CN104883707A - 一种无线ap抗干扰能力的测试系统及测试方法 - Google Patents

一种无线ap抗干扰能力的测试系统及测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种无线AP抗干扰能力的测试系统及测试方法，包括待测AP、辅助AP、若干个智能终端、第一PC和第二PC；所述辅助AP用于为所述待测AP制造同频干扰或邻频干扰；所述若干个智能终端分为两部分，一部分用于同时连接待测AP的SSID，另一部分用于部分或全部连接辅助AP；所述第一PC与所述待测AP连接，用于与待测AP上连接的智能终端进行流量通信；所述第二PC与所述辅助AP连接，用于与辅助AP上连接的智能终端进行流量通信。本发明的无线AP抗干扰能力的测试系统及测试方法提高了测试效率和测试准确性；简化了干扰测试环境，降低了测试成本；测试环境切合实际的多用户干扰环境，测试数据详细。

Description

一种无线AP抗干扰能力的测试系统及测试方法
技术领域
本发明涉及一种无线通信的技术领域，特别是涉及一种无线访问接入点(Access Point，AP)抗干扰能力的测试系统及测试方法。
背景技术
日常生活中，无线网的运用范围越来越广，越来越多的办公场所、家庭、商圈等都使用无线局域网。对于无线网络来说，影响最大的当然是无线干扰，其严重影响了无线网的稳定性和传输的速度。
无线射频干扰几乎来自于所有能发出电磁信号的装置，如无绳电话、蓝牙手机、微波炉、智能仪表等等。但需要注意的是，最大的WiFi的干扰源是自身的WiFi网络。
常用的IEEE 802.11b/g/n协议工作在2.4～2.4835GHz频段。这些频段在中国被分为11或13个信道。当无线AP信号的覆盖范围内有两个及以上的AP时这些无线AP设备相“遇”时，就会在所难免地出现冲突。
具体地，AP间的干扰包括以下两种：
(1)同频干扰
在高密度部署的无线AP复用同一信道，AP之间存在重叠覆盖区域时，就存在同频干扰问题。802.11空口是所有AP的公共传媒介，两个AP之间将根据CSMA/CA原则，进行互相逼退，这样势必会大大降低无线网络的性能。
(2)邻频干扰
根据802.11标准定义，RF信号发送时对频宽有一定的要求，如设备常用的频宽为22MHZ。即使不重叠的相邻信道(如2.4G的1、6和11信道；11a的161、162信道)，如果两个AP设备之间过近且发送功率比较大，也会产生干扰。
无线射频干扰会造成无线的信道拥塞，导致发送网速下降、掉线、网络工作不正常等情况。这是因为，在数据传输中，AP间的干扰出现干扰则会导致数据丢包，从而强制WiFi重传数据。重传数据会造成数据吞吐量下降，并给共享同一AP的用户带来不良的影响，如误码率升高、重提升高、重传增加以及性能降低等等。
虽然无线AP间的干扰是不可避免的，但是可以通过干扰的测试来判定无线AP的抗干扰能力的好坏。常用的无线AP抗干扰的检测方法实际就是持续地监视空口信号：当空口信号能量超过一定值后，就进行FFT变换，并进一步输出给WLAN接收机和各种识别器；WLAN接收机判断干扰是否为无线信号，并进一步分析MAC信息，各种识别器则判断非无线干扰源的类型。
目前，测试无线同频干扰和邻频干扰的测试方法以多个辅助AP测试为主。通常采用以下两种方法：
1)当多个辅助AP和待测AP配置为同一信道或相邻信道时，测试并记录待测AP上产生的流量。同时，在同种测试环境下，测试并记录辅助AP产生的流量。通过对比待测AP和辅助AP的流量数据，来判断待测AP在同频或邻频下的抗干扰能力。
2)使用多台辅助AP、多台电脑和多个无线网卡来制造无线网络干扰，通过记录待测AP的下载流量来判断待测AP的抗干扰能力。
然而，现有的无线AP抗干扰能力的测试方法具有以下不足：
(1)测试环境复杂
测试所需的辅助AP较多，通常需要提前准备好5个及以上个辅助AP，多个AP配置好后，需要连接交换机接入同一局域网，以便于在测试打流时使用固定的无线网卡和PC。
(2)测试时间长
