CN114051258A - 一种无线路由器双频无缝漫游的测试方法及测试系统 - Google Patents

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CN114051258A CN202111402302.8A CN202111402302A CN114051258A CN 114051258 A CN114051258 A CN 114051258A CN 202111402302 A CN202111402302 A CN 202111402302A CN 114051258 A CN114051258 A CN 114051258A
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Abstract

本发明提供一种无线路由器双频无缝漫游的测试方法及测试系统，属于无线路由器测试技术领域。本发明测试方法包括步骤：配置测试环境：配置待测无线路由器为双频合一，配置背景流；设置同频干扰和邻频干扰，模拟来自邻居的干扰；配置若干个客户端第一次无线连接待测路由器，根据设定流程进行漫游频段选择；移动客户端的位置，根据设定的流程使其触发漫游频段切换；根据测试结果，评估待测的无线路由器测试性能，其中，步骤S3和步骤S4中，客户端分别符合各自漫游频段选择和漫游频段切换结果，并对已连接的客户端业务无影响，则测试通过，否则测试不通过。本发明的有益效果为：更加全面的验证产品的实际用户体验，保护客户端实际用户体验。

Description

一种无线路由器双频无缝漫游的测试方法及测试系统
技术领域
本发明涉及一种无线路由器测试技术，尤其涉及一种无线路由器双频无缝漫游的测试方法及测试系统。
背景技术
当前无缝漫游技术主要有802.11K/V/R，其中802.11K/R主要用于AP间的漫游，802.11V标准优化漫游触发，接入点通过客户端的信号强度、信道负载等情况主动触发客户端扫描，并指导客户端漫游；大部分手机都已经支持802.11V协议。
无缝漫游技术主要有802.11K/V/R，提供了相关协议，但是并没有针对具体无线路由器中无缝漫游的相关测试。
已知专利《CN201810373066-一种双频合一路由器的设备动态管理方法及系统》是采用对无线设备进行打分的方法，为无线设备分配网络，当打分分配的网络与原网络不同时，采用剔除的方式让客户端强行断掉原网络，然后连接新的网络。
已知专利《CN201710713335-一种无线路由器双频合一测试方法及系统》是在实验室环境下模拟不同信号强度和负载，达到预设的切换条件时，强行切换客户端网络。
实验室环境不管是采用打分方式还是判断信号强度和负载，强行让客户端连接到预设条件的频段，都与客户实际应用场景不一致，且强行断开连接会让客户体验很差，没有关注客户实际业务体验的流畅度，不是无缝漫游。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种无线路由器双频无缝漫游的测试方法及测试系统。
本发明无线路由器双频无缝漫游的测试方法，包括如下步骤：
S1：配置测试环境：配置待测无线路由器为双频合一，配置背景流；
S2：设置同频干扰和邻频干扰，模拟来自邻居的干扰；
S3：配置若干个客户端第一次无线连接待测路由器，根据设定流程进行漫游频段选择；
S4：移动客户端的位置，根据设定的流程使其触发漫游频段切换；
S5：根据测试结果，评估待测的无线路由器测试性能，其中，步骤S3和步骤S4中，客户端分别符合各自漫游频段选择和漫游频段切换结果，并对已连接的客户端业务无影响，则测试通过，否则测试不通过。
本发明作进一步改进，还包括步骤S6，增大同频干扰和邻频干扰，然后返回执行步骤S3-S5，评估待测的无线路由器测试性能。
本发明作进一步改进，模拟来自邻居的干扰时，2.4G设为6信道40MHz频宽，5G设为36信道80MHz频宽，2.4G和5G各跑20Mbps流量，产生恒定干扰源；
增大同频干扰和邻频干扰时，2.4G设为8信道40MH频宽，5G设为44信道80MHz频宽，2.4G和5G各跑20Mbps流量，产生恒定干扰源。
本发明作进一步改进，步骤S1中，待测无线路由器开启双频合一，2.4G/5G无线名称/密码相同，分别固定2.4G和5G的信道及频宽，然后无线连接若干个客户端分别无线连接至无线路由器的2.4G和5G网络，若干个客户端均匀分布在测试环境中，并跑流。
