基带芯片处理器模块、多模无线通信模块、供电模块、存储模块、SIM卡模块、输入及显示单元和数据接口和调试接口电路；所述多模无线通信模块、供电模块、存储模块、SIM卡模块、输入及显示单元、数据接口和调试接口电路均与基带芯片处理器模块相连；
[0026]所述基带芯片处理器模块包括射频接口控制器、DMA直接存储器访问单元、信道编解码加速器、DSP数字信号处理器及ARM处理器，所述ARM处理器、DSP数字信号处理器、信道编解码加速器、DMA直接存储器访问单元及射频接口控制器依次相连，所述DMA直接存储器访问单元、射频接口控制器均与DSP数字信号处理器连接；在各种无线环境下通过本终端传输智能电网业务，同时对接收的通信数据进行编/解码及数据分析，进而得到所选择的各种无线公网接入通信新技术的空中接入部分QoS性能指标。
[0027]所述多模无线通信模块包括三个通信收发单元，用于终端数据的预处理和双向收发；
[0028]其中，第一通信收发单元包括TD-SCDMA收发器、EDGE收发器及GPRS收发器，所述TD-SCDMA收发器、EDGE收发器及GPRS收发器分别与MUX组件进行连接，所述MUX组件与收发天线相连；
[0029]其中，第二通信收发单元包括CDMA2000收发器和CDMA收发器，所述CDMA2000收发器和CDMA收发器分别与MUX组件连接，所述MUX组件与收发天线相连；
[0030]其中，第三通信收发单元包括WCDMA收发器和GSM收发器，所述WCDMA收发器和GSM收发器分别与MUX组件连接，所述MUX组件与收发天线相连；
[0031]所述TD-SCDMA收发器、EDGE收发器及GPRS收发器分别通过功率放大器发出通信数据至MUX多路转接器；
[0032]从天线传送至MUX多路转接器组件的通信数据直接传送至所述TD-SCDMA收发器、EDGE收发器及GPRS收发器。
[0033]还包括与基带芯片处理器模块相连的供电USB接口，通过USB接口供电。
[0034]还包括数据接口保护电路，所述数据接口保护电路与基带芯片处理器模块相连。
[0035]所述数据接口通过包括RJ45接口、第一 USB接口和通用异步接收/发送UART接□。
[0036]所述调试接口电路上设有第二 USB接口。
[0037]所述存储模块包括SD存储卡和FLASH存储器，用于存储测试数据。
[0038]本实用新型的具体工作步骤是:
[0039]步骤1:通过输入及显示单元打开安装在终端上的测试软件，设置与所选择的一种通信制式和等待无线信号强度显示；
[0040]设置APN拨号参数，获得用户名及密码，获取调试解调器端口，建立windows解调器；在获取调试解调器端口时，如果获取失败，则显示器上显示通信网络连接失败；
[0041]步骤2:连接和等待无线通信终端上线，获得IP地址并设置IP地址和端口号以实现无线通信终端之间互联；
[0042]通过PS域拨号连接后，AT通路变成数据通道，UE侧的AT通路与协议栈高层交互，信令传输，高层数据通过L2层、L1层和RF发送出去，通信连接成功后显示空中接口部分QoS信息，此时无线通信终端已上线；
[0043]获得IP地址并设置IP地址和端口号，实现无线通信终端之间互联；
[0044]步骤3:无线通信终端之间互发电力数据测试帧，记录相关测试数据如测试帧大小、传输延时、丢字节数、丢帧率和信号强度等；
[0045]主叫端异步方式建立请求，连接成功后可输入电力测试数据和窗口显示该数据；
[0046]如果自动方式发送，主叫端获取刚输入的电力测试数据和系统默认的发送参数，调用函数发送；如果手动方式发送，设置相关发送参数和获取刚输入的电力测试数据，调用函数发送；主叫端显示QoS信息和保存相关测试数据；
[0047]被叫端一直侦听请求信息，接收主叫端请求，接收刚传输的电力测试数据；被叫端显示QoS信息和保存相关测试数据；
[0048]步骤4:无线通信终端之间互传电力数据测试文件，记录相关测试数据如文件大小、传输状态、传输次数、传输速度、传输时间等；
[0049]主叫端建立请求线程，建立socket连接,选择传输文件，统计发送文件和相关信息，调用函数发送；主叫端显示QoS信息和保存相关测试文件；
[0050]被叫端一直侦听请求信息，接收主叫端请求，接收刚传输的电力测试文件；被叫端显示QoS信息和保存相关测试文件；