若使用6个辅助AP和待测AP，分别去打流，平均每个AP打流5分钟，那么7个AP的打流的时间为35分钟；同时，还需要对测试数据进行逐个整理记录，并统计出测试数据，导致耗时过长。另外，还需要配合多个用户，那么所需时间就是35分钟乘以用户数，测试所需时间可想而知。
(3)测试方法不够贴近用户使用环境
目前手机终端使用的人越来越多，现有测试场景在某种程度上未结合干扰AP在有用户使用的场景上，导致测试比对的结果不够准确，未突出用户体验的效果。
(4)测试成本高
配置测试环境时，需要提供电脑和无线网卡等多个设备。测试所需的电脑比较占用测试空间，需要提供较大空间的屏蔽房，导致测试成本较高。
发明内容
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AP抗干扰能力的测试系统及测试方法，通过单个辅助无线AP，在配置为无线相同信道或相邻信道环境下，测试待测无线AP同时接入一定用户数并产生业务时的流量变化情况，从而准确测试出待测AP的抗干扰能力。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种无线AP抗干扰能力的测试系统，包括待测AP、辅助AP、若干个智能终端、第一PC和第二PC；所述辅助AP用于为所述待测AP制造同频干扰或邻频干扰；所述若干个智能终端分为两部分，一部分用于同时连接待测AP的SSID，另一部分用于部分或全部连接辅助AP；所述第一PC与所述待测AP连接，用于与待测AP上连接的智能终端进行流量通信；所述第二PC与所述辅助AP连接，用于与辅助AP上连接的智能终端进行流量通信；当所述辅助AP和所述待测AP位于相同信道或相邻信道，所述辅助AP的接入用户数发生变化但不产生流量时，连接在所述待测AP上的智能终端到第一PC上进行打流测试，根据连接在所述待测AP上的智能终端的打流测试数据来判断所述待测AP的抗干扰能力；当所述辅助AP和所述待测AP位于相同信道或相邻信道，所述辅助AP接入用户数发生变化并产生流量时，连接在所述待测AP上的智能终端到所述第一PC上进行打流测试，连接在所述辅助AP上的智能终端到所述第二PC上进行打流测试，根据连接在所述待测AP上的智能终端的打流测试数据来判断所述待测AP的抗干扰能力。
根据上述的无线AP抗干扰能力的测试系统，其中：所述智能终端的个数为偶数，其中一半用于同时连接所述待测AP的无线网络，另一半用于部分或全部连接所述辅助AP。
根据上述的无线AP抗干扰能力的测试系统，其中：所述第一PC通过以太网口连接到所述待测AP的LAN口；所述第二PC通过以太网口连接到所述辅助AP的LAN口。
根据上述的无线AP抗干扰能力的测试系统，其中：连接在所述辅助AP上的智能终端的数量范围为0至辅助AP所能连接的智能终端的最大值。
根据上述的无线AP抗干扰能力的测试系统，其中：所述待测AP和所述辅助AP间的距离为2米及以上。
同时，本发明还提供一种无线AP抗干扰能力的测试方法，包括以下步骤：
步骤S1、将辅助AP和待测AP设置在相同信道或相邻信道；
步骤S2、将若干个智能终端同时连接至待测AP的SSID，第一PC与待测AP相连，第二PC与辅助AP相连；
步骤S3、在辅助AP上接入不同数量的智能终端但不发生流量，连接在待测AP上的智能终端到第一PC上进行打流测试，根据连接在待测AP上的智能终端的打流测试数据来判断待测AP的抗干扰能力；
在辅助AP接入不同数量的智能终端并发生流量，连接在待测AP上的智能终端到第一PC上进行打流测试，连接在辅助AP上的智能终端到第二PC上进行打流测试，根据连接在待测AP上的智能终端的打流测试数据来判断待测AP的抗干扰能力。
根据上述的无线AP抗干扰能力的测试方法，其中：所述智能终端的个数为偶数，其中一半用于同时连接所述待测AP的无线网络，另一半用于部分或全部连接所述辅助AP。
根据上述的无线AP抗干扰能力的测试方法，其中：所述第一PC通过以太网口连接到所述待测AP的LAN口；所述第二PC通过以太网口连接到所述辅助AP的LAN口。
根据上述的无线AP抗干扰能力的测试方法，其中：所述步骤S3中，连接在所述辅助AP上的智能终端的数量范围为0至辅助AP所能连接的智能终端的最大值。
