CN107708130A - 无线网络测试评价方法 - Google Patents

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Abstract

一种无线网络测试及评价方法，包括：测试无线网络的连通性和IP可达性；测试无线网络基础性能和无线性能指标；测试无线网络覆盖信号强度；应用网页浏览感知评价方式测试用户无线网络体验；以及对无线网络测试数据和指标进行量化分析，评价无线网络。

Description

无线网络测试评价方法
技术领域
本发明涉及计算机网络技术领域，尤其涉及一种无线网络测试评价方法。
背景技术
随着信息技术的现代化发展，网络越来越贴近人们的生活了，最初上网是通过有线的连接，但是不方便且具有局限性，随着科技的发展无线网络走进了人们的生活，以其可移动性、使用方便等特点越来越受人们的欢迎，无线网络的质量和性能也越来越重要，如果不能及时发现和解决问题而导致用户投诉，会对网络的品牌形象产生严重的负面影响；测试深度和密度不能有效提高，也不能有效的对无线网络的质量进行有效监控与调整。高效的无线网络测试评价方法有助于提高无线网络质量和用户体验好感度。
发明内容
鉴于现有方案存在的问题，为了克服上述现有技术方案的不足，本发明提出了一种无线网络测试评价方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种无线网络测试及评价方法，包括：测试无线网络的连通性和IP可达性；测试无线网络基础性能和无线性能指标；测试无线网络覆盖信号强度；应用网页浏览感知评价方式测试用户无线网络体验；以及对无线网络测试数据和指标进行量化分析，评价无线网络。
在一些实施例中，在测试前搭建无线网络测试平台，所述无线网络测试平台包括：交换机，与Radius/DHCP服务器连接；无线网络控制器，连接至交换机；至少一个热点，连接至交换机，产生无线网络；以及至少一个用户终端，与所述至少一个热点无线连接。
在一些实施例中，搭建无线网络测试平台包括：清空热点的所有配置，在热点侧通过Console查看热点配置为初始化配置；在无线网络控制器上配置SSID、认证方式、用户隔离、SSID对应的802.11协议类型；将热点接入到交换机上，并使其能够与无线网络控制器进行关联；采用web-portal的认证方式配置无线网络，对应SSID＝Test，配置无线控制器动态Interface VLAN10和VLAN20；以及检测无线网络控制器上用户终端的IP地址分配信息。
在一些实施例中，测试无线网络的连通性和IP可达性包括至少以下步骤：用户终端通过PING无线网络控制器管理接口地址的方式和/或通过HTTPS方式输入无线网络控制器管理接口地址的方式测试无线网络控制器的连通性和IP可达性；登录无线网络控制器管理界面，通过其内置PING工具对热点的管理地址进行PING测试来测试热点的连通性和IP可达性；用户终端通过PING交换机管理地址的方式和/或通过talnet方式远程登交换机的方式测试交换机的连通性和IP可达性；以及用户终端通过PING Radius/DHCP服务器管理地址的方式测试Radius/DHCP服务器的连通性和IP可达性。
在一些实施例中，测试无线网络基础性能和无线性能指标包括：配置一台802.11a/b/g热点，同时打开802.11a频点以及802.11b/g频点，在热点上的2.4G和5.8G信道分别选择无干扰频点；采用802.11a/b/g用户终端，分别接入802.11a无线网络和802.11b/g无线网络；在用户终端上开启流量测试软件，在流量测试软件的控制端针对802.11a和802.11b/g无线网络分别建立两对上、下行pair；以及测试用户终端在802.11a和802.11b/g无线网络同时接入情况下热点上、下行吞吐能力。
