CN101835061A - 无线网络测试仪及其信息检测处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种WiFi无线网络测试仪，包括嵌入式处理器平台(10)、无线AP接口(20)、记录存储器(40)、电源(30)、扩展模块(70)和液晶屏(60)，其特征在于，所述的嵌入式处理器平台(10)包括微处理器(11)、NOR FLASH存储器(12)，SDRAM动态存储器(13)和NAND FLASH存储器(14)；有着优良而强大的性能，用户界面友好，操作简单，方便施工人员使用，可广泛应用于WiFi无线网络的建设、维护现场。运用本无线网络测试仪，能降低WiFi无线网络的建设时间、建设和维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线网络领域中的无线保真技术WiFi(Wireless Fidelity)网络，具体涉及的是一种无线网络测试仪及其信息检测处理方法。
背景技术
目前，无线接入技术主要包括IEEE的802.11、802.15、802.16和802.20标准，分别为无线局域网WLAN、无线个域网WPAN、蓝牙、无线城域网WMAN等。其中基于802.11协议的无线局域网接入技术又被称为无线保真技术WiFi(Wireless Fidelity)。
WiFi第一个版本发表于1997年，其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的2种无线调频方式和一种红外传输的方式，总数据传输速率设计为2Mbit/s。2个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行，也可以在基站BS(Base Station)或访问点AP(Access Point)的协调下进行。1999年增加了2个补充版本：802.11a定义了在5GHz ISM频段上的数据传输速率可达54Mbit/s的物理层；802.11b定义了在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达11Mbit/s的物理层。2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用，因此802.11b得到了最为广泛的应用。1999年工业界成立了WiFi联盟，致力解决符合802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题。802.11标准及补充标准的制定情况如下：802.11，原始标准(2Mbit/s工作在2.4GHz)；802.11a，物理层补充(54Mbit/s工作在5GHz)；802.11b，物理层补充(11Mbit/s工作在2.4GHz)；802.11c，符合802.1D的媒体接入控制层(MAC)桥接(MAC Layer Bridging)；802.11d，根据各国无线电规定所做的调整；802.11e，对服务等级QoS(QualityofService)的支持；802.11f，基站的互连性(Interoperability)；802.11g，物理层补充(54Mbit/s工作在2.4GHz)；802.11h，无线覆盖半径的调整，室内(indoor)和室外(outdoor)信道(5GHz频段)；802.11i，安全和鉴权(Authentification)方面的补充；802.11n，导入多重输入输出(MIMO)技术，基本上是802.11a的延伸版。
WiFi技术突出的优势在于：较广的局域网覆盖范围，覆盖半径可达100米左右；传输速度快，可达11mbps(802.11b)或者54mbps(802.11a)，适合高速数据传输的业务；无须布线，可以不受布线条件的限制，因此非常适合移动办公用户的需要；健康安全，IEEE802.11规定的发射功率不可超过100毫瓦，实际发射功率约60～70毫瓦，而手机的发射功率约200毫瓦～1瓦间。
在无线网络建设以及维护过程中，会碰到许多问题。比如，需要明确将要部署无线网络的空间是否具有基本的传输条件(如是否有同频干扰等等)；如何部署AP才能使得覆盖范围最全面，传输效果最好，最节省投资；部署的AP是否覆盖良好，有无盲区；无线网络运行是否正常，有无安全威胁，等等。无线网络测试仪，可以对周围空间进行测量分析，解决上面的问题，很好地进行无线网络的建设与维护。