根据上述的无线AP抗干扰能力的测试方法，其中：所述待测AP和所述辅助AP间的距离为2米及以上。
如上所述，本发明的无线AP抗干扰能力的测试系统及测试方法，具有以下有益效果：
(1)在辅助AP下根据用户数及用户产生流量的情况下判断无线AP的抗干扰能力，提高测试效率和测试准确性。
(2)简化了干扰测试环境，拓扑结构简单易操作；
(3)使用智能移动终端替代了电脑和无线网卡等比较占空间的终端设备，降低了测试成本；
(4)测试过程无需过多人员投入，降低了人力成本；
(5)测试环境切合实际的多用户干扰环境，测试数据详细。
附图说明
图1显示为本发明的无线AP抗干扰能力的测试系统的拓扑结构示意图；
图2显示为本发明的无线AP抗干扰能力的测试方法的流程图；
图3显示为本发明中辅助AP和待测AP位于相同信道时有干扰且不发送流量和无干扰情况下的待测AP的总吞吐量的曲线图；
图4显示为本发明中辅助AP和待测AP位于相同信道时有干扰且发生流量和无干扰情况下的待测AP的总吞吐量的曲线图；
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
参照图1，本发明的无线AP抗干扰能力的测试系统该测试系统包括待测AP(AP1)、辅助AP(AP2)、若干个智能终端(STA1、STA2……STAn)、第一PC(PC1)和第二PC(PC2)。
辅助AP用于为待测AP制造同频干扰或邻频干扰。
若干个智能终端分为两部分，一部分用于同时连接待测AP的SSID(Service SetIdentifier，服务集标识)，另一部分用于部分或全部连接辅助AP。
优选地，智能终端的个数为偶数，其中一半用于同时连接待测AP的无线网络，另一半用于部分或全部连接辅助AP。如图1所示，智能终端的个数为10个，其中，5个用于同时连接待测AP的无线网络，另5个用于逐个连接辅助AP。
为了执行测试功能，每个智能终端上安装endpoint打流进程。需要说明的是，本发明中所涉及的智能终端包括并不限于智能手机、平板电脑、PDA，以及其他具有数据处理功能的终端设备。通常，智能终端是指具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对手持设备的功能进行扩充，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类终端设备。
第一PC(PC1)与待测AP连接，用于与待测AP上连接的智能终端进行流量通信。
具体地，第一PC通过以太网口连接到待测AP的LAN口。同时，第一PC上安装有IxChariot打流控制台。
第二PC(PC2)与所述辅助AP连接，用于与辅助AP上连接的智能终端进行流量通信。
具体地，第二PC通过以太网口连接到辅助AP的LAN口。同时，第二PC上安装有IxChariot打流控制台。
当辅助AP和待测AP位于相同信道或相邻信道，辅助AP的接入用户数发生变化但不产生流量时，连接在待测AP上的智能终端到第一PC上进行打流测试，根据连接在待测AP上的智能终端的打流测试数据来判断待测AP的抗干扰能力。
当辅助AP和待测AP位于相同信道或相邻信道，辅助AP接入用户数发生变化并产生流量时，连接在待测AP上的智能终端到第一PC上进行打流测试，连接在辅助AP上的智能终端到第二PC上进行打流测试，根据连接在待测AP上的智能终端的打流测试数据来判断待测AP的抗干扰能力。
其中，连接在辅助AP上的智能终端的数量范围为0至辅助AP所能连接的智能终端的最大值。优选地，进行测试时，可以逐个增加辅助AP上所接入的用户数，以便于更好的统计打流测试数据，获得准确的测试结论。当然，也可以随机选择接入辅助AP上的用户数。
需要说明的是，本发明的无线AP抗干扰能力的测试系统须放置在屏蔽室中进行测试。通过屏蔽室来去除非正常的干扰因素。同时，为了便于体现干扰环境，待测AP和辅助AP间的距离须在2米及以上。
参照图2，本发明的无线AP抗干扰能力的测试系统该测试方法包括以下步骤：
步骤S1、将辅助AP和待测AP设置在相同信道或相邻信道。
步骤S2、将若干个智能终端同时连接至待测AP的SSID，第一PC与待测AP相连，第二PC与辅助AP相连。
