CN103686813B - 无线ap信道自动切换稳定性测试装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线AP信道自动切换稳定性测试装置与方法，用于多个同信道干扰环境下无线AP信道自动切换能力检测。该装置通过多个辅助无线AP和多台PC，模拟多AP同信道或不同信道，测试待测无线AP信道切换状态以及切换时是否掉线的方法。测试工具实时解析被测无线AP信道，判断信道是否发生自动切换，从而验证被测无线AP信道自动切换功能的有效性；监控无线连接状态和测试链路状态，判断是否发生掉线、无法上网现象；支持长时间自动化测试，评估被测无线AP无线信道自动切换功能的稳定性；解决手工测试无法实时、长时间投入测试的问题，提高测试效率。
Description
技术领域
本发明涉及通信设备的测试方法，尤其涉及无线AP信道切换稳定性测试装置与方法。
背景技术
随着无线产品价格的不断降低，WLAN（无线局域网）的普及正呈日新月异之势，越来越多的办公室、家庭开始使用无线局域网。随之而来的，开始出现WLAN的信道拥塞问题，造成网速下降、掉线 、网络工作不正常等情况。常用的IEEE 802.11b/g/n协议工作在2.4～2.4835GHz频段，这些频段在中国被分为11或13个信道。当无线AP信号覆盖范围内有两个以上的AP（Access Point，无线访问接入点）时，那这些无线AP设备相“遇”时冲突就在所难免。
目前，无线信道切换的测试以手工测试为主，一般间隔一段时间之后扫描信道，手动操作去查看无线AP目前所处的信道，同时手动操作去查看切换信道时连接此无线AP的终端设备是否掉线等。然而，手工测试导致测试结果不准确。并且，无线AP信道是否自动切换受局域网中其他同信道无线AP的数量及信道饱和情况的影响，周围环境的不定期变化以及信道切换规律不明确，导致测试人员需要时时查看信道状态以及检查是否掉线，花费很长的时间和精力，测试效率低下。
发明内容
为解决以上测试的缺陷，本发明通过一种无线AP信道自动切换稳定性测试装置与方法，设计了相应的测试工具，实现准确捕捉被测无线AP信道的自动切换时间点和长时间稳定性测试是否掉线，降低测试的人员投入，提高测试效率。
为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供一种无线AP信道自动切换稳定性测试装置，其包含配置在屏蔽室中的以下部件：
被测AP，用来模拟被测AP实际局域网无线环境的环境控制装置，以及与被测AP通过Wi-Fi连接的一台运行无线AP信道自动切换测试工具的PC；
其中，所述环境控制装置包含：与运行所述测试工具的PC通过双绞线连接的第一辅助AP，以及通过Wi-Fi与第一辅助AP连接的第一辅助PC和第二辅助PC。
优选地，所述测试工具进一步包含：
人机界面，用于进行初始化参数的配置和测试过程日志信息输出；
信道流量模拟脚本，用于控制第一辅助PC与第二辅助PC对发流量，来模拟实际信道饱和环境；
被测AP信道解析模块，用于完成信道实时解析，向人机界面输出信道切换信息和切换时间区间；
辅助测试无线AP信道配置脚本，用于将第一辅助AP的信道配置为与被测AP信道自动功能的实际信道相同；
无线状态连接监控模块，用于完成本地无线网卡无线连接状态的实时监控，并向人机界面输出日志信息；
Ping测试模块，用于控制多个子进程在同时刻执行Ping测试，来判断该时刻信道链路状态。
本发明的另一个技术方案是提供一种无线AP信道自动切换稳定性测试方法，其包括以下步骤：
S1、在屏蔽室环境下手工搭建无线AP信道自动切换稳定性测试装置，配置该测试装置中PC的IP、被测AP和第一辅助AP的管理IP，开启被测AP的信道自动功能，检查是否错误配置；
S2、运行PC中的无线AP信道自动切换测试工具，通过人机界面输入无线信道初始化参数，启动测试；
S3、测试工具通过多线程同时执行信道流量模拟脚本、被测AP信道解析模块、辅助测试无线AP信道配置脚本、无线状态连接监控模块、Ping测试模块；
S4、查看人机界面日志信息，通过实时解析被测AP信道，判断信道是否发生自动切换，从而验证被测无线AP信道自动切换功能的有效性；监控无线连接状态和测试链路状态，判断是否发生掉线、无法上网现象；以及评估被测AP无线信道自动切换功能的稳定性。
优选地，通过人机界面配置的初始化参数包括：第一辅助AP和被测AP的管理IP地址，第一辅助PC和第二辅助PC的无线网卡IP地址；
