WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法及系统与流程

本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一种测试方法及系统。

背景技术：

随着移动互联网技术的发展，当前广泛应用的IEEE802.11b/g协议标准的WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网络)技术已经不能满足用户对大数据高吞吐业务的需求。IEEE802.11n协议标准的WIFI单流最大也只能到72.2Mbps，无法满足用户不断增加的服务需求，而IEEE 802.11n和IEEE 802.11ac的MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)技术能更好更广泛的满足用户需求。市场上出现了越来越多的支持IEEE802.11n&ac WIFI MIMO技术的AP路由器、手机、平板电脑等终端产品。

然而终端产品在进行设计生产时，都需要能兼容不同类型的无线接入点(AP，Access Point)，保障高吞吐性能，规避干扰，使得手机等终端设备能被广泛应用，提升用户体验。另外随着LTE(Long Term Evolution，长期演进技术)技术的发展，MIMO技术作为LTE关键技术之一，被更加广泛的应用到无线通讯和无线互联网中，MIMO技术通过多天线发射和多天线接收实现多流并发从而实现高吞吐量(High throughput)，MIMO系统的高吞吐量性能和MIMO抗干扰性能，决定着终端设备的性能和用户体验效果。然而传统的测试方法无法可靠、准确地测试、度量出IEEE802.11n&ac MIMO终端设备的性能和抗干扰能力，不便于调试分析和验证，更不便于基准测试。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，解决以上技术问题；

本发明的目的还在于，提供一种WIFI和/或LTE终端设备的性能测试系统，解决以上技术问题；

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，用于MIMO系统，其中，包括以下步骤：

步骤1，于第一屏蔽空间中，在具有多个发射天线的发射端和具有多个接

收天线的终端设备之间建立多个无线测试通道；

步骤2，于一设定频段下在所述无线测试通道中传输数据流，以获取第一组测试数据作为参考测试数据；

步骤3，所述发射端的信号输出端口分别通过一信号处理单元与每个终端设备之间有线连接并建立多个测试通道；

步骤4，于所述设定频段下所述测试通道中传输数据流，以获取第二组测试数据；

步骤5，比较所述第一组测试数据和所述第二组测试数据以获取WIFI和/或LTE终端设备的性能。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，所述发射端为路由器，步骤3中，将每一个终端设备设置于一屏蔽箱中，每一屏蔽箱中设置一内置发射天线，所述路由器的每个信号输出端口通过一所述信号处理单元与每一所述内置发射天线有线连接，所述第一组测试数据和所述第二组测试数据用于测试所述路由器的MIMO性能，或者，

所述第一组测试数据和所述第二组测试数据用于测试所述终端设备之间的多用户MIMO干扰。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，所述终端设备为测试对象时，每一所述终端设备具有至少两个WIFI收/发天线，所述第一组测试数据和所述第二组测试数据用于测试所述终端设备的多天线MIMO干扰性能。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，所述发射端采用手机或者平板电脑作为虚拟无线路由器，所述虚拟无线路由器具有至少两个天线，所述第一组测试数据和所述第二组测试数据用于测试所述手机或者平板电脑作为虚拟无线路由器的MIMO性能。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，于所述第一屏蔽空间中，所述发射端采用信号发生器，所述终端设备为LTE设备，所述LTE设备具有至少两天线，所述第一组测试数据和所述第二组测试数据用于测试所述LTE设备的MIMO性能。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，所述发射端采用信号发生器，还包括一共存LTE和WIFI的设备，多个所述终端设备，每一所述终端设备具有单天线，获取所述第一组测试数据时，于所述第一屏蔽空间内，所述信号发生器与所述共存LTE和WIFI的设备的接收端之间无线连接，所述共存LTE和WIFI的设备的发送端与所述终端设备无线连接；所述第一屏蔽空间内设置吸波材料；

获取所述第二组测试数据时，每一所述终端设备设置于一屏蔽箱内，每一屏蔽箱中设置一内置发射天线，所述信号发生器通过一所述信号处理单元与所述含有LTE和WIFI模组的设备的接收天线之间有线连接，所述含有LTE和WIFI模组的设备的发送天线与所述终端设备的内置发射天线有线连接；

