一种WiFi6路由器性能测试系统及测试方法与流程

本发明涉及自动化测试技术领域，具体的说，是一种wifi6路由器性能测试系统及测试方法。

背景技术：

wifi6路由器是指支持第六代无线网络技术(802.11ax)的路由器，wifi6将ofdm和fdma技术结合，利用ofdm对信道进行父载波化后，在部分子载波上加载传输数据的传输技术，允许不同用户共用同一个信道，达到了更多设备接入、响应时间更短、延时更低效果。目前wifi6路由器的研制技术已逐渐成熟，其在研制阶段通常已进行了理想环境(屏蔽房)下的如功率、频谱、evm、频偏、灵敏度、多用户吞吐量、穿墙性能等与硬件相关的严苛实验。行业中，常采用如spirentc50、octoscope等专业仪表测试wifi6路由器在理想环境下的硬件性能。采用spirentc50、octoscope等专业仪表虽已能确保wifi6路由器虽在理想环境下的硬件性能满足设计要求，但在wifi6路由器研制阶段缺乏或未详细提供模拟用户实际使用环境下的与软硬件适配相关的用户体验测试手段，导致wifi6路由器在用户实际使用环境接入多个终端后，出现网络连接数量受限或网络带宽变差的用户体验性问题，且采用专业仪表测试成本极高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种wifi6路由器性能测试系统及测试方法，用于解决现有技术中专业仪表测试wifi6路由器成本较高以及不能模拟用户实际使用环境以及软硬件适配相关的用户体验测试的问题。

本发明通过下述技术方案解决上述问题：

一种wifi6路由器性能测试系统，包括：多个终端设备、多终端控制pc、伺服电机、程控电源、路由器转台、转台控制pc、千兆网关、干扰源、待测wifi6路由器和竞品wifi6路由器，其中：

多终端控制pc与多个终端设备采用集线器连接，多个终端设备分别与待测wifi6路由器和竞品wifi6路由器无线连接，多终端控制pc、转台控制pc、待测wifi6路由器和竞品wifi6路由器分别与千兆网关网络连接；多终端控制pc用于驱动终端设备的开启或关闭以及根据待测wifi6路由器的测试用例，解析得到测试参数并传递至转台控制pc；

转台控制pc与路由器转台和伺服电机驱动连接，伺服电机驱动连接用于放置所述多个终端设备的多终端设备；干扰源、待测wifi6路由器和竞品wifi6路由器放置在路由器转台上；转台控制pc用于根据测试参数控制路由器转台转动、驱动伺服电机实现设置待测wifi6路由器与多个终端设备的测试距离以及采用预置的测试工具进行待测wifi6路由器的性能测试；转台控制pc还与干扰源通信连接，用于设置干扰源测试参数；

程控电源分别与转台控制pc、待测wifi6路由器和竞品wifi6路由器网络连接。

wifi6路由器性能测试方法，包括：

步骤s100：分别设置千兆网关、待测wifi6路由器和竞品wifi6路由器的wan口连接类型及lan口的ip地址池，其中待测wifi6路由器和竞品wifi6路由器的lan口的ip网关相同；

步骤s200：设置转台控制pc、多终端控制pc和程控电源的网口的ip地址，设置待测wifi6路由器及竞品wifi6路由器的ap参数，使转台控制pc、多终端控制pc、程控电源的物理链路联通以及程控电源与待测wifi6路由器及竞品wifi6路由器的物理链路连通；

步骤s300：设置wifi6路由器测试用例，将测试用例导入多终端控制pc中；测试用例中包括步骤s200中设置的转台控制pc、多终端控制pc和程控电源的网口的ip地址以及待测wifi6路由器及竞品wifi6路由器ap参数，还包括待测距离集合列表、终端设备序列号、测试类型、待测方位列表、单次测试时长、单次测试次数、干扰源的测试参数，测试工具的测试参数；

步骤s400：多终端控制pc解析wifi6路由器测试用例，将测试参数传递给转台控制pc；

步骤s500：转台控制pc根据测试参数执行测试，具体包括：

步骤s510：转台控制pc根据待测距离集合列表和待测方位列表的数据控制路由器转台调整待测wifi6路由器的方位以及待测wifi6路由器与多终端设备的距离，并执行测试步骤s520，直到所有的数据组合测试完毕；