通过人机界面输出的测试过程日志信息包括：被测AP信道切换信息和时间，Ping测试丢包数量信息。
优选地，测试工具执行所述信道流量模拟脚本时，使用Tcl脚本调用IxChariot与Ixia Endpoint性能测试工具，从而控制第一辅助PC和第二辅助PC上的Ixia Endpoint终端，使第一辅助PC与第二辅助PC对发流量，模拟实际信道饱和环境。
优选地，测试工具执行所述被测AP信道解析模块时，采用微软提供的WLAN API完成信道实时解析，进一步包含以下过程；
步骤1、判断被测AP当前操作***；
步骤2、若操作***是windows Vista/7/8时，创建WLAN句柄，执行步骤3；否则，回到步骤1；
步骤3、遍历本地无线网卡；
步骤4、查询被测AP信道，记录第一时间和第一信道；
步骤5、间隔一定时间；
步骤6、再次查询被测AP信道，记录第二时间和第二信道；
步骤7、与前一次记录的信道进行比较，判断被测AP信道是否发生切换；
步骤8、若发生了信道切换的，向人机界面输出信道切换信息，以及根据第一时间和第二时间计算切换时间区间并向人机界面输出，之后回到步骤1；若没有发生信道切换的，回到步骤4。
优选地，测试工具执行所述辅助测试无线AP信道配置脚本时，采用CURL工具作为WEB界面管理接口，将第一辅助AP信道配置为与被测AP的实际信道相同。
优选地，测试工具执行所述无线状态连接监控模块时，采用WLAN API完成本地无线网卡无线连接状态的实时监控，如果发生无线连接断开，则向人机界面输出一条日志信息。
优选地，测试工具执行所述Ping测试模块时，通过多子进程在同时刻执行多个Ping测试，判断该时刻信道链路状态，如果多个Ping测试有任意一个测试失败，且时间处于信道切换区间，则向人机界面输出Ping测试信息。
本发明公开了一种无线AP信道自动切换稳定性测试装置与方法，用于多个同信道干扰环境下无线AP信道自动切换能力检测。该装置通过多个辅助无线AP和多台PC，模拟多AP同信道或不同信道，测试待测无线AP信道切换状态以及切换时是否掉线的方法。无线AP信道自动切换稳定性测试工具包括人机界面(配置与测试日志)、被测AP信道解析模块、辅助测试无线AP信道配置脚本、无线连接状态监控模块、Ping判断模块。测试工具实时解析被测无线AP信道，判断信道是否发生自动切换，从而验证被测无线AP信道自动切换功能的有效性；监控无线连接状态和测试链路状态，判断是否发生掉线、无法上网现象；支持长时间自动化测试，评估被测无线AP无线信道自动切换功能的稳定性；解决手工测试无法实时、长时间投入测试的问题，提高测试效率。
因此，与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）简化手工测试装置的配置，部分配置测试工具自动完成配置；
（2）测试过程无需人员投入，测试工具自动控制测试装置配置与运行，实时输出的测试日志；
（3）解决手工测试无法准确捕捉无线AP信道自动切换时间点缺陷；
（4）解决手工测试无法进行无线AP信道自动切换功能的稳定性测试缺陷。
附图说明
图1是本发明中无线AP信道自动切换测试装置的示意图；
图2是本发明中无线AP信道自动切换测试工具的示意图；
图3是本发明中被测AP信道解析方法的流程图。
具体实施方式
本发明公开了一种无线AP信道自动切换稳定性测试装置与方法，用于多个同信道干扰环境下无线AP信道自动切换能力检测。
如图1所示，本发明的无线AP信道自动切换测试装置，包括：一台运行无线AP信道自动切换测试工具（以下简称测试工具）的PC·1，环境控制装置2和被测AP· 3。其中，所述环境控制装置2包括一个第一辅助AP· 21，以及通过Wi-Fi与第一辅助AP·21连接的第一辅助PC·22、第二辅助PC·23。运行所述测试工具的PC·1与所述第一辅助AP·21通过双绞线连接；运行所述测试工具的PC·1还与被测AP·3通过Wi-Fi连接。所述环境控制装置2还可进一步根据产品情况适当增加第二辅助AP、第三辅助AP等其他辅助测试AP，来模拟实际局域网的无线环境，进行辅助测试。上述测试装置在屏蔽室中测试，屏蔽室用来排除非正常干扰因素。
如图2所示，所述测试工具包括人机界面11（配置与测试日志）、信道流量模拟脚本12、被测AP信道解析模块13、辅助测试无线AP信道配置脚本14、无线连接状态监控模块15、Ping判断模块16。
使用上述测试装置及其测试工具，本发明实现的测试方法，主要包括以下步骤：
