CN109729547B - 一种基于信令控制的wlan产品射频测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于信令控制的WLAN产品射频测试系统及方法,该系统包括WLAN测试仪、射频测试仪器,其中:所述WLAN测试仪与被测设备相连,用于接收被测设备发出的信号并将信号耦合后传给射频测试仪器;所述射频测试仪器与WLAN测试仪相连,用于接收WLAN测试仪发出的信号并进行分析。本发明从协议控制的角度出发,基于信令控制,实现了WLAN产品在指定速率下发射信号来进行射频测试,免去了需要芯片厂商提供特定控制软件的麻烦,缩减了成本,大大提高了测试效率以及测试时间的灵活掌握程度。
Description
技术领域
本发明涉及WLAN产品的射频测试领域,具体涉及一种基于信令控制的WLAN产品射频测试方法。
背景技术
目前WLAN设备在家庭和商务应用中随处可见,并已成为主流。用户在选择WLAN设备时会更多地考虑WLAN设备的质量。WLAN设备作为一种无线通信类产品,在产品上市之前必须通过国家检测部门的合规检测,在生产流程中也必须在出厂前进行强制的射频测试。
在WLAN产品射频测试中,根据802.11协议规范定义的射频规范及国家相关无线电射频指标规范要求,需要对WLAN设备工作在不同频率,发射速率,无线频率带宽等不同工作参数下进行检测。在WLAN射频测试中,通常使用频谱分析仪,功率计进行射频的输出功率测试,WLAN芯片厂商需要配合地提供产品的相应测试软件及配置方法来实现规范要求的测试项目。由于不同厂商的差异性较大,对操作人员的技术要求比较高,通常需要设备厂商的专业工程师进行现场支持来完成。
从协议控制的角度出发,因为芯片厂商都遵循相同的协议规范,以信令的方式控制被测设备的工作参数则可以实现不需要芯片厂商提供特定的控制软件来实现射频测试。一般802.11帧分为头部、数据部分和校验码部分,帧头部又主要包括:帧控制域、持续时间/标识、地址域和序列控制域。根据类型的不同又可以分为三类:数据帧、控制帧、管理帧。而AP(Access Point)和STA(Station)之间建立连接认证的过程主要由管理帧负责。其中主要涉及的管理帧有Beacon(信标)帧、Probe Request(探测请求)帧、Probe Response(探测响应)帧、Authentication(身份认证)帧、Association Request(关联请求)帧、AssociationResponse(关联响应)帧。
其中,Beacon帧是相当重要的维护机制,主要用来宣告某个网络的存在。定期发送的信标可让移动工作站得知该网络的存在。Beacon帧中包含了AP的相关信息,包括了服务集标识(SSID,用来标识所属网络的BSSID),直接序列参数集合(DS Parameter Set:指明网络所使用的信道数),功率限制(Power Constraint:让网络得以向工作站传达其所允许的最大传输功率),支持速率(Supported Rates:无线局域网支持的数种标准速率),扩展支持速率(Extended Supported Rates:用于表明802.11g的扩展速率)等等。
Probe Request帧包含:SSID、Supported Rates以及Extended Supported Rates。收到Probe Request帧的工作站会据此判定对方能否加入网络。为了顺利连接,移动工作站必须支持网络所要求的所有数据速率,并以SSID表明所欲加入的网络。
如果Probe Request帧所探查的网络与之相容,该网络就会以Probe Response帧应答。送出最后一个Beacon帧的工作站,必须负责应答所收到的检测信息。发送Beacon信号的工作站必须负责发送Probe Response帧,直到下一个Beacon被发送出来。ProbeResponse帧中包含了Beacon帧的所有参数,移动工作站可据以调整切入网络所需要的参数。
Authentication帧用于身份认证。
Association Request帧包含:SSID以及Supported Rates。一旦移动工作站找到相容网络并通过身份认证,便会发送Association Request帧,试图加入网络。
Association Response帧包含:SSID以及Supported Rates。当移动工作站试图连接基站时,基站会回复一个Association Response帧。
由上述可知,AP和STA建立连接认证的过程包括:
(1)STA接收通过AP发送的Beacon帧,感知到AP,获取SSID及AP相关参数
(2)STA向承载指定SSID的AP发送Probe Request(探测请求)帧
(3)AP对STA的连接请求进行应答Probe Response(探测响应)帧
(4)STA发送Authentication请求认证
(5)AP对STA的身份认证(Authentication)请求作出回应
(6)STA向AP发送连接(Association)请求
