一种检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法及终端设备与流程

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法及终端设备。

背景技术：

现有的蜂窝物联网端到端(以下简称物联网)的速率检测方法是采用用户数据报协议(userdatagramprotocol，udp)灌包或者文件传输协议(filetransferprotocol，ftp)文件传输，针对基站到终端的介质访问层(mediaaccesscontrol，mac)速率的检测，udp易丢包且发送接收顺序不可控，ftp是以文件的方式进行传输，文件传输开销大，既不适合基于蜂窝的窄带物联网(narrowbandinternetofthings,nb-iot)应用小数据包的传输，又不能更加准确反映应用的速率，而且mac层速率不能真实反映实际物联网业务中的端到端速率。

现有的端到端时延检测方法是传统的因特网包探索器(packetinternetgroper，ping)包方式进行检测，数据包大小一致，且协议单一，无法真实反映实际物联网业务中产生的时延。

因此，现有的物联网端到端的速率和时延的检测方法都存在不准确的问题。

技术实现要素：

本申请的实施例提供一种检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法及终端设备，用于解决现有的物联网端到端时延和速率的检测方法存在不准确的问题。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本申请的实施例提供了一种检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法，该方法包括：

终端设备根据第一数据的发送时间及响应时间得到端到端时延，其中，所述第一数据是模拟实际业务的数据；

所述终端设备根据第二数据的大小、所述端到端时延、所述第二数据的发送时间以及接收到来自服务器的第一指示信息的时间得到端到端的上行速率，其中，所述第二数据为从所述终端设备至所述服务器的上行数据，所述第一指示信息用于指示所述服务器接收完成所述第二数据；

所述终端设备根据第三数据的大小、所述端到端时延、所述第三数据接收完成时间以及第二指示信息的发送时间得到端到端的下行速率，其中，所述第三数据为从所述服务器至所述终端设备的下行数据，所述第二指示信息用于指示所述服务器发送所述第三数据。

第二方面，本申请的实施例提供了一种检测蜂窝物联网端到端时延和速率的终端设备，所述终端设备包括：

第一计算单元，用于根据第一数据的发送时间及响应时间得到端到端时延，其中，所述第一数据是模拟实际业务的数据；

第二计算单元，用于根据第二数据的大小、所述第一计算单元得到的所述端到端时延、所述第二数据的发送时间以及接收到来自服务器的第一指示信息的时间得到端到端的上行速率，其中，所述第二数据为从所述终端设备至所述服务器的上行数据，所述第一指示信息用于指示所述服务器接收完成所述第二数据；

第三计算单元，用于根据第三数据的大小、所述第一计算单元得到的所述端到端时延、所述第三数据接收完成时间以及第二指示信息的发送时间得到端到端的下行速率，其中，所述第三数据为从所述服务器至所述终端设备的下行数据，所述第二指示信息用于指示所述服务器发送所述第三数据。

第三方面，提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被计算机执行时使所述计算机执行如第一方面所述的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法。

第四方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面所述的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法。

第五方面，提供一种检测蜂窝物联网端到端时延和速率的装置，包括：处理器和存储器，存储器用于存储程序，处理器调用存储器存储的程序，以执行上述第一方面所述的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法。

本申请的实施例提供的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法及终端设备，通过终端设备根据第一数据的发送时间及响应时间得到端到端时延，终端设备根据第二数据的大小、端到端时延、第二数据的发送时间以及接收到来自服务器的第一指示信息的时间得到端到端的上行速率；终端设备根据第三数据的大小、端到端时延、第三数据接收完成时间以及第二指示信息的发送时间得到端到端的下行速率，由于第一数据是模拟实际业务的数据，从而能够真实反映实际物联网业务中产生的时延和速率，解决了现有的物联网端到端时延和速率的检测方法存在不准确的问题。

附图说明

图1为本申请的实施例提供的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的系统示意图；

图2为本申请的实施例提供的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法的流程示意图一；

图3为本申请的实施例提供的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法的流程示意图二；

图4为本申请的实施例提供的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法的流程示意图三；

图5为本申请的实施例提供的蜂窝物联网端到端的上行速率的计算示意图；

图6为本申请的实施例提供的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法的流程示意图四；

图7为本申请的实施例提供的蜂窝物联网端到端的下行速率的计算示意图；

图8为本申请的实施例提供的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的终端设备的结构示意图一；

图9为本申请的实施例提供的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的终端设备的结构示意图二。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

蜂窝物联网(以下简称物联网)包括两种制式，基于蜂窝的窄带物联网(narrowbandinternetofthings,nb-iot)和增强型机器类型通信(enhancedmachine-typecommunication，emtc)。随着nb-iot/emtc物联网网络部署以及应用的推广，网络运营商及物联网客户需要对相应的网络情况进行定点评估和测试。

本申请的主要思路是通过模拟实际业务的数据，得到端到端时延，进而得到端到端的速率，从而能够真实反映实际物联网业务中产生的时延和速率，解决了现有的物联网端到端时延和速率的检测方法存在不准确的问题。

