CN114338474A - 空口链路免仪表测试系统、方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空口链路免仪表测试系统、方法及存储介质，应用于有线链路、无线链路和IEEE802.11建立的空口链路状态测试，系统包括：管理模块，用于获取用户配置参数，通过配置参数计算获得测试所需参数及对测试结果进行统计；内核模块，包括均连接管理模块的发包单元和收包单元，发包单元用于获取管理模块下发的参数，并发送指定结构的数据包，数据包包括内核头结构体，收包单元用于根据内核头结构体的测试报文类型执行相应测试指令；接口模块，用于与至少一台对端设备通讯、下发发包参数以及上传测试结果的原始数据。本发明在不借助第三方设备情况下进行链路环境免仪表测试，提高使用、施工效率，降低成本。

Description

空口链路免仪表测试系统、方法及存储介质

技术领域

本发明属于链路状态测试技术领域，具体涉及一种空口链路免仪表测试系统、方法及存储介质。

背景技术

设备外接PC可以采用软件进行链路状态测试，或者外接仪表进行测试。现有技术中，外接设备会涉及第三方器材、设备、软件，测试设备之间的链路可能会由于第三方的原因对测试结果造成干扰。如Iperf，为免费开源软件，可以运行于Windows、Linux等平台，但最新版本对于双向打流支持不好，同时对外呈现的数据偏少；又如Ixia chariot，为商用软件，功能比较强大，需要Windows平台，但需要付费购买，使用成本较高；又如SmartBit、Testcenter，为硬件仪表，均需要独立的硬件设备支持，功能很强大，但使用比较复杂，成功较高，不方便在实际的现场使用，一般仅用于实验室环境下进行测试。

如授权公告号为CN104601407B的专利公开了一种网络智能测试方法，包括：1)主控仪表发送控制帧至环回穿通仪表；2)环回穿通仪表，接收并检测控制帧，响应控制帧，建立连接配置；3)主控仪表根据控制帧配置测试参数；4)主控仪表跟踪链路，获取网络拓扑，得到主控仪表与环回穿通仪表之间全部的网络设备信息；5)主控仪表远程登录网管，统计初始数据；6)主控仪表进行网络测试，收发数据包并统计，环回穿通仪表接收到主控仪表的数据包进行环回测试帧，穿通其它不需要环回测试的用户帧；7)主控仪表获取各网络设备的测试收发数据包，并将其与6)中发送的数据包进行比对，获取带宽、时延和故障位置点；8)主控仪表生成测试报告。虽提高了匹配效率，但仍需依赖第三方设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种空口链路免仪表测试系统、方法及存储介质，不借助第三方设备情况下进行链路环境免仪表测试，提高使用、施工效率，降低成本。

本发明提供了如下的技术方案：

本申请提出一种空口链路免仪表测试系统，应用于有线链路、无线链路和IEEE802.11建立的空口链路状态测试，包括：

管理模块，用于获取用户配置参数，通过所述配置参数计算获得测试所需参数及对测试结果进行统计；

内核模块，包括均连接管理模块的发包单元和收包单元，发包单元用于获取管理模块下发的参数，并发送指定结构的数据包，数据包包括内核头结构体，收包单元用于根据内核头结构体的测试报文类型执行相应测试指令；

接口模块，连接对端的接口模块，用于与至少一台对端设备通讯、下发发包参数以及上传测试结果的原始数据。

优先地，还包括

临时存储模块，连接管理模块和接口模块，用于存储内部接口临时文件；

Web服务器，连接管理模块、接口模块和临时存储模块，用于执行测试指令以及与终端浏览器进行双向传输；

处理器，用于运行时执行空口链路免仪表测试。

优先地，所述配置参数包括上下行测试带宽、测试时间和测试链路。

优先地，所述测试所需参数包括实际空口的带宽值、丢包率和空口的MCS占比。

优先地，所述内核头结构体还包括配置带宽、测试包长、测试持续时间、测试总包数、已测试时间和测试包序号；

所述测试报文类型包括start报文、testing报文、stop报文和force-stop报文。

优先地，所述内核模块还连接对端设备的内核模块，且进行双向传输。

基于上述的空口链路免仪表测试系统，本申请还提出一种使用上述空口链路免仪表测试系统的测试方法，包括以下步骤：

S1.用户配置测试参数，并启动免仪表测试；

S2.根据用户设置的配置参数，计算测试所需参数并生成固定字节的报文并发送至至少一台对端设备进行测试；

S3.对端设备根据测试产生以及接收到的报文数量，计算测试所需参数。

优先地，步骤S2中具体包括以下步骤：

S21.管理模块获取用户配置参数并下发至内核模块，发包单元获取用户配置参数后，发送指定ID、带宽、目标地址、长度、端口的数据包至至少一台对端设备的内核模块，进行发包测试；