步骤S3、在辅助AP上接入不同数量的智能终端但不发生流量，连接在待测AP上的智能终端到第一PC上进行打流测试，根据连接在待测AP上的智能终端的打流测试数据来判断待测AP的抗干扰能力；
辅助AP接入不同数量的智能终端并发生流量，连接在待测AP上的智能终端到第一PC上进行打流测试，连接在辅助AP上的智能终端到第二PC上进行打流测试，根据连接在待测AP上的智能终端的打流测试数据来判断待测AP的抗干扰能力。
优选地，连接在辅助AP上的智能终端的数量范围为0至辅助AP所能连接的智能终端的最大值。优选地，进行测试时，可以逐个增加辅助AP上所接入的用户数，以便于更好的统计打流测试数据，获得准确的测试结论。当然，也可以随机选择接入辅助AP上的用户数。
需要说明的是，本发明的无线AP抗干扰能力的测试方法须在屏蔽室中进行。通过屏蔽室来去除非正常的干扰因素。同时，为了便于体现干扰环境，待测AP和辅助AP间的距离须在2米及以上。
下面通过具体的测试实例来介绍一下本发明的无线AP抗干扰能力的测试系统该测试方法。
测试实例一、同频或邻频干扰下，干扰用户接入对待测AP的影响。
具体包括以下步骤：
1)待测AP和辅助AP2的频率设置为T20MHZ，信道为6信道，均未上电；
2)开启待测AP，智能终端STA1～STA5连接到待测AP的无线SSID，并能与第一PC正常通信；
3)智能终端STA1～5到第一PC进行打流，设置测试时间为5分钟，记录测试数据Ta；
4)开启辅助AP，智能终端STA1～5到第一PC进行打流，设置测试时间为5分钟，记录测试数据TA；
5)智能终端STA6通过无线连接到辅助AP上，不打流；记录智能终端STA1～5到第一PC进行打流测试数据T1；
6)智能终端STA7～STA10逐个通过无线连接到辅助AP上，不打流，分别记录智能终端STA1～5到第一PC1进行打流测试数据T2(智能终端STA6和STA7同时连接到辅助AP)，T3(智能终端STA6、STA7和STA8同时连接到辅助AP)，T4(智能终端STA6、STA7、STA8和STA9同时连接到辅助AP)，T5(STA6、STA7、STA8、STA9和STA10同时连接到辅助辅助AP)。
7)根据连接在待测AP上的智能终端的打流测试数据来判断待测AP的抗干扰能力。
如图3所示，当辅助AP和待测AP位于相同信道，辅助AP2在逐步增加入用户数时，对待测AP会产生影响，影响程度较小，约为15％左右。其中带有圆点的曲线表示待测AP连接5个智能终端且受干扰时的总吞吐量；带有方点的曲线表示待测AP连接5个智能终端且不受干扰时的总吞吐量。
测试实例二、同频或邻频干扰下，干扰用户接入并发生流量对待测AP的影响。
具体包括以下步骤：
1)待测AP和辅助AP的频率设置为T20MHZ，信道为6信道，均未上电；
2)开启待测AP，智能终端STA1～STA5连接到待测AP的无线SSID，并能与第一PC正常通信；
3)开启辅助AP，智能终端STA1～5到第一PC进行打流，保持待测AP打流30分钟；
4)智能终端STA6通过无线连接到辅助AP上，智能终端STA6到第二PC打流；记录智能终端STA1～5到第一PC进行打流测试数据R1；
5)智能终端STA7～STA10逐个通过无线连接到辅助AP上，智能终端STA7～STA10打流，分别记录智能终端STA1～5到第一PC进行打流测试数据R2(STA6和STA7同时向第二PC打流时)，R3(智能终端STA6、STA7和STA8同时向第二PC打流时)，R4(智能终端STA6、STA7、STA8和STA9同时向第二PC打流时)，R5(智能终端STA6、STA7、STA8、STA9和STA10同时向第二PC打流时)。
6)根据连接在待测AP上的智能终端的打流测试数据来判断待测AP的抗干扰能力。
如图4所示，当辅助AP和待测AP位于相同信道，辅助AP2逐步增加入用户数时，对待测AP会产生影响，影响程度较大，约为50％左右。其中带有圆点的曲线表示待测AP连接5个智能终端且受干扰时的总吞吐量；带有方点的曲线表示待测AP连接5个智能终端且不受干扰时的总吞吐量。