(7)AP对连接请求进行回应
目前,很多WLAN产品在研发和生产阶段通常使用工程驱动进行测试,不同的芯片有不同的驱动,通常成品的工程驱动会关闭。对于WLAN产品的成品来说,所支持的速率有很多,而在实际测试中往往需要根据测试要求设置指定的数据速率发射信号来进行射频测试。然而,WLAN芯片的设计厂商很多,所涉及到的测试软件也是多种多样。这些软件信息的获得与否取决于WLAN芯片设计商和WLAN终端生产商,一般用户拿到相应软件比较困难。为这些产品获得相应的测试工具时,将会耗费大量的资源,大大降低了测试效率和测试时间的灵活掌握程度。
发明内容
为解决现有技术中的问题,本发明的目的是提供一种基于信令控制的WLAN产品射频测试系统及方法,从协议控制的角度出发,以协议信令控制方式控制被测设备在指定的数据速率下发射信号来进行射频测试。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种基于信令控制的WLAN产品射频测试系统,包括WLAN测试仪、射频测试仪器,其中:
所述WLAN测试仪与被测设备相连,用于接收被测设备发出的信号并将信号耦合后传给射频测试仪器;
所述射频测试仪器与WLAN测试仪相连,用于接收WLAN测试仪发出的信号并进行分析。
所述WLAN测试仪具有STA和AP两种工作模式,所述被测设备分为主设备和从设备;其中:
被测设备为主设备时,WLAN测试仪处于STA工作模式,通过修改WLAN测试仪发出的探测请求(Probe Request)帧中包含的支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(Extended Supported Rates)信息,表明WLAN测试仪只接收指定速率的信号,WLAN测试仪和主设备连接身份认证完成后,主设备将固定地以探测请求(Probe Request)帧中设定的速率发射信号;
被测设备为从设备时,WLAN测试仪处于AP工作模式,通过修改WLAN测试仪发出的信标(Beacon)帧中包含的支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(ExtendedSupported Rates)信息,表明WLAN测试仪只接收指定速率的信号,WLAM测试仪和从设备连接身份认证完成后,从设备将固定地以信标(Beacon)帧中设定的速率发射信号。
一种基于信令控制的WLAN产品射频测试方法,包括以下步骤:
(1)进行WLAN产品射频测试,判断被测设备是主设备还是从设备,其中,当被测设备是AP设备时,是主设备,当被测设备是平板电脑、手机等终端设备时,是从设备;
(2)若被测设备是主设备,WLAN测试仪进入STA模式,主设备发送包含支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(Extended Supported Rates)信息的信标(Beacon)帧;WLAN测试仪收到主设备发送的信标(Beacon)帧后,向主设备发送探测请求(ProbeRequest)帧,通过修改探测请求(Probe Request)帧中支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(Extended Supported Rates),使得WLAN测试仪只接收指定速率的信号,经过连接身份认证后,主设备将固定地以探测请求(Probe Request)帧中设定的速率发射信号,WLAN测试仪收到主设备发出的信号耦合后传给射频测试仪器,控制主设备在指定速率下发射信号来进行射频测试;
(3)若被测设备是从设备,WLAN测试仪进入AP模式,WLAN测试仪发送包含支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(Extended Supported Rates)信息的信标(Beacon)帧;通过修改信标(Beacon)帧中支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(ExtendedSupported Rates)信息,使得WLAN测试仪只接收指定速率的信号,经过连接身份认证后,从设备将固定地以信标(Beacon)帧中设定的速率发射信号,WLAN测试仪收到从设备发出的信号耦合后传给射频测试仪器,控制从设备在指定速率下发射信号来进行射频测试;
(4)一次测试结束后,重新设置速率参数再次进行射频测试,实现基于信令控制的指定速率下的WLAN产品射频测试。
所述步骤(1)中,当被测设备是AP设备时,是主设备,当被测设备是平板电脑、手机等终端设备时,是从设备。
有益效果:本发明从协议控制的角度出发,通过WLAN测试仪,以信令控制的方式,实现了WLAN产品在指定速率下发射信号来进行射频测试,不需要芯片厂商提供特定的控制软件来实现射频测试,大大减少了对有关技术人员的培训成本,缩短了测试需要的辅助时间,提高了整体的测试效率。
附图说明