[0051]步骤5:断开连接和关闭测试软件，完成一次电力数据在空中传输时QoS性能指标测试。
[0052]步骤3中的电力数据测试帧，可为自动发送和手动发送，发送的测试帧内容可自动生成也可手动输入。自动发送时需要先设置发送的数据帧长度、发送时间间隔等相关参数，按下发送键后根据相关参数进行测试帧内容的重复发送。由于测试帧发送中没有校验和重传等机制，故而测试帧传输几乎不存在重传多次和传输时延过长，但存在误码率不为零、丢字节数等情况。
[0053]步骤4中的电力数据测试文件，在统计其相关信息时已把该文件分割为多个数据帧，文件传输以数据帧的方式进行。由于文件传输方式存在校验和重传等机制，故而文件传输的误码率和丢字节数几乎为零，但存在文件重传和传输时延过长等情况。
[0054]应该强调的是，上述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。
【权利要求】
1.一种用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端，其特征在于，包括基带芯片处理器模块、多模无线通信模块、供电模块、存储模块、SIM卡模块、输入及显示单元和数据接口和调试接口电路；所述多模无线通信模块、供电模块、存储模块、SIM卡模块、输入及显示单元、数据接口和调试接口电路均与基带芯片处理器模块相连；所述基带芯片处理器模块包括射频接口控制器、DMA直接存储器访问单元、信道编解码加速器、DSP数字信号处理器及ARM处理器；所述ARM处理器、DSP数字信号处理器、信道编解码加速器、DMA直接存储器访问单元及射频接口控制器依次相连；所述DMA直接存储器访问单元、射频接口控制器均与DSP数字信号处理器直接连接；所述多模无线通信模块包括三个通信收发单元，其中，第一通信收发单元包括TD-SCDMA收发器、EDGE收发器及GPRS收发器；所述TD-SCDMA收发器、EDGE收发器及GPRS收发器分别与MUX多路转接器组件连接，所述MUX多路转接器组件与收发天线相连；第二通信收发单元包括CDMA2000收发器和CDMA收发器，所述CDMA2000收发器和CDMA收发器分别通过功率放大器与MUX多路转接器组件连接，所述MUX多路转接器组件与收发天线相连；第三通信收发单元包括WCDMA收发器和GSM收发器，所述WCDMA收发器和GSM收发器分别通过功率放大器与MUX多路转接器组件连接，所述MUX多路转接器组件与收发天线相连。
2.根据权利要求1所述的用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端，其特征在于，还包括与基带芯片处理器模块相连的供电USB接口。
3.根据权利要求1所述的用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端，其特征在于，还包括数据接口保护电路，所述数据接口保护电路与基带芯片处理器模块相连。
4.根据权利要求1-3任一项所述的用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端，其特征在于，所述数据接口通过包括RJ45接口、第一 USB接口和通用异步接收/发送UART接口。
5.根据权利要求4所述的用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端，其特征在于，所述调试接口电路上设有第二 USB接口。
6.根据权利要求1所述的用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端，其特征在于，所述存储模块包括SD存储卡和FLASH存储器。
7.根据权利要求1所述的用于测试电网通信QoS的多模无线通信终端，其特征在于，所述SM卡模块包括移动运营商的TD-SCDMA/EDGE/GPRS SIM卡接口电路、电信运营商的CDMA2000/CDMA SM卡接口电路以及联通运营商的WCDMA/GSM SM卡接口电路。
【文档编号】H04W88/06GK203537563SQ201320615149
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】徐志强, 雷雨田, 陈剑, 陈仲伟, 沈晓隶 申请人:国家电网公司, 国网湖南省电力公司经济技术研究院