步骤s520：转台控制pc控制干扰源关闭、转台控制pc驱动程控电源关闭竞品wifi6路由器的电源、转台控制pc驱动程控电源开启待测wifi6路由器的电源，执行步骤s560，执行完毕，进入下一步；

步骤s530：转台控制pc控制干扰源关闭、转台控制pc驱动程控电源开启竞品wifi6路由器的电源、转台控制pc驱动程控电源关闭待测wifi6路由器的电源，重复执行步骤s560，执行完毕，进入下一步；

步骤s540：转台控制pc控制干扰源开启、转台控制pc驱动程控电源关闭竞品wifi6路由器的电源、转台控制pc驱动程控电源开启待测wifi6路由器的电源，执行步骤s560，执行完毕，进入下一步；

步骤s550：转台控制pc控制干扰源开启、转台控制pc驱动程控电源开启竞品wifi6路由器的电源、转台控制pc驱动程控电源关闭待测wifi6路由器的电源，重复执行步骤s560，执行完毕，测试结束；

步骤s560：待测wifi6路由器和竞品wifi6路由器中电源被开启的为被测wifi路由器，执行以下测试：

步骤s561：被测wifi6路由器启动成功后向转台控制pc发送启动成功的日志信息，转台控制pc将日志信息同步反馈至多终端控制pc；

步骤s562：多终端控制pc接收到日志信息后，驱动终端设备序列号中的终端设备连接wifi6路由器的2.4gssid信号；

步骤s563：多终端控制pc按照测试类型设置测试工具的测试参数；

步骤s564：多终端控制pc开启终端设备的测试工具进行测试，直到达到单次测试时长和测试次数；

步骤s565：更换测试类型；重复执行步骤s563-步骤s564，直到所有测试类型均执行完毕；

步骤s566：多终端控制pc驱动终端设备序列号集合中的终端设备连接被测wifi6路由器的5gssid信号，重复执行步骤s563-步骤s565，直到测试完毕，返回。

所述ap参数包括2.4g频段的ssid、密码和频宽以及5g频段的ssid、密码和频宽。

所述干扰源的测试参数包括干扰源使能开关、干扰源频段和干扰源功率。

单次测试结束后，多终端控制pc根据终端设备序列号截取对应终端设备的测试结果屏幕图片，并以终端设备序列号为标识保存供测试结果汇总和分析。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明能够精确调节待测wifi6路由器与测试终端测试距离；精确转动待测wifi6路由器方位；模拟用户干扰；模拟多用户使用场景；兼顾性能指标测试、容量测试和网络性能测试，拦截用户实际使用环境下与wifi6路由器软硬件适配相关的问题。

附图说明

图1为本发明的网络连接示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1所示，一种wifi6路由器性能测试系统，系统由多个终端设备、多终端控制pc、伺服电机、干扰源、程控电源、路由器转台、千兆网关、待测wifi6路由器、竞品wifi6路由器等组成，其中：

多个终端设备通过usb连接线与多终端控制pc外置的usb集线器相连，通过2.4g或5g频段的无线网络与待测wifi6路由器和竞品wifi6路由器相连；多终端控制pc与运营商千兆网关通过网线或无线网络相连；程控电源分别与转台控制pc、待测wifi6路由器、竞品wifi6路由器通过网线连接；转台控制pc与伺服电机、干扰源、路由器转台通过网线或串口线或usb口线连接，转台控制pc与运营商千兆网关中的lan口通过网线连接，与待测wifi6路由器的千兆lan口通过千兆网线连接，与竞品wifi6路由器的千兆lan口通过千兆网线连接，与程控电源通过网线连接；运营商千兆网关的wan口接入运营商千兆网络中。