本发明作进一步改进，步骤S2中，设置一AP，所述AP的2.4G和5G设置与无线路由器相同的信道及频宽，然后在2.4G和5G分别产生恒定干扰源，模拟来自邻居的干扰。
本发明作进一步改进，步骤S3中，所述客户端初次连接无线路由器，进行漫游频段选择的流程为：
S301：收到来自客户端的连接请求后，在连接表中记录客户端，并间隔一定时间删除离线的客户端；
S302：判断客户端是否为双频客户端，如果否，响应连接请求包，不做引导连接，结束，如果是，获取信号强度；
S303：如果信号强度小于第一设定值，则引导连接2.4G，不响应前面设定个数的5G连接请求，后面再收到5G连接请求时，响应连接请求，连接5G；
S304：如果信号强度大于第一设定值，但是小于第二设定值，则响应连接请求包，不做引导连接，结束，如果信号强度大于第二设定值，执行下一步；
S305：引导连接5G，不响应前面设定个数的2.4G连接请求，后面再收到2.4G连接请求时，响应连接请求，连接2.4G；
S306：结束。
本发明作进一步改进，步骤S4中，漫游频段切换的流程为：
S401：判断双频客户端当前是否关联5G，如果是，执行5G漫游至2.4G步骤，如果否，执行2.4G漫游至5G步骤，
5G漫游至2.4G过程为：所述连接5G的客户端的信号强度小于阈值第一设定值时漫游到2.4G，漫游成功后进入漫游保护间隔，漫游保护间隔内漫游过，即使满足切换条件也不会引导漫游，结束，漫游保护间隔内没有漫游过，无线路由器向客户端发送迁移请求报文，引导客户端漫游到2.4G；
2.4G漫游至5G的过程为：连接2.4G的客户端的信号强度大于阈值时，漫游到5G，
漫游成功后进入漫游保护间隔，漫游保护间隔内漫游过，即使满足切换条件也不会引导漫游，结束；漫游保护间隔内没有漫游过，无线路由器向客户端发送迁移请求报文，引导客户端漫游到5G；
S402：根据收到的客户端回复的报文状态码，判断是否漫游成功，如果漫游成功，进入漫游保护间隔，结束，如果漫游不成功，继续向客户端发送迁移请求报文引导客户端漫游；如果超过设定引导次数，本次漫游失败，结束。
本发明作进一步改进，步骤S402中，客户端不返回任何报文或者返回的报文状态码为1,2,3,4,6,7,8，则漫游不成功，无线客户端继续发送5个迁移请求报文，此时，无线路由器不强踢客户，保持客户端的连接；客户端回复的报文状态码为0时，客户端漫游成功；状态码是5时，客户端延时请求切换，本次漫游失败。
本发明还提供一种实现所述无线路由器双频无缝漫游的测试方法的测试系统，包括家用测试环境，设置在家用测试环境中的一无线AP，若干个客户端和一有线客户端，其中，所述无线AP与无线路由器间隔至少一堵墙，信号衰减模拟邻居，待测的无线路由器的2.4G和5G网络分别连接若干个客户端，所述无线AP的2.4G和5G各连接客户端，并有线连接一有线客户端，所述有线客户端运行跑流工具，有线网卡至无线AP的2.4G和5G客户端跑流，模拟恒定干扰源。
本发明作进一步改进，所述无线路由器2.4G和5G网络连接的客户端数量相等，还包括若干个预备客户端，用于构建无线路由器的5G客户端过载。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：测试环境为真实的家用环境，外界干扰较小，干扰主要来自于干扰AP带机流量，环境和干扰稳定。测试业务背景采用常用的对带宽有一定要求的且流量相对恒定的无缓存的直播视频，结合串口和抓包信息，漫游客户端业务情况，如果客户支持漫游，则无缝切换，如果客户不同意漫游，则保持原有的连接，不强行剔除，保护客户端实际用户体验；以前并没有实际环境下的无缝漫游测试场景，也没有考虑同频邻频干扰下的实际用户家居环境用户体验的测试方法；本发明扩充了测试场景，与实验室的测试相结合，可以更加全面的验证产品的实际用户体验，弥补了原有测试方法的不足。
附图说明
图1为本发明测试方法流程图；
图2为客户端初始连接漫游频段选择方法流程图；
图3为漫游频段切换方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
作为本发明的一个实施例，本发明测试系统配置及连接：
1.测试环境为申请人租用的用于用户体验测试的一套普通的三室一厅家用环境，客厅与主卧之间相隔一堵墙和一个卫生间，信号衰减刚好可以模拟为隔壁邻居。后面的说明均以此环境为参考，但本发明并不局限于此环境。