所述第一组测试数据和所述第二组测试数据用于测试所述LTE和WIFI天线之间互相干扰和多用户MIMO性能。

本发明还提供一种WIFI和/或LTE终端设备的性能测试系统，用于实施上述的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，

包括第一测试系统，用于获取所述第一组测试数据；所述第一测试系统于一第一屏蔽空间内设置：

终端设备，具有预定数量的WIFI天线和/或LTE天线；

发射端，设有多个信号输出端口，通过无线的方式与所述终端设备建立多个无线测试通道；

所述发射端连接一客户端计算机；和/或所述终端设备连接一服务器端计算机，通过安装于所述服务器端计算机和所述客户端计算机的网络测试工具软件实现测试。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试系统，包括第二测试系统，用于获取所述第二组测试数据，所述第二测试系统包括，

终端设备，可选择地设置于一屏蔽箱内，所述屏蔽箱内设置一内置发射天线，所述内置发射天线在所述屏蔽箱上设置天线接口；

发射端，设有多个所述信号输出端口，每一所述信号输出端口连接一信号处理单元，所述信号处理单元的信号输出端与所述天线接口有线连接。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试系统，所述信号处理单元主要由一衰减器和一功率分配器串联而成，所述发射端的信号输出端口连接所述衰减器的输入端，所述衰减器的输出端连接所述功率分配器的输入端，所述功率分配器的输出端通过有线方式连接至所述屏蔽箱的天线接口上。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试系统，所述信号处理单元的信号输出端连接一含有WIFI和LTE模组的设备，所述含有WIFI和LTE模组的设备的天线信号输出端与所述屏蔽箱上的天线接口连接。

有益效果：由于采用以上技术方案，本发明使用屏蔽测试环境，通过配置不同信号源和待测单元，进行MIMO模拟测试，既屏蔽了周围环境的干扰、又能够有效检测MIMO多用户之间干扰、还能检测多天线之间的干扰度等性能，简化测试步骤并固化测试环境。

附图说明

图1为现有技术的WIFI单用户MIMO(SU-MIMO 2×3)系统图；

图2为现有技术的WIFI多用户MIMO(MU-MIMO)系统图；

图3为本发明的测试方法流程图；

图4-1为本发明的用于测试路由器MIMO性能的第一组测试数据时的测试系统图；

图4-2为本发明的用于测试路由器MIMO性能的第二组测试数据时的测试系统图；

图5-1为本发明用于测试终端设备内部多天线MIMO干扰的第一组测试数据时的测试系统图；

图5-2为本发明用于测试终端设备内部多天线MIMO干扰的第二组测试数据时的一种测试系统图；

图5-3为本发明用于测试终端设备内部多天线MIMO干扰的第二组测试数据时的另一种测试系统图；

图6-1为本发明用于测试终端设备之间多用户MIMO干扰的第一组测试数据时的测试系统图；

图6-2为本发明用于测试终端设备之间多用户MIMO干扰的第二组测试数据时的一种测试系统图；

图6-3为本发明用于测试终端设备之间多用户MIMO干扰的第二组测试数据时的另一种测试系统图；

图7-1为本发明用于测试虚拟无线路由器的MIMO性能的第一组测试数据时的测试系统图；

图7-2为本发明用于测试虚拟无线路由器的MIMO性能的第二组测试数据时的测试系统图；

图8-1为本发明用于测试LTE设备的MIMO性能的第一组测试数据时的测试系统图；

图8-2为本发明用于测试LTE设备的MIMO性能的第二组测试数据时的测试系统图；

图9-1为本发明用于测试所述LTE和WIFI天线之间互相干扰和多用户MIMO性能第一组测试数据时的测试系统图；

图9-2为本发明用于测试所述LTE和WIFI天线之间互相干扰和多用户MIMO性能第二组测试数据时的测试系统图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