在一些实施例中，测试无线网络覆盖信号强度包括：将客户终端连接上热点的无线网络，运行无线网络测试系统；在配置页面选择对应无线网卡，当前连接无线热点信号的SSID，热点Mac地址，热点加密程度；调整无线热点的信道避免和其他无线热点同频干扰，使得无线上网达到较佳效果；以及测试热点的无线信号强度，判断是否达到覆盖要求。
在一些实施例中，应用网页浏览感知评价方式测试用户无线网络体验包括：用户终端发起网页浏览业务请求和Get请求信息时，采集发起DNS解析请求消息的时间，网页浏览请求GET的相应消息时间及终端收到目标网站返回网页文件最后一个数据分片包的时间，分析网站首字节响应时延Tfr和文件下载持续时间Tsd，获得网页文件完整显示时间T0和网页下载速率Rsd。
在一些实施例中，网页文件完整显示时间T0＝Tfr+Tsd，网站首字节响应时延Tfr＝Tcres-Tcreq，文件下载持续时间Tsd＝Tsres-Tsreq，网页下载速率Rsd＝Sapp/Tsd，
其中，Tcreq表示发起DNS解析请求消息时刻和发起TCP连接建立请求消息时刻中的较早时刻，Tcres表示网页浏览请求消息GET的响应消息REPLY的接收时刻，Tsres表示客户终端收到目标网站返回网页文件的最后一个数据分片包时刻，Tsreq表示客户终端向网站服务器发起GET请求消息的时刻，Sapp表示客户终端发送GET请求消息到收到目标网站返回网页文件的最后一个数据分片包之间的所有包字节总数。
在一些实施例中，对无线网络测试数据和指标进行量化分析，评价无线网络包括：对采集到的测试吞吐量、无线信号强度、用户无线网络体验数据量化分析并获得测试结果。
从上述技术方案可以看出，本发明具有至少以下有益效果：
规范无线网络测试和评价方法，采用量化分析的方式提高无线网络测试效率和用户无线网络体验好感度；
搭建无线网络测试平台，方便后续的无线网络测试和评价；
量化分析测试用户无线网络体验，提高用户无线网络体验好感度和准确度。
附图说明
图1为本发明实施例无线网络测试及评价方法应用的无线网络测试平台的结构框图；
图2为本发明实施例中无线网络测试及评价方法的流程图。
具体实施方式
本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本发明的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。
在本说明书中，下述用于描述本发明原理的各种实施例只是说明，不应该以任何方式解释为限制发明的范围。参照附图的下述描述用于帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本发明的示例性实施例。下述描述包括多种具体细节来帮助理解，但这些细节应认为仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员应认识到，在不悖离本发明的范围和精神的情况下，可以对本文中描述的实施例进行多种改变和修改。此外，为了清楚和简洁起见，省略了公知功能和结构的描述。此外，贯穿附图，相同附图标记用于相似功能和操作。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明实施例提供了一种无线网络测试及评价方法，采用量化分析的方式提高无线网络测试效率和用户无线网络体验好感度。
本发明实施例中的无线网络测试及评价方法实施前需要搭建无线网络测试平台，图1示出了本发明实施例无线网络测试及评价方法应用的无线网络测试平台的结构框图。
如图1所示，本发明实施例中无线网络测试平台100包括交换机10、无线网络控制器20、Radius/DHCP服务器30。无线网络控制器20和Radius/DHCP服务器30均与交换机10连接。
交换机10用于组建无线网络，处理所关联热点AP上传的无线数据，无线网络控制器20用于集中化控制热点AP，是一个无线网络的核心，负责管理无线网络中的所有热点AP，对热点AP管理包括：下发配置、修改相关配置参数、射频智能管理、接入安全控制等，Radius/DHCP服务器30用于网络访问服务器和共享认证服务器之间进行认证、授权和记录信息。