2.测试设备：各品牌的主流手机若干(华为，小米，vivo，oppo，三星，魅蓝，iphone等)，手机品牌根据市场主流品牌和型号进行选择、一台干扰AP(无线接入点)、一台笔记本电脑、手机24台(型号不限)，用作陪测设备。
3.干扰AP与待测无线路由器(简称：DUT)距离两堵墙或一堵承重墙，模拟邻居家WIFI。干扰AP的2.4G和5G各连一台手机，再接一台有线笔记本电脑，笔记本电脑运行跑流工具ixchaiot，有线网卡到2.4G手机和5G手机各跑一条20Mbps的流，产生20Mbps的干扰，模拟来自邻居的干扰。8台手机分别连接DUT的2.4G(4台)和5G(4台)，8台手机预备，准备连接DUT5G(以构建5G客户端过载)。
4.测试的各品牌主流手机若干(华为，小米，vivo，oppo，三星，魅蓝，iphone等)，连接DUT的2.4G或5G。
如图1所示，本例的无线路由器双频无缝漫游的测试方法包括如下步骤：
1.DUT开启双频合一，2.4G/5G无线名称/密码相同，固定2.4G为6信道40MHz频宽，5G为36信道80MHz频宽，DUT连接4台2.4G手机和4台5G手机分布在测试环境(上述三室二厅)的各个点(有近点和远点)，用直播软件播放720P直播；
2.设置同频干扰，干扰AP 2.4G设为6信道40MHz频宽，5G设为36信道80MHz频宽，干扰AP 2.4G和5G各跑20Mbps流量，产生恒定干扰源，模拟来自邻居的干扰。
3.各品牌的主流手机(华为，小米，vivo，oppo，三星，魅蓝，iphone等)，在不同距离(信号强度不同)第一次连接DUT，根据客户端初始连接漫游频段方法进行频段的选择；
4.各品牌的主流手机(华为，小米，vivo，oppo，三星，魅蓝，iphone等)，在体验测试的环境中移动，不同距离，模拟不同信号强度，根据已连接的客户端漫游频段切换方法进行漫游切换。(DUT 5G连接上限为12台，用其他8台备用手机连接DUT 5G构造5G过载的环境)，观察漫游切换过程中手机常用业务(抖音，快手，直播，视频，微信视频、王者荣耀，和平精英等)的体验情况；
5.干扰AP 2.4G设为8信道40MH频宽，5G设为44信道80MHz频宽。干扰AP 2.4G和5G各跑20Mbps流量，产生恒定干扰源，模拟来自邻居的干扰；
6.重复上述步骤3、4，查看漫游和业务体验情况；
7.步骤3符合客户端初始连接漫游频段选择的结果，且对已连接的DUT的客户端业务无影响，则测试通过，否则测试不通过。
8.步骤4符合已连接的客户端漫游频段切换的结果，且对已连接的DUT的客户端业务和漫游客户端业务无影响，则测试通过，否则测试不通过。
如图2所示，本例的客户端初始连接漫游频段选择的方法为：
(1)收到probereq(连接请求)后在steer_sta_list表(连接表)里面记录STA(客户端)；
(2)30秒更新一次表的数据，删除离线的STA；
(3)连接时信号强度大于-64dBm引导连接5G，不响应3个2.4G的probereq，让STA连接5G，收到第4个2.4G的probereq时响应，让其连接；
(5)非双频客户端连接不做引导,收到probereq后就会响应，不做引导连接；
(6)双频客户端连接时信号强度小于-76dBm引导连接2.4G，不响应3个5G的probersp，收到第4个5G的probereq时响应，让其连接5G。
(7)连接时信号强度在-64dBm和-76dBm之间时收到probereq就会响应，不做引导连接。
本发明在首次连接时，对双频客户端进行连接引导，单频客户端可以直接连接，重在引导，不会强踢客户，因为很多手机终端会一直连接某个频段，强行断开或者拒绝，可能会导致客户一直连接不上，进而影响用户实际体验。设置的阈值都是经过实测，选择优化过的，当然，也可以根据其他的实际场景选择其他的阈值。
如图3所示，本例漫游频段切换的方法为：
连接5G的STA当信号强度小于阈值-76dBm时漫游到2.4G，漫游成功后进入3分钟漫游保护间隔，3分钟内漫游过，即使满足切换条件也不会引导漫游；如果STA不返回任何报文，无线客户端连续发送5个BssTranReq(迁移请求)报文；STA返回的报文状态码为1,2,3,4,6,7,8时，再连续发送5个BssTranReq报文。
连接2.4G的STA当信号强度大于阈值时漫游到5G，漫游成功后进入3分钟漫游保护间隔，3分钟内漫游过，即使满足切换条件也不会引导漫游，5G客户端数量过载时不会引导漫游到5G；STA不返回任何报文或者返回的报文状态码为1,2,3,4,6,7,8时，再连续发送5个BssTranReq报文。