图1为本发明的基于信令控制的WLAN产品射频测试系统的结构示意图;
图2为被测设备为主设备时的结构示意图;
图3为被测设备为从设备时的结构示意图;
图4为完整信令控制方案流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
如图1所示,本发明的基于信令控制的WLAN产品射频测试系统,包括WLAN测试仪、射频测试仪器,其中:
WLAN测试仪与被测设备相连,用于接收被测设备发出的信号并将信号耦合后传给射频测试仪器;
射频测试仪器与WLAN测试仪相连,用于接收WLAN测试仪发出的信号并进行分析。
WLAN测试仪具有STA和AP两种工作模式,所述被测设备分为主设备和从设备。
本发明从协议控制的角度出发,通过对信令的控制,实现了WLAN产品在指定速率下发射信号来进行射频测试,免去了需要芯片厂商提供特定控制软件的麻烦,缩减了成本,提高了整体的测试效率。
如图2所示,进行主设备测试时,WLAN测试仪工作在STA模式,被测设备处于AP模式。此时,主设备会发送包含AP信息的信标(Beacon)帧,信标(Beacon)帧包含服务集标识(SSID)、支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(Extended Supported Rates)等信息。WLAN测试仪收到主设备发送的信标(Beacon)帧后,向主设备发送探测请求(ProbeRequest)帧,探测请求(Probe Request)帧中包含服务集标识(SSID)、支持速率(SupportedRates)以及及扩展支持速率(Extended Supported Rates)等信息。通过修改探测请求(Probe Request)帧中支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(ExtendedSupported Rates)信息,使得其只包含需要测试的速率,其他支持的速率全部禁用,表示WLAN测试仪只接收指定的速率信息。主设备收到探测请求(Probe Request)帧后发送探测响应(Probe Response)帧,探测响应(Probe Response)帧中也包含支持速率(SupportedRates)以及及扩展支持速率(Extended Supported Rates)信息,为了顺利连接认证,此时,探测响应(Probe Response)帧中包含的可支持的速率信息和探测请求(Probe Request)帧中包含的一样。然后,WLAN测试仪发送身份认证(Authentication)请求,主设备收到请求认证后应答身份认证(Authentication)请求,指示WLAN测试仪认证成功或失败。认证成功后,WLAN测试仪发送关联请求(Association Request)帧请求连接,此时,关联请求(Association Request)帧中包含的可支持速率信息和探测请求(Probe Request)帧中包含的一样。最后,主设备发送关联响应(Association Response)帧进行回应,此时,关联响应(Association Response)帧中包含的可支持速率信息和探测请求(Probe Request)帧中包含的一样。这样,WLAN测试仪和主设备之间的连接身份认证交互就全部完成了。连接身份认证完成后,主设备将固定地以探测请求(Probe Request)帧中设定的速率发射信号。WLAN测试仪收到主设备发送的信号,耦合后传给射频测试仪器,即可控制主设备在指定数据速率下发射信号来进行射频测试。例如,要对一个处于802.11b网络模式,所占信道为2412MHz,带宽20MHz的主设备进行射频测试,测试要求主设备固定地以11Mbps的速率发射信号。802.11b支持的速率有1Mbps、2Mbps、5.5Mbps、11Mbps。此时,主设备会发送包含AP信息的信标(Beacon)帧,信标(Beacon)帧中的支持速率(Supported Rates)有1Mbps、2Mbps、5.5Mbps、11Mbps。WLAN测试仪收到主设备发送的Beacon帧后,向主设备发送探测请求(Probe Request)帧。修改探测请求(Probe Request)帧中支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(Extended Supported Rates)信息,使其只支持速率为11Mbps的信号。主设备收到探测请求(Probe Request)帧后发送探测响应(Probe Response)帧,为了顺利连接认证,探测响应(Probe Response)帧中包含的可支持的速率信息变成11Mbps。然后,WLAN测试仪发送身份认证(Authentication)请求认证,主设备收到请求认证后应答身份认证(Authentication)请求,指示WLAN测试仪认证成功或失败。认证成功后,WLAN测试仪发送关联请求(Association Request)帧请求连接,此时,关联请求(Association Request)帧中包含的可支持速率信息变成11Mbps。最后,主设备发送关联响应(Association Response)帧进行回应,此时,关联响应(Association Response)帧中包含的可支持速率信息变成11Mbps。连接身份认证完成后,WLAN测试仪可以收到主设备发送的信号,此时主设备将固定以11Mbps的数据速率发射信号,WLAN测试仪收到信号耦合后传给射频测试仪器,即可控制主设备固定地以11Mbps数据速率发射信号来进行射频测试。