无线网络测试平台100还包括至少一个热点AP和至少一个用户终端。热点AP连接至交换机10，用于产生无线网络。图1中仅示出了三个热点AP来进行示例性说明，本领域技术人员可以理解的是热点AP可以设置为其他数量，例如为4个、5个或者更多。用户终端连接至热点AP提供的无线网络，用户终端可以是计算机、手机等可联网终端设备，图1中以计算机PC为例来进行说明。图1中计算机的数量以2个来进行示例性说明，本领域技术人员可以理解的是计算PC可以设置为其他数量，例如为3个、4个或者更多。
本发明实施例中在进行无线网络测试前，搭建无线网络测试平台的步骤包括：
清空热点的所有配置，在热点侧通过Console查看热点配置为初始化配置；
其中路由器的console是配置端口，是配置路由器时用的。配置线一端连接路由器的console口一端连计算机的串口。
在无线网络控制器上配置SSID、认证方式、用户隔离、SSID对应的802.11协议类型；
将热点接入到交换机上，并使其能够与无线网络控制器进行关联；
采用web-portal的认证方式配置无线网络，对应SSID＝Test，配置无线控制器动态Interface VLAN10和VLAN20；以及
检测无线网络控制器上用户终端的IP地址分配信息，确认用户终端是否获得对应的网段地址。
图2示出了本发明实施例中无线网络测试及评价方法的流程图，如图2所示，无线网络测试及评价方法包括以下具体步骤：
S101：测试无线网络的连通性和IP可达性；
具体的，用户终端(例如为PC)通过PING无线网络控制器管理接口地址的方式测试无线网络控制器的连通性和IP可达性，用户终端还可以通过HTTPS方式输入无线网络控制器管理接口地址的方式测试无线网络控制器的连通性和IP可达性，在实际测试中可以选择两种测试无线网络控制器的连通性和IP可达性的方式中的至少一种；
在用户终端(例如为PC)上登录无线网络控制器管理界面，通过其内置PING工具对热点的管理地址进行PING测试来测试热点的连通性和IP可达性；
用户终端(例如为PC)通过PING交换机管理地址的方式测试交换机的连通性和IP可达性，用户终端还可以通过talnet方式远程登交换机的方式测试交换机的连通性和IP可达性，在实际测试中可以选择两种测试交换机的连通性和IP可达性的方式中的至少一种；
用户终端(例如为PC)通过PING Radius/DHCP服务器管理地址的方式测试Radius/DHCP服务器的连通性和IP可达性。
步骤S102：测试无线网络基础性能和无线性能指标。
配置热点AP及用户终端参数，测试无线网络的上下行吞吐能力，具体的，配置一台802.11a/b/g热点AP，同时打开802.11a频点以及802.11b/g频点，在热点AP上的2.4G和5.8G信道分别选择无干扰频点；
其中测试信道干扰即测试周围是否有多个无线设备发射信号使用相同或相近的信道，具体的可试用wifi信号分析仪各个信号占据不同频谱范围，相同的信道的信号完全重叠，相邻信道之间的信号会部分重叠，每个信号的跨度大概是5个信道。如果2个信号的频谱范围重叠，2个信号就会相互干扰，造成信号质量下降。
采用802.11a/b/g用户终端(例如为PC)，分别接入802.11a无线网络和802.11b/g无线网络；
在用户终端(例如为PC)上开启流量测试软件，在流量测试软件的控制端针对802.11a和802.11b/g无线网络分别建立两对上、下行pair；
测试用户终端在802.11a和802.11b/g无线网络同时接入情况下热点上行吞吐量和下行吞吐量。
步骤S103：测试无线网络覆盖信号强度。
具体地，将客户终端连接上热点的无线网络，运行无线网络测试系统，无线网络测试系统可以采用常规的网上的开源系统；
在配置页面选择对应无线网卡，当前连接无线热点信号的SSID，热点Mac地址，热点加密程度；
调整无线热点的信道避免和其他无线热点同频干扰，使得无线上网达到较佳效果；