如图1所示，本申请实施例提供的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的系统包括终端设备10和服务器20，示例性的，终端设备10可以是便携式的测试终端或者物联网终端，服务器20可以是业务服务器。

实施例1、

本申请实施例提供一种检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法，结合图1，如图2所示，所述检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法包括以下步骤：

s201、终端设备10根据第一数据的发送时间及响应时间得到端到端时延。

第一数据是模拟实际业务的数据，示例性的，实际业务是水表，那第一数据就是模拟水表的数据。

终端设备10根据第一数据的发送时间及响应时间得到端到端时延之前，终端设备10按照终端设备10实际业务的要求，使用对应的传输协议与服务器20建立起连接，示例性的，传输协议包括传输控制协议(transmissioncontrolprotocol，tcp)、用户数据报协议(userdatagramprotocol，udp)、受限应用协议(constrainedapplicationprotocol，coap)、消息队列遥测传输(messagequeuingtelemetrytransport，mqtt)等协议。

具体的，如图3所示，上述步骤s201包括步骤s2011-s2013：

s2011、终端设备10向服务器20发送第一数据，并记录第一数据的发送时间。

相应地，服务器20从终端设备10接收第一数据。第一数据的发送时间t1为开始发送第一数据的时间。

s2012、服务器20向终端设备10发送响应消息。

相应地，终端设备10从服务器20接收响应消息，并记录响应时间。

响应时间t2为接收到响应消息的时间，响应消息用于指示服务器20接收到第一数据并根据第一数据进行业务完毕。

s2013、终端设备10根据第一数据的发送时间及响应时间得到端到端时延。

端到端时延t＝2△t＝t2-t1，△t表示终端设备10到服务器20的时延或者服务器20到终端设备10的时延。为了得到准确的端到端时延，可以连续测试多次取平均值并上传到服务器20的记录平台，方便查看。

s202、终端设备10根据第二数据的大小、端到端时延、第二数据的发送时间以及接收到来自服务器20的第一指示信息的时间得到端到端的上行速率。

第二数据为从终端设备10至服务器20的上行数据，第一指示信息用于指示服务器20接收完成第二数据。

具体的，如图4所示，上述步骤s202包括步骤s2021-s2024：

s2021、终端设备10向服务器20发送第二数据，并记录第二数据的发送时间。

相应地，服务器20从终端设备10接收第二数据。

示例性的，第二数据可以是大小为s1且包含结束字符的大包数据，记录第二数据的发送时间t1，终端设备10发送带结束字符的最后一包数据时，终端设备10的时间不记录，设为t2。

s2022、服务器20向终端设备10发送第一指示信息。

相应的，终端设备10从服务器20接收第一指示信息，并记录接收到第一指示信息的时间。

示例性的，服务器20收到终端设备10上行数据的结束字符时，立即断开与终端设备10的连接，并发送第一指示信息给终端设备10，终端设备10接收到第一指示信息，并记录接收到第一指示信息的时间t3。

s2023、终端设备10根据第二数据的发送时间、端到端时延以及接收到第一指示信息的时间得到第二数据的上行传输耗时。

如图5所示，终端设备10收到第一指示信息所需要的时间△t＝t3-t2，此时间为端到端时延的一半t/2，即△t，则上行传输耗时tu＝t3-t1-△t。

进一步的，上行传输耗时tu可以为tu＝t3-t1-△t-tx，其中tx为其他因素引起的时延，其他因素包括分段发送间隔、往物联网模组推送时间间隔和tcp建立链接与断开链接所需时间间隔等因素。

s2024、终端设备10根据第二数据的大小和上行传输耗时，得到端到端的上行速率。

如图5所示，终端设备10根据第二数据的大小s1和上行传输耗时得到端到端的上行速率vu＝s1/tu，即vu＝s1/(t3-t1-△t)。

示例性的，为了得到准确的端到端的上行速率，可以连续测试多次并记录数据，根据应用实际情况，采用均值法、截尾均值法等计算端到端的上行速率。

s203、终端设备10根据第三数据的大小、端到端时延、第三数据接收完成时间以及第二指示信息的发送时间得到端到端的下行速率。

第三数据为从服务器20至终端设备10的下行数据，第二指示信息用于指示服务器20发送第三数据。

具体的，如图6所示，上述步骤s203包括步骤s2031-s2034：

s2031、终端设备10向服务器20发送第二指示信息，并记录第二指示信息的发送时间。

相应的，服务器20从终端设备10接收第二指示信息。

终端设备10记录第二指示信息的发送时间t4。

s2032、服务器20向终端设备10发送第三数据。

相应的，终端设备10从服务器20接收第三数据，并记录第三数据接收完成时间。

示例性的，第三数据可以是大小为s2且包含结束字符的大包数据，服务器20收到终端设备10的第二指示信息时，此时终端设备10对应的时间未知，设为t5，服务器20立即下发第三数据，待终端设备10收到第三数据s2包含的结束字符时，此时记录第三数据接收完成时间t6。

s2033、终端设备10根据端到端时延、第三数据接收完成时间以及第二指示信息的发送时间得到第三数据的下行传输耗时。

如图7所示，从终端设备10发送第二指示信息到服务器20收到第二指示信息所需的时间△t＝t5-t4，此时间为端到端时延的一半t/2，即为△t，则下行传输耗时td＝t6-t4-△t。