目前使用在终端产品上的测试手段主要是在实际场景下于接入点与任意终端设备之间建立的系统中使用网络性能测试工具测试吞吐量；对于WIFI干扰测试，主要通过在屏蔽房放置固定干扰源测试；图1所示为WIFI单用户MIMO 2×3场景，现有技术使用网络性能测试工具测试WIFI吞吐量时，存在仅能测试总体吞吐量性能，无法测试单流性能，无法检测多天线干扰影响度的缺点。图2所示为WIFI多用户MIMO场景，在测试WIFI吞吐量时，存在强大的同频干扰(Co-Channel Interference，CCI)和邻频干扰(ACI，Adjacent Channel Interference)，WIFI天线之间也存在互相干扰影响，容易受到周围环境的干扰。

综上，现有技术存在的问题主要有以下几点：1)无线信号多径发射到接收机，无法控制多天线干扰；2)无法模拟无干扰环境下无线信号多流吞吐量性能；3)强弱信号场景需要通过距离、隔离介质、多人控制测试才能完成，受环境制约严重；4)无法一套环境测试无干扰环境下的LTE和WIFI模组设备的MIMO吞吐量性能。

本发明为了解决上述问题，提供一种WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，用于MIMO系统，参照图3，包括以下步骤：

步骤1，于第一屏蔽空间中，在具有多个发射天线的发射端和具有多个接

收天线的终端设备之间建立多个无线测试通道；

步骤2，于一设定频段下在无线测试通道中传输数据流，以获取第一组测试数据作为参考测试数据；

步骤3，发射端的信号输出端口分别通过一信号处理单元与每个终端设备之间有线连接并建立多个测试通道；

步骤4，于设定频段下测试通道中传输数据流，以获取第二组测试数据；

步骤5，比较第一组测试数据和第二组测试数据以获取WIFI和/或LTE终端设备的性能。

本发明首先去除周围环境干扰，于第一屏蔽空间中如屏蔽房中依据HT20、HT40、HT80选择一设定频段如2.4G或5G的无线传输方式测出第一组测试数据，然后通过信号处理单元传导结合小屏蔽箱方式测出第二组测试数据进行对比，可以测试WIFI和/或LTE终端设备的MIMO多用户之间干扰、多天线之间的干扰度等性能；可以用于所有支持单用户或多用户MIMO的WIFI和/或LTE设备。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，参照图4-1至图4-2，发射端为路由器，步骤3中，将每一个终端设备设置于一屏蔽箱中，每一屏蔽箱中设置一内置发射天线，路由器的每个信号输出端口通过一信号处理单元与每一内置发射天线有线连接，第一组测试数据和第二组测试数据用于测试路由器的MIMO性能，本测试实施例中，测试对象为路由器，此时终端设备如手机，PC或平板电脑等可为单天线WIFI或双天线WIFI或多天线WIFI。

测出屏蔽房干净环境下MIMO的测试数据后，可以通过将发射端的发射天线拆下来设置于小屏蔽箱内，应用信号处理单元模拟多天线多径信号输入到小屏蔽箱的天线接口去除多天线干扰及排除多用户干扰；或者如果发射端的发射天线增益比较大，可以采用一设置于屏蔽箱内的小增益天线替代。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，参照图5-1至图5-3，终端设备为测试对象时，每一终端设备具有至少两个WIFI收/发天线，终端设备可以为手机或平板电脑；第一组测试数据和第二组测试数据用于测试终端设备内部的多天线MIMO干扰性能。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，参照图6-1至图6-3，发射端为路由器，步骤3中，将每一个终端设备设置于一屏蔽箱中，每一屏蔽箱中设置一内置发射天线，路由器的每个信号输出端口通过一信号处理单元与每一内置发射天线有线连接，此时，测试对象为终端设备，第一组测试数据和第二组测试数据可以用于测试终端设备之间近距离，如小于1米的多用户MIMO干扰。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，参照图7-1至图7-2，发射端采用手机或者平板电脑作为虚拟无线路由器(SoftAP)，虚拟无线路由器具有至少两个天线，第一组测试数据和第二组测试数据可以用于测试手机或者平板电脑作为虚拟无线路由器的MIMO性能。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，参照图8-1至图8-2，于第一屏蔽空间中，发射端采用信号发生器，终端设备为LTE设备，LTE设备具有至少两天线，第一组测试数据和第二组测试数据可以用于测试LTE设备的MIMO性能，主要指LTE的吞吐量性能，通话及传输性能，第一组测试数据和第二组测试数据的获得均需要在屏蔽房测试环境中进行。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，参照图9-1至图9-2，发射端采用信号发生器，还包括一含有LTE和WIFI模组的设备，多个终端设备，每一终端设备具有单天线，获取第一组测试数据时，于第一屏蔽空间内，信号发生器与含有LTE和WIFI模组的设备之间无线连接，含有LTE和WIFI模组的设备与终端设备无线连接；第一屏蔽空间内设置吸波材料；