wifi6路由器性能测试系统中各设备的功能如下：

转台控制pc用于控制路由器转台转动、设置干扰源参数、驱动水平伸缩电机伺服电机设置待测wifi6路由器与多终端设备的测试距离、配合多个终端设备测试待测wifi6路由器的吞吐性能指标，转台控制pc为至少包含了2个千兆网口的多网卡电脑。转台控制pc预置有配合多个终端设备测试最大网络带宽、吞吐量性能的iperf、ixchariot等服务端工具，预置有控制路由器转台转动的软件，预置有驱动水平伸缩电机伺服电机运转的伺服软件；路由器转台用于对待测wifi6路由器及竞品wifi6路由器进行360°旋转；伺服电机用于调节待测wifi6路由器与多个终端设备间的测试距离，伺服电机与安装在转台控制pc中的伺服软件、电机驱动式伸缩杆等组成一个伺服系统，电机驱动式伸缩杆的另一端连接用于放置多终端设备的装置，实现调节待测wifi6路由器与多终端设备的测试距离。伺服电机接收到转台控制pc发出的1个脉冲后会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现电机驱动式伸缩杆的拉伸。伺服电机本身具备发出脉冲的功能，伺服电机每旋转一个角度，也会发出对应数量的脉冲，这样，转台控制pc和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，如此一来，转台控制pc就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，wifi6路由器多终端测试装置就能够很精确的控制伺服电机的转动，从而实现待测wifi6路由器与多终端设备的水平距离的精确调节(精度可达0.001mm)；

运营商千兆网关用于配合多个终端测试待测wifi6路由器的现网性能；干扰源用于模拟用户实际环境中的电磁干扰；

多终端控制pc中存储并解析wifi6路由器测试用例、驱动多个终端设备启动测试、与转台控制pc通信间接控制路由器转台转动、伺服电机运转；

多个终端设备为支持802.11b/g/n/a/ac/ax协议的手机、电脑、智能音响、监控等无线设备组成，类型为手机、电脑的终端设备预置有配合转台控制pc测试最大网络带宽、吞吐量性能的iperf、ixchariot客服端工具及测试现网性能的spendtest工具。

本系统能够精确调节待测wifi6路由器与终端设备的测试距离，精确转动待测wifi6路由器方位，模拟用户干扰。兼顾几种测试：基于iperf工具，测试wifi6路由器tcp、udp、sctp协议下的最大网络带宽、丢包、时延等性能指标；基于ixchariot工具，测试wifi6路由器网络应用的吞吐量、时延、丢包、反应时间等性能和容量；基于spendtest工具，测试wifi6路由器现网性能；模拟多用户使用场景，测试wifi6路由器的软硬件适配性、稳定性及wifi6路由器与802.11b/g/n/a/ac/ax协议终端兼容性等用户体验性的测试。

实施例2：

在实施例1的基础上，一种wifi6路由器性能测试方法，包括：

s001：分别设置运营商千兆网关、待测wifi6路由器、竞品wifi6路由器wan口连接类型及lan口的ip地址池，其中待测wifi6路由器、竞品wifi6路由器lan口的ip网关相同。

例如：待测wifi6路由器、竞品wifi6路由器的wan口连接方式均设置为动态ip，运营商千兆网关、待测wifi6路由器、竞品wifi6路由器lan口地址分配模式均设置为dhtp动态分配ip方式，同时分别设置运营商千兆网关、待测wifi6路由器、竞品wifi6路由器lan口ip地址池。设置运营商千兆网关、待测wifi6路由器、竞品wifi6路由器lan口ip地址分配范围分别为192.168.1.10-100、192.168.2.10-100、192.168.2.101-225。

s002：设置转台控制pc、多终端控制pc、程控电源网口的ip地址，确保保证转台控制pc、多终端控制pc、程控电源的物理链路联通性及程控电源与待测wifi6路由器及竞品wifi6路由器的物理链路连通性。具体方法：

s002-1：设置转台控制pc网卡3的ip、多终端控制pc网卡1的ip、程控电源网卡1的ip地址为s002步已设置的运营商千兆网关lan口地址池中的静态ip，保证转台控制pc、多终端控制pc、程控电源的物理链路联通性，以便多终端控制pc通过向转台控制pc传递测试指令，间接控制程控电源及路由器转台转动。