进一步的，下行传输耗时td可以为td＝t6-t4-△t-tx，其中tx为其他因素引起的时延，其他因素包括分段发送间隔、往物联网模组推送时间间隔和tcp建立链接与断开链接所需时间间隔等因素。

s2034、终端设备10根据第三数据的大小和下行传输耗时，得到端到端的下行速率。

如图7所示，终端设备10根据第三数据的大小s2和下行传输耗时td得到端到端的下行速率vd＝s2/td，即vd＝s2/(t6-t4-△t)。

示例性的，为了得到准确的端到端的下行速率，可以连续测试多次并记录数据，根据应用实际情况，采用均值法、截尾均值法等计算端到端的下行速率。

本申请的实施例提供的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法，通过终端设备根据第一数据的发送时间及响应时间得到端到端时延，终端设备根据第二数据的大小、端到端时延、第二数据的发送时间以及接收到来自服务器的第一指示信息的时间得到端到端的上行速率；终端设备根据第三数据的大小、端到端时延、第三数据接收完成时间以及第二指示信息的发送时间得到端到端的下行速率，由于第一数据是模拟实际业务的数据，从而能够真实反映实际物联网业务中产生的时延和速率，解决了现有的物联网端到端时延和速率的检测方法存在不准确的问题。

实施例2、

本申请实施例提供一种检测蜂窝物联网端到端时延和速率的终端设备，如图8所示，终端设备80包括第一计算单元81、第二计算单元82以及第三计算单元83。

第一计算单元81，用于根据第一数据的发送时间及响应时间得到端到端时延，其中，第一数据是模拟实际业务的数据。

第二计算单元82，用于根据第二数据的大小、第一计算单元81得到的端到端时延、第二数据的发送时间以及接收到来自服务器的第一指示信息的时间得到端到端的上行速率，其中，第二数据为从终端设备至服务器的上行数据，第一指示信息用于指示服务器接收完成第二数据。

第三计算单元83，用于根据第三数据的大小、第一计算单元81得到的端到端时延、第三数据接收完成时间以及第二指示信息的发送时间得到端到端的下行速率，其中，第三数据为从服务器至终端设备的下行数据，第二指示信息用于指示服务器发送第三数据。

如图9所示，终端设备80还包括发送单元84、接收单元85以及记录单元86。

发送单元84，用于向服务器发送第一计算单元的第一数据，记录单元86用于记录第一数据的发送时间。

接收单元85，用于接收来自服务器的响应消息，记录单元86还用于记录响应时间，响应时间为接收到响应消息的时间，响应消息用于指示服务器接收到第一数据并根据第一数据进行业务完毕。

第一计算单元81，根据记录单元86记录的第一数据的发送时间及响应时间得到端到端时延。

发送单元84，还用于向服务器发送第二计算单元的第二数据，记录单元86还用于记录第二数据的发送时间。

接收单元85，还用于接收来自服务器的第一指示信息，记录单元86还用于记录接收到第一指示信息的时间。

第二计算单元82，用于根据记录单元86记录的第二数据的发送时间、接收到第一指示信息的时间以及第一计算单元81得到的端到端时延得到第二数据的上行传输耗时。

第二计算单元82，还用于根据第二数据的大小和上行传输耗时，得到端到端的上行速率。

发送单元84，还用于向服务器发送第三计算单元的第二指示信息，记录单元86用于记录第二指示信息的发送时间。

接收单元85，用于接收来自服务器的第三数据，记录单元86还用于记录第三数据接收完成时间。

第三计算单元83，用于根据第一计算单元81得到的端到端时延以及记录单元86记录的第三数据接收完成时间和第二指示信息的发送时间得到第三数据的下行传输耗时。

第三计算单元83，还用于根据第三数据的大小和下行传输耗时，得到端到端的下行速率。

本申请的实施例提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被计算机执行时使计算机执行如图2-图4、图6中所述的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法。

本申请的实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如图2-图4、图6中所述的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法。

本申请的实施例提供一种检测蜂窝物联网端到端时延和速率的装置，包括：处理器和存储器，存储器用于存储程序，处理器调用存储器存储的程序，以执行如图2-图4、图6中所述的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法。

由于本申请的实施例中的检测蜂窝物联网端到端时延和速率的装置、计算机可读存储介质、计算机程序产品可以应用于上述检测蜂窝物联网端到端时延和速率的方法，因此，其所能获得的技术效果也可参考上述方法实施例，本申请的实施例在此不再赘述。

需要说明的是，上述各单元可以为单独设立的处理器，也可以集成在控制器的某一个处理器中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于控制器的存储器中，由控制器的某一个处理器调用并执行以上各单元的功能。这里所述的处理器可以是一个中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，或者是特定集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。