S1、手工搭建如图1所示的测试装置，在屏蔽室环境下，配置PC的IP、被测AP和第一辅助AP的管理IP，开启被测AP的信道自动功能，检查是否错误配置；
S2、运行无线AP信道自动切换测试工具，通过人机界面输入无线信道初始化参数，启动测试；
S3、测试工具通过多线程同时执行信道流量模拟脚本、被测AP信道解析模块、辅助测试无线AP信道配置脚本、无线状态连接监控模块、Ping测试模块；
S4、查看人机界面日志信息，验证被测AP信道自动切换过程，是否有掉线、无法上网等现象，以及稳定性。
S3中所述测试工具各部分的执行过程如下：
其中，所述人机界面，用来进行初始化参数的配置和测试过程日志信息输出。所述初始化参数，包括第一辅助AP和被测AP的管理IP地址，第一辅助PC和第二辅助PC的无线网卡IP地址。所述测试日志信息，包括被测AP信道切换信息和时间，Ping测试丢包数量信息。
所述信道流量模拟脚本，使用Tcl脚本（Tool Command Language，工具命令语言）调用IXIA公司的IxChariot与Ixia Endpoint性能测试工具，从而控制第一辅助PC和第二辅助PC上的Ixia Endpoint终端，使第一辅助PC与第二辅助PC对发流量，模拟实际信道饱和环境。
所述被测AP信道解析模块，采用微软提供的WLAN API（无线局域网应用程序编程接口），完成信道实时解析，向人机界面输出信道切换信息和切换时间区间。
被测AP信道解析方法如图3所示：
步骤1、判断当前操作***；
步骤2、若操作***是windows Vista/7/8时，创建WLAN句柄，执行步骤3；否则，回到步骤1；
步骤3、遍历本地无线网卡；
步骤4、查询被测AP信道，记录第一时间和第一信道；
步骤5、间隔一定时间，例如是10s；
步骤6、再次查询被测AP信道，记录第二时间和第二信道；
步骤7、与前一次记录的信道进行比较，判断被测AP信道是否发生切换；
步骤8、若发生了信道切换的，输出信道切换信息，及根据第一时间和第二时间计算切换时间区间并输出，之后回到步骤1；若没有发生信道切换的，回到步骤4。
所述辅助测试无线AP信道配置脚本，用于配置第一辅助AP的信道，使其与被测无线AP信道自动功能的实际信道相同。根据无线AP产品形态，一般有WEB界面管理接口。例如，采用瑞典CURL组织开发的CURL免费工具， 作为所述WEB界面管理接口，用来完成信道的配置。
当被测AP发生信道自动切换后，辅助测试的第一辅助AP信道与被测AP信道不一致，则执行本脚本再次对辅助测试的第一辅助AP信道进行配置，使第一辅助AP信道与AP的实际信道相同，继续测试。
所述无线状态连接监控模块，采用微软提供WLAN API(无线局域网应用程序编程接口)，完成本地无线网卡无线连接状态的实时监控，如果发生无线连接断开，则向人机界面输出一条日志信息。
所述Ping测试模块，通过多子进程，默认同时刻执行10个Ping测试，判断该时间点信道链路状态，如果10个Ping测试有任意一个测试失败，且时间处于信道切换区间，则向人机界面输出Ping测试信息。
综上所述，本发明的无线AP信道自动切换稳定性测试装置与方法，设计了测试工具对Ixia EndPoint工具，CURL工具，微软WLAN API多种工具进行集成，以便实现完整的自动化测试方案。信道是否切换最重要的因素之一是周围同信道干扰是否严重，为此本发明中采用了信道模拟脚本，通过两台PC打流，饱和吞吐量模拟实际信道饱和环境，干扰被测AP。本发明中实现被测AP信道解析，是对在连接期间从一个无线信道到到另一个信道的切换及切换时间进行查询，采集实时信道响应，对测得的数据进行对比判断，输出信道切换信息。本发明还实现了无线连接监控，对信道切换期间的无线连接状态进行监控，输出掉线、无法上网的日志信息。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (8)
1.一种无线AP信道自动切换稳定性测试装置，其特征在于，包含配置在屏蔽室中的以下部件：
被测AP(3)，用来模拟被测AP(3)实际局域网无线环境的环境控制装置(2)，以及与被测AP(3)通过Wi-Fi连接的一台运行无线AP信道自动切换测试工具的PC(1)；
其中，所述环境控制装置(2)包含：与运行所述测试工具的PC(1)通过双绞线连接的第一辅助AP(21)，以及通过Wi-Fi与第一辅助AP(21)连接的第一辅助PC(22)和第二辅助PC(23)；
所述测试工具进一步包含：
人机界面(11)，用于进行初始化参数的配置和测试过程日志信息输出；