测试热点的无线信号强度，判断否达到覆盖要求，无线信号强度的单位为dBm，通常为负数，负得越小信号越好，根据经验一般-65dBm左右算合格，即可达到使用要求。
步骤S104：应用网页浏览感知评价方式测试用户无线网络体验。
用户终端发起网页浏览业务请求和Get请求信息时，采集发起DNS解析请求消息的时间，网页浏览请求GET的相应消息时间及终端收到目标网站返回网页文件最后一个数据分片包的时间，分析网站首字节响应时延Tfr和文件下载持续时间Tsd，获得网页文件完整显示时间T0和网页下载速率Rsd。
网页文件完整显示时间T0＝Tfr+Tsd，网站首字节响应时延Tfr＝Tcres-Tcreq，文件下载持续时间Tsd＝Tsres-Tsreq，网页下载速率Rsd＝Sapp/Tsd，
其中，Tcreq表示发起DNS解析请求消息时刻和发起TCP连接建立请求消息时刻中的较早时刻，Tcres表示网页浏览请求消息GET的响应消息REPLY的接收时刻，Tsres表示客户终端收到目标网站返回网页文件的最后一个数据分片包时刻，Tsreq表示客户终端向网站服务器发起GET请求消息的时刻，Sapp表示客户终端发送GET请求消息到收到目标网站返回网页文件的最后一个数据分片包之间的所有包字节总数。
步骤S105：对无线网络测试数据和指标进行量化分析。
具体地，对采集到的测试吞吐量、无线信号强度、用户无线网络体验数据进量化分析并获得测试结果。
测试的具体指标如下：
吞吐量：没有帧丢失的情况下，设备能够接受的最大速率；
信号强度：无线网络信号的强弱程度；
网页完整显示时间：网页文件完整显示时间；
网页浏览速率：网页文件下载速率。
对该些测试指标进行量化分析获得无线网络评价结果。
吞吐量在不同的数据率下要求如表1所示，表1示出了在不同数据率下，吞吐量的评价标准，例如在11b：11M数据率下，吞吐量需要4.5M以上才测试通过，评价结果为合格。在11a/g：54M数据率下，吞吐量需要20M以上才测试通过，评价结果为合格。
表1
信号强度在不同的带宽下要求如表2，表2示出了在不同带宽下信号强度的评价标准，例如在1.4MHz带宽下，信号强度需要小于等于-109dBm才测试通过，评价结果为合格。在3MHz带宽下，信号强度需要小于等于-105dBm才测试通过，评价结果为合格。
表2
带宽(MHz) 信号强度(dBm)
1.4 -109
3 -105
5 -103
10 -100
15 -98
无线网络用户网络浏览速率感知等级量化分析评价如表3，表2示出了用户感知等级的标注，例如，网页显示完整时间范围小于4秒，和/或下载速率高于425kbps时，用户感知等级为好。
表3
感知等级 网页显示完整时间范围 下载速率范围
好 小于4秒 高于425kbps
中 4～10秒 147kbps～425kbps
差 大于10秒 低于147kbps
前面的附图中所描绘的进程或方法可通过包括硬件(例如，电路、专用逻辑等)、固件、软件(例如，被承载在非瞬态计算机可读介质上的软件)，或两者的组合的处理逻辑来执行。虽然上文按照某些顺序操作描述了进程或方法，但是，应该理解，所描述的某些操作能以不同顺序来执行。此外，可并行地而非顺序地执行一些操作。
需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无线网络测试及评价方法，其中，包括：
测试无线网络的连通性和IP可达性；
测试无线网络基础性能和无线性能指标；
测试无线网络覆盖信号强度；
应用网页浏览感知评价方式测试用户无线网络体验；以及
对无线网络测试数据和指标进行量化分析，评价无线网络。
2.根据权利要求1所述的无线网络测试及评价方法，其中，在测试前搭建无线网络测试平台，所述无线网络测试平台包括：
交换机，与Radius/DHCP服务器连接；
无线网络控制器，连接至交换机；
至少一个热点，连接至交换机，产生无线网络；以及
至少一个用户终端，与所述至少一个热点无线连接。