S22.收包单元监听测试报文，并根据测试报文类型执行测试指令。

优先地，步骤S3中，管理模块收集测试数据，并根据获取用户配置的带宽计算单位时间内发包数量、测试周期内总体发包数量，以及对比实际接收的报文数量与对端设备理论的发包数量后，计算实际带宽值和丢包率，并生成测试报告。

基于上述的空口链路免仪表测试系统的测试方法，本申请还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行，以实现上述的空口链路免仪表测试系统的测试方法。

本发明的有益效果是：

1.通过内核模块发送固定字节的测试包至对端设备，监听测试报文，并根据接收的测试报文类型执行相应的测试指令，后通过管理模块收集并计算测试数据、生成测试报告，在不需要第三方支持的情况下，完成链路环境的测试与分析，实现免仪表测试，提供完整的控制、统计限制机制便于用户现场对链路质量进行直观的判断，成本较低，避免第三方的原因对测试结果造成干扰；

2.本申请支持多条链路的同时测试，提高测试效率；

3.设备间通讯采用标准网关协议，安全可靠且易于扩展。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的连接示意图；

图2是本发明的发包单元流程图；

图3是本发明的收包单元流程图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本申请提出一种空口链路免仪表测试系统，应用于有线链路、无线链路和IEEE802.11建立的空口链路状态测试，包括：

如图1所示，管理模块，用于获取用户配置参数，通过配置参数计算获得测试所需参数及对测试结果进行统计。其中，配置参数包括上下行测试带宽、测试时间和测试链路。测试所需参数包括实际空口的带宽值、丢包率和空口的MCS占比。

如图1所示，内核模块，包括均连接管理模块的发包单元和收包单元，发包单元用于获取管理模块下发的参数，并发送固定字节指定结构的数据包，数据包包括内核头结构体，内核头结构体还包括配置带宽、测试包长、测试持续时间、测试总包数、已测试时间和测试包序号。数据包一般为1518字节，固定字节的设置在于模拟验证链路的最大承载能力，而不是设备的转发处理极限，而1518字节为单个以太网报文的上限，因此采用最大字节数进行测试。内核模块还连接对端设备的内核模块，且进行双向传输。数据包结构如表1所示，内核头结构体如表2所示。

收包单元用于根据内核头结构体的测试报文类型执行相应测试指令。测试报文类型包括start报文、testing报文、stop报文和force-stop报文，如表2所示。

表1数据包结构

表2内核头结构体

接口模块，连接对端的接口模块，用于与至少一台对端设备通讯、下发发包参数以及上传测试结果的原始数据。

还包括

临时存储模块，连接管理模块和接口模块，用于存储内部接口临时文件。

Web服务器，连接管理模块、接口模块和临时存储模块，用于执行测试指令以及与终端浏览器进行双向传输。

处理器，用于运行时执行空口链路免仪表测试方法。

实施例2

如图1-图3所示，基于上述实施例1，本申请还提出一种使用上述空口链路免仪表测试系统的测试方法，包括以下步骤：

S1.用户配置测试参数，并启动免仪表测试。

S2.根据用户设置的配置参数，计算测试所需参数并生成固定字节的报文并发送至至少一台对端设备进行测试。步骤S2中具体包括以下步骤：

S21.管理模块获取用户配置参数并下发至内核模块，发包单元获取用户配置参数后，发送指定ID、带宽、目标地址、长度、端口的数据包至至少一台对端设备的内核模块，进行发包测试。

S22.收包单元监听测试报文，并根据测试报文类型执行测试指令。

若接收报文Type＝0，为start报文时，重启超时定时器后计算并统计测试数据。

若接收报文Type＝1，为testing报文时，检测是否存在历史会话，若不存在则直接计算并统计测试数据；若存在则清除历史遗留会话，重启一次新的测试会话后，重启超时定时器，计算并统计测试数据。