如图3所示,进行从设备测试时,WLAN测试仪工作在AP模式,被测设备处于STA模式。此时,WLAN测试仪会发送包含AP信息的信标(Beacon)帧,信标(Beacon)帧包含服务集标识(SSID)、支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(Extended Supported Rates)等信息。修改信标(Beacon)帧中支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(ExtendedSupported Rates)信息,使得其只包含需要测试的速率,其他支持的速率全部禁用,表示WLAN测试仪只接收指定的速率信息。从设备收到WLAN测试仪发送的信标(Beacon)帧后,向WLAN测试仪发送探测请求(Probe Request)帧,此时,探测请求(Probe Request)帧中包含的可支持的速率信息和信标(Beacon)帧中包含的一样。WLAN测试仪收到探测请求(ProbeRequest)帧后发送探测响应(Probe Response)帧,此时,探测响应(Probe Response)帧包含的可支持的速率信息和信标(Beacon)帧中包含的一样。然后,从设备发送身份认证(Authentication)请求认证,WLAN测试仪收到请求认证后应答身份认证(Authentication)请求,指示从设备认证成功或失败。认证成功后,从设备发送关联请求(AssociationRequest)帧请求连接,此时,关联请求(Association Request)帧中包含的可支持的速率信息和信标(Beacon)帧中包含的一样。最后,WLAN测试仪发送关联响应(AssociationResponse)帧进行回应,此时,关联响应(Association Response)帧中包含的可支持速率信息和信标(Beacon)帧中包含的一样。这样,WLAN测试仪和从设备之间的连接身份认证交互就全部完成了。连接身份认证完成后,从设备将固定地以信标(Beacon)帧中设定的速率发射信号。WLAN测试仪收到从设备发送的信号,耦合后传给射频测试仪器,即控制从设备可在指定数据速率下发射信号来进行射频测试。例如,要对一个处在802.11g网络模式,所占信道为2472MHz,带宽20MHz的从设备进行射频测试,测试要求从设备固定地以54Mbps的速率发射信号。802.11g支持的速率有6Mbps、9Mbps、12Mbps、18Mbps、24Mbps、36Mbps、48Mbps、54Mbps。此时,WLAN测试仪会发送包含AP信息的信标(Beacon)帧,信标(Beacon)帧中包含所支持的速率。修改信标(Beacon)帧中支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(Extended Supported Rates)信息,使其只支持速率为54Mbps的信号。从设备收到WLAN测试仪发送的信标(Beacon)帧后,向WLAN测试仪发送探测请求(Probe Request)帧,此时,探测请求(Probe Request)帧中包含的可支持的速率信息变成54Mbps。WLAN测试仪收到探测请求(Probe Request)帧后发送探测响应(Probe Response)帧,此时,探测响应(ProbeResponse)帧包含的可支持的速率信息变成54Mbps。然后,从设备发送身份认证(Authentication)请求认证,WLAN测试仪收到请求认证后应答身份认证(Authentication)请求,指示从设备认证成功或失败。认证成功后,从设备发送关联请求(AssociationRequest)帧请求连接,此时,关联请求(Association Request)帧中包含的可支持的速率信息变成54Mbps。最后,WLAN测试仪发送关联响应(Association Response)帧进行回应,此时,关联响应(Association Response)帧中包含的可支持速率信息变成54Mbps。连接身份认证完成后,WLAN测试仪收到从设备发送的信号,此时从设备将固定以54Mbps的数据速率发射信号,WLAN测试仪收到信号耦合后传给射频测试仪器,即可控制从设备固定地以54Mbps数据速率发射信号来进行射频测试。
如图4所示,本发明提供一种基于信令控制的WLAN产品射频测试方法,包括以下步骤:
(1)进行WLAN产品射频测试,判断被测设备是主设备还是从设备;其中,当被测设备是AP设备时,是主设备,当被测设备是平板电脑、手机等终端设备时,是从设备;
(2)若被测设备是主设备,WLAN测试仪进入STA模式,主设备发送包含支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(Extended Supported Rates)信息的信标(Beacon)帧;WLAN测试仪收到主设备发送的信标(Beacon)帧后,向主设备发送探测请求(ProbeRequest)帧,通过修改探测请求(Probe Request)帧中支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(Extended Supported Rates),使得WLAN测试仪只接收指定速率的信号,经过连接身份认证后,主设备将固定地以探测请求(Probe Request)帧中设定的速率发射信号,WLAN测试仪收到主设备发出的信号耦合后传给射频测试仪器,控制主设备在指定速率下发射信号来进行射频测试;
(3)若被测设备是从设备,WLAN测试仪进入AP模式,WLAN测试仪发送包含支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(Extended Supported Rates)信息的信标(Beacon)帧;通过修改信标(Beacon)帧中支持速率(Supported Rates)以及扩展支持速率(ExtendedSupported Rates)信息,使得WLAN测试仪只接收指定速率的信号,经过连接身份认证后,从设备将固定地以信标(Beacon)帧中设定的速率发射信号,WLAN测试仪收到从设备发出的信号耦合后传给射频测试仪器,控制从设备在指定速率下发射信号来进行射频测试;
(4)一次测试结束后,重新设置速率参数再次进行射频测试,实现基于信令控制的指定速率下的WLAN产品射频测试。
本发明从协议控制的角度出发,基于信令控制,提出了一种WLAN产品射频测试方法,实现了WLAN产品在指定速率下发射信号来进行射频测试,免去了需要芯片厂商提供特定控制软件的麻烦,缩减了成本,大大提高了测试效率以及测试时间的灵活掌握程度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种基于信令控制的WLAN产品射频测试系统,其特征在于:包括WLAN测试仪、射频测试仪器,其中:
所述WLAN测试仪与被测设备相连,用于接收被测设备发出的信号并将信号耦合后传给射频测试仪器;
所述射频测试仪器与WLAN测试仪相连,用于接收WLAN测试仪发出的信号并进行分析;
所述WLAN测试仪具有STA和AP两种工作模式,所述被测设备分为主设备和从设备;其中:
被测设备为主设备时,WLAN测试仪处于STA工作模式,通过修改WLAN测试仪发出的探测请求帧中包含的支持速率以及扩展支持速率信息,表明WLAN测试仪只接收指定速率的信号,WLAN测试仪和主设备连接身份认证完成后,主设备将固定地以探测请求帧中设定的速率发射信号;
被测设备为从设备时,WLAN测试仪处于AP工作模式,通过修改WLAN测试仪发出的信标帧中包含的支持速率以及扩展支持速率信息,表明WLAN测试仪只接收指定速率的信号,WLAM测试仪和从设备连接身份认证完成后,从设备将固定地以信标帧中设定的速率发射信号。
2.一种利用权利要求1所述的系统的WLAN产品射频测试方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)进行WLAN产品射频测试,判断被测设备是主设备还是从设备,其中,当被测设备是AP设备时,是主设备,当被测设备是终端设备时,是从设备;
(2)若被测设备是主设备,WLAN测试仪进入STA模式,主设备发送包含支持速率以及扩展支持速率信息的信标帧;WLAN测试仪收到主设备发送的信标帧后,向主设备发送探测请求帧,通过修改探测请求帧中支持速率以及扩展支持速率,使得WLAN测试仪只接收指定速率的信号,经过连接身份认证后,主设备将固定地以探测请求帧中设定的速率发射信号,WLAN测试仪收到主设备发出的信号耦合后传给射频测试仪器,控制主设备在指定速率下发射信号来进行射频测试;
(3)若被测设备是从设备,WLAN测试仪进入AP模式,WLAN测试仪发送包含支持速率以及扩展支持速率信息的信标帧;通过修改信标帧中支持速率以及扩展支持速率信息,使得WLAN测试仪只接收指定速率的信号,经过连接身份认证后,从设备将固定地以信标帧中设定的速率发射信号,WLAN测试仪收到从设备发出的信号耦合后传给射频测试仪器,控制从设备在指定速率下发射信号来进行射频测试;
(4)一次测试结束后,重新设置速率参数再次进行射频测试,实现基于信令控制的指定速率下的WLAN产品射频测试。
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