STA回复的BssTranReq报文状态码为0时，客户端漫游成功；状态码是5时，客户端延时请求切换，本次漫游失败。
已连接的客户端漫游，是使用802.11V协议进行引导，是否同意切换也是看客户端回复包的情况，客户端自行决定，机制也是优化过的，不会存在实验室一刀切的情况，不会强行踢掉客户端，影响客户体验。本例选取的阈值也是经过实际家居环境测试过的优选阈值。
本例的具体操作方法为：
1.初始连接引导抓包测试，手机近距离连接DUT，预期DUT会不响应手机在2.4G频段发送3个probe request包，来引导DUT连接5G，在2.4G频段抓包，抓到的包交互过程如下，前面3个探测请求包都不响应，第4个探测包才响应，远距离连接测试引导连接2.4G频段过程一样。
2.漫游切换阈值测试，打开漫游信号强度调试命令：wlan0 steer write 2,debug,1，查看迁移状态表wlan0 steer。
5G切换2.4G，手机初始连接5G，往远离DUT的方向移动，无线抓包，在串口查看到信号强度满足切换2.4G的阈值时，小于-76dBm，DUT会向手机发送迁移请求，手机收到后会回复迁移响应消息，状态为0表示接受，此时手机会关联迁移请求包里面指定的AP。
2.4G切换5G，过程类似，初始连接2.4G，往靠近DUT的方向移动，无线抓包，在串口查看信号强度满足切换5G的阈值时，大于-55dBm，DUT会向手机发送迁移请求，手机收到后会回复迁移响应消息，状态为0表示接受，迁移成功后进入迁移保护时间，状态为5表示延时请求切换，本次漫游失败，状态为1,7,6或者其他表示拒绝，如果发送迁移请求消息没有收到手机回复的迁移响应报文，直接进入迁移保护时间，如果收到手机回复的迁移响应报文状态不为0或5，则继续判断信号强度，满足阈值就会继续发送迁移请求包最多发送5个，发完后进入迁移保护时间。
3.检查测试情况，在有同频或邻频干扰的情况下，各品牌的主流手机符合上述迁移结果且对自身业务(抖音，快手，直播，视频，微信视频、王者荣耀，和平精英等)无影响(不掉线不卡顿)，漫游3分钟内完成，漫游成功率达到90％，反复触发漫游对应用体验的无影响，对DUT背景流业务无影响，客户端回复的状态码为1,2,3,4,6,7,8时，DUT不强踢客户，保持客户端的连接，不影响用户体验，才测试通过。
本发明具有以下创新点及突出的优势：
实验室环境不管是采用打分方式还是判断信号强度和负载，强行让客户端连接到预设条件的频段，都与客户实际应用场景不一致，且强行断开连接会让客户体验很差，没有关注客户实际业务体验的流畅度，不是无缝漫游。实际客户更关注的是常用上网业务的用户体验，实验室设置的预判方式并不能直接反映用户体验的好坏。
本发明的测试环境为真实的家用环境，外界干扰较小，干扰主要来自于干扰AP带机流量，环境和干扰稳定。测试业务背景采用常用的对带宽有一定要求的且流量相对恒定的无缓存的直播视频，结合串口和抓包信息，漫游客户端业务情况，如果客户支持漫游，则无缝切换，如果客户不同意漫游，则保持原有的连接，不强行剔除，保护客户端实际用户体验。
以前并没有实际环境下的无缝漫游测试场景，也没有考虑同频邻频干扰下的实际用户家居环境用户体验的测试方法。本发明扩充了测试场景，与实验室的测试相结合，可以更加全面的验证产品的实际用户体验，弥补了原有测试方法的不足。比如，该测试项可以作为整个用户体验测试的一个子测试项，在实际家居环境中，模拟实际用户家居业务体验，没有特别实验室化，与实验室测试数据属于不同的维度，可作为补充场景测试。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无线路由器双频无缝漫游的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：配置测试环境：配置待测无线路由器为双频合一，配置背景流；
S2：设置同频干扰和邻频干扰，模拟来自邻居的干扰；
S3：配置若干个客户端第一次无线连接待测路由器，使客户端进行漫游频段选择；
S4：移动客户端的位置，触发漫游频段切换；
S5：根据测试结果，评估待测的无线路由器测试性能，其中，步骤S3和步骤S4中，客户端分别符合各自漫游频段选择和漫游频段切换结果，并对已连接的客户端业务无影响，则测试通过，否则测试不通过。
