CN100364354C - 一种网络延时测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种网络延时测试方法，包括如下步骤：接通两部被控手机，进入相互通话状态；从其中一部被控手机的耳机接头处引出麦克风线，从另一部被控手机的耳机接头处引出听筒线；将声音信号发送到所述麦克风线，并捕获所述麦克风线上的所述声音信号，记录捕获时间T1；对所述听筒线上的声音信号进行检测，并捕获所述听筒线的声音信号，记录捕获时间T2；测量所述T2与T1的差值(T2-T1)便为测试的整个网络的延时。本发明利用对被控手机的语音发送与检测，控制通话双方的两部手机的发声，测量两端手机声音信号的时间，实现整个网络语音延时的精确测量，并且测试方法简单，成本低，不需要对***做任何改动。

Description

一种网络延时测试方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别地涉及无线通信测试技术，具体地讲是一种网络延时测试方法。

背景技术

由于目前网络结构越来越复杂，而且变化随机多样，加之新的信息传输技术、新的网络环境和新型网络服务不断产生，使得掌握网络运行规律、为网络技术的改进提供可靠的理论依据成为网络发展的一项重要课题。端到端的网络延时是评估网络性能的重要参数之一。

在移动通信***中，由于接入、传输、交换等环节的存在，通常对语音会有一定的延时。各个国家对整个***语音的延时都有一定的要求，因此设备供应商必须满足运营商的要求，并且对本设备语音延时提供一定的测量方法。

目前，对语音延时的测量一般采用在接入侧节点B(NodeB)对语音帧进行分析记录的方案。本现有技术的缺点是对***有较大改动，实现起来非常的麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种网络延时测试方法，利用对被控手机的语音发送与语音检测，通过控制通话双方的两部手机的发声，测量两端声音信号的时间，即整个网络的语音延时。

为了实现所述的目的，本发明的一种网络延时测试方法，包括如下步骤：

接通两部被控手机，进入相互通话状态；

从其中一部被控手机的耳机接口处引出麦克风线，从另一部被控手机的耳机接口处引出听筒线；

将声音信号发送到所述麦克风线，并捕获所述麦克风线上的所述声音信号，记录捕获时间T1；

对所述听筒线上的声音信号进行检测，并捕获所述听筒线的声音信号，记录捕获时间T2；

测量所述T2与T1的差值(T2-T1)便为测试的整个网络的延时。

所述的声音信号发送前，所述的两部被控手机都不发送语音，所述两部被控手机的接收端都为静音。

本发明的有益效果在于：本发明利用对被控手机的语音发送与语音检测，控制通话双方的两部手机的发声，通过测量两端手机声音信号的时间，实现整个网络语音延时的精确测量，测量误差不超过100μs；并且测试方法简单，成本低，不需要对***做任何改动。

附图说明

图1为拆除手机橡胶按键后的手机正面示意图；

图2为本发明的控制单元的示意图；

图3为本发明的通过针床对手机按键操作控制的原理框图；

图4为本发明的弹性针床结构示意图的侧视图；

图5为本发明的弹性针床结构示意图的俯视图；

图6为本发明的光耦隔离电路的示意图；

图7为本发明的手机定位固定装置结构图；

图8为本发明的针床压在手机上的效果示意图；

图9为本发明的控制板叠放在针床上的效果示意图；

图10为本发明的语音发送装置的电路示意图；

图11为本发明的语音检测装置的电路示意图；

图12为本发明的网络延时测试示意图；

图13为本发明的网络延时时间测量示意图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

从被控手机的耳机接头引出三根线，分别为地线、听筒线和麦克风线；向所述的麦克风线直接发送各种声音电信号，就可以模拟人的讲话声音，发送到被控手机，可以实现不同的语音业务测试；通过检测听筒线上的语音信号，实现对手机状态的检测。

本发明是通过对被控手机发送与检测语音信号，控制通话双方的两部手机的发声，通过示波器的探头捕获发送语音信号与检测到语音信号的时间，测量所述两个时间的差值，即整个网络的语音延时。

基于本发明的网络延时测试方法，包括如下步骤：

接通两部被控手机，进入相互通话状态；

从其中一部被控手机的耳机接头处引出麦克风线，从另一部被控手机的耳机接头处引出听筒线；

将声音信号发送到所述麦克风线，并利用示波器的一个探头捕获所述麦克风线上的所述声音信号，记录捕获时间T1；

对所述听筒线上的声音信号进行检测，并利用所述示波器的另一个探头捕获所述听筒线的声音信号，记录捕获时间T2；

所述T2与T1的差值(T2-T1)便为测试的整个网络的延时。

实现本发明的网络延时测试方法的装置为一手机测试***和一示波器，所述的手机测试***包括：

由控制单元、光电隔离电路、导电探针床构成的手机控制器；

其中，所述的控制单元：用于存储希望被控手机作何种操作的控制程序，并把该控制程序转换为被控手机按键电路能够识别的控制信号；还用于与主计算机的通信，以将多个手机集中控制，构成大话务量(很多手机参与呼叫)的测试***；