若接收报文Type＝2或Type＝3，为stop报文或force-stop报文时，超时定时器触发并结束测试会话，生成测试报告并上传至管理模块。

S3.对端设备根据测试产生以及接收到的报文数量，计算测试所需参数。步骤S3中，管理模块收集测试数据，并根据获取用户配置的带宽计算单位时间内发包数量、测试周期内总体发包数量，以及对比实际接收的报文数量与对端设备理论的发包数量后，计算实际带宽值和丢包率，并生成测试报告。具体如下：

(1)通过用户配置的测试带宽信息计算每秒需要的发包数量，配置带宽单位为Mbps。

每秒发包数量＝配置带宽*1024*1024/8/1518。

测试周期内总体发包数量＝每秒发包数量*测试时长。

分别计算1ms、10ms、100ms、1000ms定时器需要发送报文数量以达到精准发包的目的。

(2)收集测试数据时通过对比实际接收到对端设备发送的报文数量和理论对端需要发送的报文数量。

实际带宽值＝实际报文数量/理论报文数量*测试带宽值。

丢包率＝1-(实际报文数量/理论报文数量)。

实施例3

基于上述实施例2，本申请还提出一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行，以实现上述的空口链路免仪表测试系统的测试方法。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空口链路免仪表测试系统，应用于有线链路、无线链路和IEEE802.11建立的空口链路状态测试，其特征在于：包括：

管理模块，用于获取用户配置参数，通过所述配置参数计算获得测试所需参数及对测试结果进行统计；

内核模块，包括均连接管理模块的发包单元和收包单元，发包单元用于获取管理模块下发的参数，并发送指定结构的数据包，数据包包括内核头结构体，收包单元用于根据内核头结构体的测试报文类型执行相应测试指令；

接口模块，连接对端的接口模块，用于与至少一台对端设备通讯、下发发包参数以及上传测试结果的原始数据。

2.根据权利要求1所述的空口链路免仪表测试系统，其特征在于：还包括临时存储模块，连接管理模块和接口模块，用于存储内部接口临时文件；

Web服务器，连接管理模块、接口模块和临时存储模块，用于执行测试指令以及与终端浏览器进行双向传输；

处理器，用于运行时执行空口链路免仪表测试。

3.根据权利要求1所述的空口链路免仪表测试系统，其特征在于：所述配置参数包括上下行测试带宽、测试时间和测试链路。

4.根据权利要求1所述的空口链路免仪表测试系统，其特征在于：所述测试所需参数包括实际空口的带宽值、丢包率和空口的MCS占比。

5.根据权利要求1所述的空口链路免仪表测试系统，其特征在于：

所述内核头结构体还包括配置带宽、测试包长、测试持续时间、测试总包数、已测试时间和测试包序号；

所述测试报文类型包括start报文、testing报文、stop报文和force-stop报文。

6.根据权利要求1所述的空口链路免仪表测试系统，其特征在于：所述内核模块还连接对端设备的内核模块，且进行双向传输。

7.一种使用如权利要求1-6中任一项所述的空口链路免仪表测试系统的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.用户配置测试参数，并启动免仪表测试；

S2.根据用户设置的配置参数，计算测试所需参数并生成固定字节的报文并发送至至少一台对端设备进行测试；

S3.对端设备根据测试产生以及接收到的报文数量，计算测试所需参数。

8.根据权利要求7所述的空口链路免仪表测试系统的测试方法，其特征在于：步骤S2中具体包括以下步骤：

S21.管理模块获取用户配置参数并下发至内核模块，发包单元获取用户配置参数后，发送指定ID、带宽、目标地址、长度、端口的数据包至至少一台对端设备的内核模块，进行发包测试；

S22.收包单元监听测试报文，并根据测试报文类型执行测试指令。

9.根据权利要求7所述的空口链路免仪表测试系统的测试方法，其特征在于：步骤S3中，管理模块收集测试数据，并根据获取用户配置的带宽计算单位时间内发包数量、测试周期内总体发包数量，以及对比实际接收的报文数量与对端设备理论的发包数量后，计算实际带宽值和丢包率，并生成测试报告。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行，以实现如权利要求7-9中任一项所述的空口链路免仪表测试系统的测试方法。

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