2.根据权利要求1所述的无线路由器双频无缝漫游的测试方法，其特征在于：还包括步骤S6，增大同频干扰和邻频干扰，然后返回执行步骤S3-S5，评估待测的无线路由器测试性能。
3.根据权利要求2所述的无线路由器双频无缝漫游的测试方法，其特征在于：模拟来自邻居的干扰时，2.4G设为6信道40MHz频宽，5G设为36信道80MHz频宽，2.4G和5G各跑20Mbps流量，产生恒定干扰源；
增大同频干扰和邻频干扰时，2.4G设为8信道40MH频宽，5G设为44信道80MHz频宽，2.4G和5G各跑20Mbps流量，产生恒定干扰源。
4.根据权利要求1或2所述的无线路由器双频无缝漫游的测试方法，其特征在于：步骤S1中，待测无线路由器开启双频合一，2.4G/5G无线名称/密码相同，分别固定2.4G和5G的信道及频宽，然后无线连接若干个客户端分别无线连接至无线路由器的2.4G和5G网络，若干个客户端均匀分布在测试环境中，并跑流。
5.根据权利要求3所述的无线路由器双频无缝漫游的测试方法，其特征在于：步骤S2中，设置一AP，所述AP的2.4G和5G设置与无线路由器相同的信道及频宽，然后在2.4G和5G分别产生恒定干扰源，模拟来自邻居的干扰。
6.根据权利要求4所述的无线路由器双频无缝漫游的测试方法，其特征在于：步骤S3中，所述客户端初次连接无线路由器，进行漫游频段选择的流程为：
S301：收到来自客户端的连接请求后，在连接表中记录客户端，并间隔一定时间删除离线的客户端；
S302：判断客户端是否为双频客户端，如果否，响应连接请求包，不做引导连接，结束，如果是，获取信号强度；
S303：如果信号强度小于第一设定值，则引导连接2.4G，不响应前面设定个数的5G连接请求，后面再收到5G连接请求时，响应连接请求，连接5G；
S304：如果信号强度大于第一设定值，但是小于第二设定值，则响应连接请求包，不做引导连接，结束，如果信号强度大于第二设定值，执行下一步；
S305：引导连接5G，不响应前面设定个数的2.4G连接请求，后面再收到2.4G连接请求时，响应连接请求，连接2.4G；
S306：结束。
7.根据权利要求4所述的无线路由器双频无缝漫游的测试方法，其特征在于：步骤S4中，漫游频段切换的流程为：
S401：判断双频客户端当前是否关联5G，如果是，执行5G漫游至2.4G步骤，如果否，执行2.4G漫游至5G步骤，
5G漫游至2.4G过程为：所述连接5G的客户端的信号强度小于阈值第一设定值时漫游到2.4G，漫游成功后进入漫游保护间隔，漫游保护间隔内漫游过，即使满足切换条件也不会引导漫游，结束，漫游保护间隔内没有漫游过，无线路由器向客户端发送迁移请求报文，引导客户端漫游到2.4G；
2.4G漫游至5G的过程为：连接2.4G的客户端的信号强度大于阈值时，漫游到5G，漫游成功后进入漫游保护间隔，漫游保护间隔内漫游过，即使满足切换条件也不会引导漫游，结束；漫游保护间隔内没有漫游过，无线路由器向客户端发送迁移请求报文，引导客户端漫游到5G；
S402：根据收到的客户端回复的报文状态码，判断是否漫游成功，如果漫游成功，进入漫游保护间隔，结束，如果漫游不成功，继续向客户端发送迁移请求报文引导客户端漫游；如果超过设定引导次数，本次漫游失败，结束。
8.根据权利要求7所述的无线路由器双频无缝漫游的测试方法，其特征在于：步骤S402中，客户端不返回任何报文或者返回的报文状态码为1，2，3，4，6，7，8，则漫游不成功，无线客户端继续发送5个迁移请求报文，此时，无线路由器不强踢客户，保持客户端的连接；客户端回复的报文状态码为0时，客户端漫游成功；状态码是5时，客户端延时请求切换，本次漫游失败。
9.一种测试系统，用于实现权利要求1-8任一项所述的无线路由器双频无缝漫游的测试方法，其特征在于：包括家用测试环境，设置在家用测试环境中的一无线AP，若干个客户端和一有线客户端，其中，所述无线AP与无线路由器间隔至少一堵墙，信号衰减模拟邻居，待测的无线路由器的2.4G和5G网络分别连接若干个客户端，所述无线AP的2.4G和5G各连接客户端，并有线连接一有线客户端，所述有线客户端运行跑流工具，有线网卡至无线AP的2.4G和5G客户端跑流，模拟恒定干扰源。
10.根据权利要求9所述的测试系统，其特征在于：所述无线路由器2.4G和5G网络连接的客户端数量相等，还包括若干个预备客户端，用于构建无线路由器的5G客户端过载。
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