光电隔离电路：与所述控制单元相耦合，用于将所述的控制单元与所述的被控手机之间进行电气上的隔离，以防止对手机造成损坏与干扰；

导电探针床：由多根导电探针组成，其一端与所述的光电隔离电路相耦合，并且通过所述的光电隔离电路接收来自所述控制单元的控制信号，各个导电探针的针头部与被控手机按键电路上的对应的各个按键位置进行电连接并且通过模拟对应按键的导通和断开实现对被控手机的操控。构成所述导电探针床的导电探针的数目与被控手机的按键数目有关。

语音发送装置：用于产生声音电信号，并通过从被控手机的耳机接头处引出的麦克风线将所述的声音电信号输入到被控手机的耳机接口，实现声音信号的发送。

语音检测装置：用于对被控手机的耳机接头处引出的听筒线上的信号进行检测，得到所述被控手机的通话状态。

所述的手机控制器还包括被控手机定位结构：用于固定手机，以保证手机与针床之间的相对位置保持精确，使探针床上的各导电探针与被控手机键盘电路上的各按键位置触点保持良好接触。

本发明的控制单元的示意图如图2所示，所述的控制单元包括：

一个微处理器***：用于产生通信控制信号，由一个内部含有程序存储器的CPU及必备的外部辅助电路组成，外部辅助电路如晶体振荡器、电容等；

外部存储器：用于存放控制***在工作时产生的一些数据；

通信接口：用于将微处理器产生的通信控制信号转变为控制计算机能够识别的信号格式；

供电***：用于提供控制单元所需要的供电；

控制单元通过其自身的接口总线，实现和光电隔离电路的电气连接，具体的控制方法是，当CPU控制其接口总线上的一根线为高电平、另一根线为低电平，而这两根线是与光电隔离电路输入部分的发光二极管连接的，这时，二极管在电压作用下发光，从而使光耦的输出呈导通状态。反之，如果两根线都为低电平，则发光二极管不会发光，控制单元就是根据这一原理实现对光电隔离电路有光无光的控制。

用于实现本发明的控制单元也可通过其他的形式来实现，比如和计算机之间的通信接口可由串行接口改为以太网口，微处理器可以采用其它型号的CPU，外部存储器可以省去或采用CPU内部的存储单元等。

所述的控制单元与光电耦合电路可以制在一块PCB板上形成控制板。

与控制单元相连接的探针只需要对准手机按键电路相应行列信号的电极(内环或外环)，如图1，即被控手机的按键电极，就可实现与手机的电气连接，即实现与手机按键电路的连通，从而实现手机的自动控制。

图3所示为本实施例的通过针床对手机按键操作控制的原理框图。弹性针床的探针与被控手机的按键电极，即手机键盘部分的电路相连接；控制单元输出的手机按键信号输入到光耦隔离电路；隔离电路对控制单元与手机电路进行电气隔离，并把手机电路可以识别的控制信息通过针床传递给手机电路；手机电路响应接收的控制信号，进行按键的操作，从而实现手机的自动化测试与控制。

光耦隔离电路是为了实现控制单元与被控手机之间的电气隔离，弹性针床与被控手机按键电极之间为非永久性(可拆卸)的无损电气连接。

所述的针床是由一定数量的高导电性弹性探针按坐标位置焊接在一块PCB上构成，PCB除了在物理上承载这些探针及在整个装置中参与结构上的固定外，还起着探针之间及探针与光耦隔离电路的电气连接的作用。所述针床的探针与被测手机按键排布的物理坐标相对应；弹性针床的结构示意图的侧视图与俯视图分别如图4、图5所示。其中，为保证探针的导电性，探针的针头可用镀金针头；图4中的弹簧为微型弹簧；5、6分别为焊点和PCB板；图5中7、8、9分别为与手机按键电极物理位置对应的探针，固定孔，与光耦隔离电路相连接的插头。一般手机按键电路均为行列矩阵结构，导电探针的数目取决于是否能够覆盖到所有相关的行线和列线，导电探针的分布原则是每行或每列只需连一根探针。