综上所述，本发明的无线AP抗干扰能力的测试系统及测试方法在辅助AP下根据用户数及用户产生流量的情况下判断无线AP的抗干扰能力，提高测试效率和测试准确性；简化了干扰测试环境，拓扑结构简单易操作；使用智能移动终端替代了电脑和无线网卡等比较占空间的终端设备，降低了测试成本；测试过程无需过多人员投入，降低了人力成本；测试环境切合实际的多用户干扰环境，测试数据详细。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种无线AP抗干扰能力的测试系统，其特征在于：包括待测AP、辅助AP、若干个智能终端、第一PC和第二PC；
所述辅助AP用于为所述待测AP制造同频干扰或邻频干扰；
所述若干个智能终端分为两部分，一部分用于同时连接待测AP的SSID，另一部分用于部分或全部连接辅助AP；
所述第一PC与所述待测AP连接，用于与待测AP上连接的智能终端进行流量通信；
所述第二PC与所述辅助AP连接，用于与辅助AP上连接的智能终端进行流量通信；
当所述辅助AP和所述待测AP位于相同信道或相邻信道，所述辅助AP的接入用户数发生变化但不产生流量时，连接在所述待测AP上的智能终端到第一PC上进行打流测试，根据连接在所述待测AP上的智能终端的打流测试数据来判断所述待测AP的抗干扰能力；
当所述辅助AP和所述待测AP位于相同信道或相邻信道，所述辅助AP接入用户数发生变化并产生流量时，连接在所述待测AP上的智能终端到所述第一PC上进行打流测试，连接在所述辅助AP上的智能终端到所述第二PC上进行打流测试，根据连接在所述待测AP上的智能终端的打流测试数据来判断所述待测AP的抗干扰能力。
2.根据权利要求1所述的无线AP抗干扰能力的测试系统，其特征在于：所述智能终端的个数为偶数，其中一半用于同时连接所述待测AP的无线网络，另一半用于部分或全部连接所述辅助AP。
3.根据权利要求1所述的无线AP抗干扰能力的测试系统，其特征在于：所述第一PC通过以太网口连接到所述待测AP的LAN口；所述第二PC通过以太网口连接到所述辅助AP的LAN口。
4.根据权利要求1所述的无线AP抗干扰能力的测试系统，其特征在于：连接在所述辅助AP上的智能终端的数量范围为0至辅助AP所能连接的智能终端的最大值。
5.根据权利要求1所述的无线AP抗干扰能力的测试系统，其特征在于：所述待测AP和所述辅助AP间的距离为2米及以上。
6.一种无线AP抗干扰能力的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1、将辅助AP和待测AP设置在相同信道或相邻信道；
步骤S2、将若干个智能终端同时连接至待测AP的SSID，第一PC与待测AP相连，第二PC与辅助AP相连；
步骤S3、在辅助AP上接入不同数量的智能终端但不发生流量，连接在待测AP上的智能终端到第一PC上进行打流测试，根据连接在待测AP上的智能终端的打流测试数据来判断待测AP的抗干扰能力；
在辅助AP接入不同数量的智能终端并发生流量，连接在待测AP上的智能终端到第一PC上进行打流测试，连接在辅助AP上的智能终端到第二PC上进行打流测试，根据连接在待测AP上的智能终端的打流测试数据来判断待测AP的抗干扰能力。
7.根据权利要求6所述的无线AP抗干扰能力的测试方法，其特征在于：所述智能终端的个数为偶数，其中一半用于同时连接所述待测AP的无线网络，另一半用于部分或全部连接所述辅助AP。
8.根据权利要求6所述的无线AP抗干扰能力的测试方法，其特征在于：所述第一PC通过以太网口连接到所述待测AP的LAN口；所述第二PC通过以太网口连接到所述辅助AP的LAN口。
9.根据权利要求6所述的无线AP抗干扰能力的测试方法，其特征在于：所述步骤S3中，连接在所述辅助AP上的智能终端的数量范围为0至辅助AP所能连接的智能终端的最大值。
10.根据权利要求6所述的无线AP抗干扰能力的测试方法，其特征在于：所述待测AP和所述辅助AP间的距离为2米及以上。
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