s002-2：设置程控电源网卡2的ip地址为s001步已设置的待测wifi6路由器lan口地址池中的静态ip，设置程控电源网卡3的ip地址为s001步已设置的竞品wifi6路由器lan口地址池中的静态ip，确保程控电源与待测wifi6路由器及竞品wifi6路由器的物理链路连通性。

s003：设置待测wifi6路由器及竞品wifi6路由器ap参数，包括2.4g频段的ssid、密码、频宽，5g频段的ssid、密码、频宽。

s004：设置wifi6路由器测试用例，将测试用例导入多终端控制pc中。

测试用例中包括s002步已设置的转台控制pc、多终端控制pc、程控电源相关网口的ip地址，s003步已设置的待测wifi6路由器及竞品wifi6路由器ap参数，待测距离集合列表test_distance，以测试终端设备数量为键、以具体测试终端serialnumber列表为值的嵌套多终端数量字典multi_terminal，测试类型test_type，待测wifi6路由器待测方位列表test_position，单次测试时长test_duration，单次测试次数tests_number，干扰源相关测试参数，iperf工具相关测试参数，ixchariot相关测试参数等。其中，待测距离集合列表test_distance存储的是待测路由器与多终端设备测试距离集合，如：

test_distance＝[0.5,1,1.5,2,5,10]时，wifi6路由器测试系统将依次测试待测wifi6路由器与多终端设备测试距离为0.5m、1m、1.5m、2m、5m、10m的相关数据；

多终端数量字典multi_terminal存储的是wifi6路由器测试系统将使用到的移动终端serialnumber集合，如multi_terminal＝{‘5’:[‘28d33c0’,’2d1d224’,’2f1d225’,’1d1d526’,’413e51f’],’40’:[‘28d33c0’,’2d1d224’,……’2f1d225’]}时，wifi6路由器测试系统将依次模拟5个用户及40个用户接入待测wifi6路由器测试的相关数据。模拟5个用户接入待测wifi6路由器时，将使用serialnumber号分别为‘28d33c0’,’2d1d224’,’2f1d225’,’1d1d526’,’413e51f’的5个移动终端接入待测wifi6路由器测试的相关数据；

测试类型test_type的不同值将决定wifi6路由器测试系统将采用如iperf、ixchariot、spendtest中的一种或多种测试工具对待测wifi6路由器进行测试，如test_type＝3时，wifi6路由器测试系统将模拟多个用户接入待测wifi6路由器测试并采用spendtest工具测试wifi6路由器的现网性能参数；

待测wifi6路由器待测方位列表test_position存储的是待测wifi6路由器及竞品wifi6路由器的方位集合，如test_position＝[‘0’，‘90’，‘180’，‘270’]时，wifi6路由器测试系统将依次测试待测wifi6路由器及竞品wifi6路由器分别在0°、90°、180°、270°方位下的相关数据；

干扰源的测试参数包括是干扰源使能开关、干扰源频段、干扰源功率等。

s005：多终端控制pc解析wifi6路由器测试用例，根据测试类型test_type，执行wifi6路由器相关项目测试。

以执行multi_terminal['5']＝[‘28d33c0’,’2d1d224’,’2f1d225’,’1d1d526’,’413e51f’]、test_distance[6]＝0.5、test_type＝3、test_position[3]＝‘270’、单次测试次数tests_number＝5、speadtest测试连接线程为多线程、speadtest测试服务器站点为chinatelecom成都、干扰源始能开关关闭、待测wifi6路由器5g频宽为160为例，wifi6路由器相关项目测试流程如下：

s005-1：多终端控制pc将待测wifi6路由器与多终端设备测试距离10m、待测wifi6路由器所处270°方位、干扰源始能开关关闭等信息传递至转台控制pc；

s005-2：转台控制pc驱动水平伸缩电机伺服电机拉伸水平伸缩杆电机驱动式伸缩杆，待测wifi6路由器与多终端设备测试距离将被自动精准的调节至10m；

s005-3：转台控制pc驱动路由器转台转动，调节待测wifi6路由器至270°方位；

s005-4：转台控制pc控制干扰源，关闭干扰源开关；

s005-5：转台控制pc驱动程控电源，关闭竞品wifi6路由器的电源、开启待测wifi6路由器的电源。待测wifi6路由器启动成功后会向转台控制pc发送wifi6路由器启动成功的日志信息，转台控制pc将待测wifi6路由器启动成功的信息再同步反馈至多终端控制pc；