图6所示为本实施例的光耦隔离电路示意图。光电耦合器的发光二极管(光耦的输入级)和控制单元相接，光耦的输出级和弹性针床上的导电探针相连，弹性针床又和手机的按键电路相连，因此光耦的输出级是直接和键盘电路联通的，由于在控制单元对光耦输入级的发光二极管进行有光无光的控制时，光耦的输出级(是一种半导体光敏结构)就会呈现低阻或高阻特性，如呈现低阻特性，对手机的键盘电路而言，就类似按键被短路，如呈现高阻特性，就类似按键断开，从而实现模拟手机按键的功能，同时控制单元和手机电路又是通过光来隔离的。本实施例中的隔离电路还可以由继电器隔离电路或交流耦合隔离电路来代替。

控制单元输出的手机按键信号先经过光耦隔离电路，通过光耦实现控制单元与手机电路的电气隔离；其目的是为了使控制单元和手机内部电路实现电气上的隔离，以防止因控制模块与手机供电部统一、控制单元损坏等原因对手机的损坏和干扰。光耦隔离电路能把手机电路可以识别的控制信息传递给手机；在光耦电路和手机之间，通过针床来实现与手机按键电极的连接。这样，控制模块经过光耦隔离电路，将控制信息通过导电针床传递给手机，实现了对手机的自动控制。这种连接结合可靠、对手机原有电路没有损伤、可恢复、便于安装及拆卸。

图7为本发明的手机定位固定装置结构图。手机的固定要求简易、精确，如不精确，将无法使弹性针床与手机键盘PCB触点准确对接。在不开模的情况下，可以使用2MM以上厚度的PCB板作为固定结构基板11，在PCB上根据手机的精确外形尺寸安装定位条13及定位锥15，图中12、14分别为弹性针床的固定孔及可固定于其它物体上的固定物。使用PCB板作为固定结构基板的一个好处是可以通过CAD设计将所需的定位尺寸及订位锥的固定位置设计成PCB的通孔，通过印制板加工是数控机床的精度来保证定位机构的精度。也可以采用其它形式的手机与针床的定位结构，但最终目的都是为了实现有效的定位。

图8、图9分别为本发明的针床压在手机上的效果示意图及控制板叠放在针床上的效果示意图。当手机置于定位结构上后，由于弹性针床16和固定结构的位置也是固定的，因此弹性针床上的探针和手机的键盘触点就保证了良好的对准。同时控制板19通过针床与控制板间的接口18安装在弹性针床的上方，控制板和弹性针床通过接插件保持电气连接。图8中17表示可伸缩探针的尾部；图9中20为控制板的供电接口；21为控制板与主机的通信接口，可提供专门的控制软硬件，实现对不同型号手机的自动化操作控制及测试。

图10为本发明的语音发送装置的电路示意图；波形发生电路在信号选择点输出的是正弦波信号，信号的电压幅值为3.3V。所述的声音信号需要经过衰减电路才能给后级使用，如图10，所述的衰减电路就是一个简单的电阻分压电路，输出的信号频率不变，幅值衰减为只有几十毫伏。经过运算放大器隔离电路的隔离，所述的声音信号就可以经麦克风线连接被控手机的耳机接口，当被控手机处于拨通状态时，就可以构造出实际的语音通讯，从而实现语音发送的目的。同样根据图11的本发明的语音检测装置的电路可以实现对语音的检测。

本实施例选用一种通用的示波器，如图12所示，探头1连接在图中左例手机测试***的语音发送端，探头2连接图中右侧手机测试***的语音检测端。设置好示波器的相应设置。

两部手机呼叫接通，处于通话状态，然后通过手机测试***控制两部手机都不发送声音，这样两端都是静音，在示波器上没有波形，此时启动左侧的手机测试***发送声音，右侧的手机测试***会检测到声音信号，同时在示波器上可以捕获两个探头探测到的发送端声音信号和接收端声音信号，如图13所示，T1时刻就是声音的发送时刻，T2就是听到声音的时刻，因此整个网络的延时就是(T2-T1)。

利用手机测试***与示波器可以快速、准确地对网络延时进行测量，适合大业务量测试。本发明的网络延时测试方法也可以直接利用一语音发送电路、一语音检测电路和一台示波器来实现。

本发明的网络延时测试方法利用手机的耳机接口实现了端到端的网络延时测试，能精确测量整个网络的延时，误差不超过100μs；并且测试方法简单，成本低，不需要对***作任何改动。

以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。

Claims (2)

1.一种网络延时测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

接通两部被控手机，进入相互通话状态；

从其中一部被控手机的耳机接口引出麦克风线，从另一部被控手机的耳机接口引出听筒线；

将声音信号发送到所述麦克风线，并捕获所述麦克风线上的所述声音信号，记录捕获时间T1；

对所述听筒线上的声音信号进行检测，并捕获所述听筒线的声音信号，记录捕获时间T2；

测量所述T2与T1的差值(T2-T1)便为测试的整个网络的延时。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的声音信号发送前，所述的两部被控手机都不发送语音，所述两部被控手机的接收端都为静音。

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