3.根据权利要求2所述的无线网络测试及评价方法，其中，搭建无线网络测试平台包括：
清空热点的所有配置，在热点侧通过Console查看热点配置为初始化配置；
在无线网络控制器上配置SSID、认证方式、用户隔离、SSID对应的802.11协议类型；
将热点接入到交换机上，并使其能够与无线网络控制器进行关联；
采用web-portal的认证方式配置无线网络，对应SSID＝Test，配置无线控制器动态Interface VLAN10和VLAN20；以及
检测无线网络控制器上用户终端的IP地址分配信息。
4.根据权利要求2或3中的所述的无线网络测试及评价方法，其中，测试无线网络的连通性和IP可达性包括至少以下步骤：
用户终端通过PING无线网络控制器管理接口地址的方式和/或通过HTTPS方式输入无线网络控制器管理接口地址的方式测试无线网络控制器的连通性和IP可达性；
登录无线网络控制器管理界面，通过其内置PING工具对热点的管理地址进行PING测试来测试热点的连通性和IP可达性；
用户终端通过PING交换机管理地址的方式和/或通过talnet方式远程登交换机的方式测试交换机的连通性和IP可达性；以及
用户终端通过PING Radius/DHCP服务器管理地址的方式测试Radius/DHCP服务器的连通性和IP可达性。
5.根据权利要求2或3中的所述的无线网络测试及评价方法，其中，测试无线网络基础性能和无线性能指标包括：
配置一台802.11a/b/g热点，同时打开802.11a频点以及802.11b/g频点，在热点上的2.4G和5.8G信道分别选择无干扰频点；
采用802.11a/b/g用户终端，分别接入802.11a无线网络和802.11b/g无线网络；
在用户终端上开启流量测试软件，在流量测试软件的控制端针对802.11a和802.11b/g无线网络分别建立两对上、下行pair；以及
测试用户终端在802.11a和802.11b/g无线网络同时接入情况下热点上、下行吞吐能力。
6.根据权利要求2或3中的所述的无线网络测试及评价方法，其中，测试无线网络覆盖信号强度包括：
将客户终端连接上热点的无线网络，运行无线网络测试系统；
在配置页面选择对应无线网卡，当前连接无线热点信号的SSID，热点Mac地址，热点加密程度；
调整无线热点的信道避免和其他无线热点同频干扰，使得无线上网达到较佳效果；以及
测试热点的无线信号强度，判断是否达到覆盖要求。
7.根据权利要求2或3中的所述的无线网络测试及评价方法，其中，应用网页浏览感知评价方式测试用户无线网络体验包括：用户终端发起网页浏览业务请求和Get请求信息时，采集发起DNS解析请求消息的时间，网页浏览请求GET的相应消息时间及终端收到目标网站返回网页文件最后一个数据分片包的时间，分析网站首字节响应时延Tfr和文件下载持续时间Tsd，获得网页文件完整显示时间T0和网页下载速率Rsd。
8.根据权利要求7所述的无线网络测试及评价方法，其中，网页文件完整显示时间T0＝Tfr+Tsd，网站首字节响应时延Tfr＝Tcres-Tcreq，文件下载持续时间Tsd＝Tsres-Tsreq，网页下载速率Rsd＝Sapp/Tsd，
其中，Tcreq表示发起DNS解析请求消息时刻和发起TCP连接建立请求消息时刻中的较早时刻，Tcres表示网页浏览请求消息GET的响应消息REPLY的接收时刻，Tsres表示客户终端收到目标网站返回网页文件的最后一个数据分片包时刻，Tsreq表示客户终端向网站服务器发起GET请求消息的时刻，Sapp表示客户终端发送GET请求消息到收到目标网站返回网页文件的最后一个数据分片包之间的所有包字节总数。
9.根据权利要求2或3中的所述的无线网络测试及评价方法，其中，对无线网络测试数据和指标进行量化分析，评价无线网络包括：对采集到的测试吞吐量、无线信号强度、用户无线网络体验数据量化分析并获得测试结果。
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