获取第二组测试数据时，每一终端设备设置于一屏蔽箱内，每一屏蔽箱中设置一内置发射天线，信号发生器通过一信号处理单元与含有LTE和WIFI模组的设备的接收天线之间有线连接，含有LTE和WIFI模组的设备的发送天线与终端设备的内置发射天线有线连接；

第一组测试数据和第二组测试数据可以用于测试LTE和WIFI共存一个设备上的MIMO性能，主要针对性测试LTE和WIFI天线之间互相干扰和多用户MIMO性能。

本发明还提供一种WIFI和/或LTE终端设备的性能测试系统，用于实施上述的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试方法，

包括第一测试系统，用于获取第一组测试数据；第一测试系统于一第一屏蔽空间内设置：

终端设备，具有预定数量的WIFI天线和/或LTE天线；

发射端，设有多个信号输出端口，通过无线的方式与终端设备建立多个无线测试通道；

发射端连接一客户端计算机；和/或终端设备连接一服务器端计算机，通过安装于服务器端计算机和客户端计算机的网络测试工具软件实现测试。网络测试工具软件可以为iperf或chariot。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试系统，包括第二测试系统，用于获取第二组测试数据，第二测试系统包括，

终端设备，可选择地设置于一屏蔽箱内，屏蔽箱内设置一内置发射天线，内置发射天线在屏蔽箱上设置天线接口；

发射端，设有多个信号输出端口，每一信号输出端口连接一信号处理单元，信号处理单元的信号输出端与天线接口有线连接。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试系统，信号处理单元主要由一衰减器和一功率分配器(简称功分器)串联而成，发射端的信号输出端口连接衰减器的输入端，衰减器的输出端连接功率分配器的输入端，功率分配器的输出端通过有线方式连接至屏蔽箱的天线接口上。通过信号处理单元模拟无线多径信号输入小屏蔽箱，在小屏蔽箱内WIFI设备单流/多流收发测试，去除多天线干扰及排除多用户干扰。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试系统，信号处理单元的信号输出端连接一含有WIFI和LTE模组的设备，含有WIFI和LTE模组的设备的天线信号输出端与屏蔽箱上的天线接口连接。

一种应用实施例，可以将发射端的发射天线拆下来，通过电缆线连接发射端的信号输出端口至信号处理单元，信号处理单元包括一衰减器和一个一分三功率分配器，通过电缆线将天线信号引入屏蔽箱，再由屏蔽箱内置发射天线发出无线信号。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试系统，发射端可以为路由器或终端设备或信号发生器。发射端为终端设备，如具有SoftAP功能的手机，本发明可以采用LTE MIMO仪表作为信号发生器。

本发明的WIFI和/或LTE终端设备的性能测试系统，终端设备可以为手机或平板电脑或其他等任意便携式终端(STA，Stations)。

本发明既能够模拟多天线多空间流传输，又能有效控制多用户干扰(MUI，Multi-User Interference)的固定测试环境，达到快速分析快速验证，准确可靠的对比测试的目的。同时覆盖SU-MIMO及MU-MIMO性能测试场景，一套测试环境模拟强、弱信号MU-MIMO WIFI&LTE性能，一套环境能覆盖LTE&WIFI MIMO测试，使用两套环境还可以做基准测试。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。