信道流量模拟脚本(12)，用于控制第一辅助PC(22)与第二辅助PC(23)对发流量，来模拟实际信道饱和环境；
被测AP信道解析模块(13)，用于完成信道实时解析，向人机界面(11)输出信道切换信息和切换时间区间；
辅助测试无线AP信道配置脚本(14)，用于将第一辅助AP(21)的信道配置为与被测AP(3)信道自动功能的实际信道相同；
无线状态连接监控模块(15)，用于完成本地无线网卡无线连接状态的实时监控，并向人机界面(11)输出日志信息；
Ping测试模块(16)，用于控制多个子进程在同时刻执行Ping测试，来判断该时刻信道链路状态。
2.一种无线AP信道自动切换稳定性测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在屏蔽室环境下手工搭建无线AP信道自动切换稳定性测试装置，配置该测试装置中PC的IP、被测AP和第一辅助AP的管理IP，开启被测AP的信道自动检查功能，检查是否错误配置；
S2、运行PC中的无线AP信道自动切换测试工具，通过人机界面输入无线信道初始化参数，启动测试；
S3、测试工具通过多线程同时执行信道流量模拟脚本、被测AP信道解析模块、辅助测试无线AP信道配置脚本、无线状态连接监控模块、Ping测试模块；
信道流量模拟脚本，用于控制第一辅助PC与第二辅助PC对发流量，来模拟实际信道饱和环境；
被测AP信道解析模块，用于完成信道实时解析，向人机界面输出信道切换信息和切换时间区间；
辅助测试无线AP信道配置脚本，用于将第一辅助AP的信道配置为与被测AP信道自动功能的实际信道相同；
无线状态连接监控模块，用于完成本地无线网卡无线连接状态的实时监控，并向人机界面输出日志信息；
Ping测试模块，用于控制多个子进程在同时刻执行Ping测试，来判断该时刻信道链路状态；
S4、查看人机界面日志信息，通过实时解析被测AP信道，判断信道是否发生自动切换，从而验证被测无线AP信道自动切换功能的有效性；监控无线连接状态和测试链路状态，判断是否发生掉线、无法上网现象；以及评估被测AP无线信道自动切换功能的稳定性。
3.如权利要求2所述的测试方法，其特征在于，
通过人机界面配置的初始化参数包括：第一辅助AP和被测AP的管理IP地址，第一辅助PC和第二辅助PC的无线网卡IP地址；
通过人机界面输出的测试过程日志信息包括：被测AP信道切换信息和时间，Ping测试丢包数量信息。
4.如权利要求2所述的测试方法，其特征在于，
测试工具执行所述信道流量模拟脚本时，使用Tcl脚本调用IxChariot与IxiaEndpoint性能测试工具，从而控制第一辅助PC和第二辅助PC上的Ixia Endpoint终端，使第一辅助PC与第二辅助PC对发流量，模拟实际信道饱和环境。
5.如权利要求2所述的测试方法，其特征在于，
测试工具执行所述被测AP信道解析模块时，采用微软提供的WLAN API完成信道实时解析，进一步包含以下过程；
步骤1、判断被测AP当前操作***；
步骤2、若操作***是windows Vista/7/8时，创建WLAN句柄，执行步骤3；否则，回到步骤1；
步骤3、遍历本地无线网卡；
步骤4、查询被测AP信道，记录第一时间和第一信道；
步骤5、间隔一定时间；
步骤6、再次查询被测AP信道，记录第二时间和第二信道；
步骤7、与前一次记录的信道进行比较，判断被测AP信道是否发生切换；
步骤8、若发生了信道切换的，向人机界面输出信道切换信息，以及根据第一时间和第二时间计算切换时间区间并向人机界面输出，之后回到步骤1；若没有发生信道切换的，回到步骤4。
6.如权利要求2所述的测试方法，其特征在于，
测试工具执行所述辅助测试无线AP信道配置脚本时，采用CURL工具作为WEB界面管理接口，将第一辅助AP信道配置为与被测AP的实际信道相同。
7.如权利要求2所述的测试方法，其特征在于，
测试工具执行所述无线状态连接监控模块时，采用WLAN API完成本地无线网卡无线连接状态的实时监控，如果发生无线连接断开，则向人机界面输出一条日志信息。
8.如权利要求2所述的测试方法，其特征在于，
测试工具执行所述Ping测试模块时，通过多子进程在同时刻执行多个Ping测试，判断该时刻信道链路状态，如果多个Ping测试有任意一个测试失败，且时间处于信道切换区间，则向人机界面输出Ping测试信息。
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