s005-6：待测wifi6路由器和竞品wifi6路由器中电源被开启的一个为被测wifi6路由器；多终端控制pc接收到wifi6路由器启动成功的信息后，遍历以模拟n个用户数为键的multi_terminal字典对应的设备serialnumber，驱动serialnumber号所对应的无线终端设备连接被测wifi6路由器的2.4gssid信号；

s005-7：多终端控制pc根据serialnumber号驱动对应的无线终端设备，开启speadtest应用进程，设置speadtest工具的连接方式为多线程、speadtest工具访问的测试服务器站点为chinatelecom成都；

s005-8：多终端设备speadtest应用进程全部开启且s005-6步中的参数设置成功后，多终端控制pc同时触发n个用户数的无线终端设备的speadtest测速开关，开始测试被测wifi6路由器的现网性能；

s005-9：speadtest工具单次测试结束后，多终端控制pc根据serialnumber号截取对应无线终端设备的speadtest工具测试结果屏幕图片，将截取的屏幕图片以serialnumber号为标识保存至多终端控制pc相应的路径中。屏幕图片截取成功后，多终端控制pc再根据serialnumber号驱动对应的无线终端设备关闭speadtest应用进程；

s005-10：多终端控制pc根据serialnumber号转换对应无线终端设备speadtest工具测试结果屏幕图片为文本内容，提取serialnumber号对应的现网下载速率、上传速率、丢包率、抖动、ping延时等参数；

s005-11：计算单次测试的被测wifi6路由器的多用户现网下载总速率、上传总速率、平均丢包率、平均抖动、平均ping延时等参数。

s005-12：重复s005-7至s005-11步骤，直至完成tests_number次测试，tests_number次去掉最高和最低值后再取多用户现网下载速率、上传速率、丢包率、抖动、ping延时的平均值，记录本轮现网性能测试结果；

s005-13：多终端控制pc根据serialnumber号驱动对应无线终端设备断开被测wifi6路由器2.4gssid连接，重现连接被测wifi6路由器5gssid；

s005-14：重复s005-7至s005-12步骤，完成对被测wifi6路由器5g频段的多用户现网性能测试；

s005-15：判断2.4g、5g现网性能测试结果是否到达设计需求，若2.4g现网的多用户现网下载速率大于等于160mbps且5g现网的多用户现网下载速率大于等于900mbps，则测试通过，结束测试；否则进入s006步，通过与竞品wifi6路由器测试数据进行比较，以与标杆产品对比方式间接评估待测wifi6路由器的现网性能。

s006：转台控制pc驱动程控电源，关闭待测wifi6路由器的电源、开启竞品wifi6路由器的电源。竞品wifi6路由器启动成功后，转台控制pc将竞品wifi6路由器启动成功的信息反馈至多终端控制pc；

s007：重复s005-6至s005-14，完成竞品wifi6路由器2.4g及5g频段的多用户现网性能测试；

s008：将待测wifi6路由器的现网性能与竞品wifi6路由器的现网性能进行比较，待测wifi6路由器的现网性能指标优于竞品wifi6路由器的现网性能指标或不低于竞品wifi6路由器的现网性能指标的0.5％时，则间接评估待测wifi6路由器的现网性能测试合格，测试通过。

采用以上spendtest工具测试wifi6路由器现网性能的测试方法，可同理的实现基于iperf工具，测试wifi6路由器tcp、udp、sctp协议下的最大网络带宽、丢包、时延等性能指标；基于ixchariot工具，测试wifi6路由器网络应用的吞吐量、时延、丢包、反应时间等性能和容量；模拟多用户使用场景，测试wifi6路由器的软硬件适配性、稳定性及wifi6路由器与802.11b/g/n/a/ac/ax协议终端兼容性等用户体验性测试的测试方法。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。