发明内容
本发明目的是提供一种WiFi无线网络测试仪，有着优良而强大的性能，用户界面友好，操作简单，方便施工人员使用，可广泛应用于WiFi无线网络的建设、维护现场。运用本无线网络测试仪，能降低WiFi无线网络的建设时间、建设和维护成本。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种无线网络测试仪，包括嵌入式处理器平台(10)、无线AP接口(20)、记录存储器(40)、电源(30)、扩展模块(70)和液晶屏(60)，其中，所述的嵌入式处理器平台(10)包括微处理器(11)、NOR FLASH存储器(12)，SDRAM动态存储器(13)和NAND FLASH存储器(14)；
所述微处理器(11)的I/O管脚分别与所述的NOR FLASH存储器(12)，SDRAM动态存储器(13)和NAND FLASH存储器(14)相连；
无线AP接口(20)与嵌入式处理器平台(10)上的无线网络检测模块(15)相连接；
记录存储器(40)分别与无线网络检测模块(15)和数据处理模块(50)相连接。
上述的无线网络测试仪，其中，所述的扩展模块(70)与数据处理模块(50)相连接，辅助数据处理模块的运算。
上述的无线网络测试仪，其中，所述的扩展模块(70)为一外置的存储器，数据处理模块将处理数据直接输出值外置存储器中。
上述的无线网络测试仪，其中，所述的扩展模块(70)为一带有处理软件的外置的存储器，将数据处理模块中的数据结果进行进一步处理。
上述的无线网络测试仪，其中，所述电源(30)连接在所述嵌入式处理器平台(10)上，电源通过开关控制开启，无线网络检测模块(15)经平台充电后开启运行。
上述的无线网络测试仪，其中，仅包括NOR FLASH存储器(12)，SDRAM动态存储器(13)和NAND FLASH存储器(14)中的一种或两种与微处理器的I/O针脚相连接，使结构简化。
一种用于无线网络测试仪的信号检测处理方法，包括如下步骤：
步骤110，开始：仪器内部电源开启后，无线网络检测模块即开始预热、运行；
步骤120，查询无线AP接口：通过无线检测模块查找在周围无线网络测试接口中的可用接口，并将相关的接口信息返回至无线网络测试仪的检测模块，并进一步传送至处理模块；
步骤130，无线连接：确认到可用的接口信息后，与该无线接口连接，同时根据实际连接情况记录下连接信息存储在无线网络测试仪中；
步骤140，数据处理：根据步骤130中记录的数据进行进一步计算和分析，绘制图表，将经处理的数据存入存储介质中；
步骤150，组合获取的信息：通过将存储于介质中的信息进行整合，得到一个接口的全面信息；
步骤160，输出结果：将组合处理后的结果，通过液晶显示屏输出显示；
步骤170，判定频率：结果输出后，判断所所测的频率区间是否已满足最大频率区间的，如还有未测定的频率区间，则返回开始步骤继续进行检测；如已测定所有频率区间，则结束。
步骤180，结束：停止检测端运作，但仍保留数据记录和处理进程。
上述的信号检测处理方法，其中，步骤130中无线连接中记录的连接信息包括：相应无线接口的相应的连接速率、重传率、丢包率等性能指标，并记录下SNR信噪比，以及可用带宽区间。
上述的信号检测处理方法，其中，根据权利要求7所述的信号检测处理方法，其特征在于，将不同频率的AP在一次范围内同时进行检测，并将相应的AP标号标识出，以显示不同的AP接口在测试点位置所提供的无线网络信号强度、连接状况等具体信息。
上述的信号检测处理方法，其中，所述判断步骤通过调用相应的记录存储器中的信息，以确定测定的具体AP接口是否为已测定，对已测定的AP接口将不再进行测定。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：
支持多种模式，可以扫描所有802.11频段，包括2.4GHz和5GHz频段中的所有通道，并以图形化的形式显示，从这些图表中可以查看配置是否合理、SNR信噪比是多少、可以利用的带宽会有多少及其他相关问题，进行有效的干扰分析、安全分析。其主要功能如下：
(1)识别信号覆盖范围和盲点；
(2)识别区域中的RF干扰和噪声；
(3)识别客户端漫游区域；
(4)检测最终用户实际的连接速率、重传率、丢包率等性能指标；
(5)查看SNR信噪比、可以利用的带宽；
(6)安全威胁检测。
附图说明
图1是本发明的无线网络测试仪的工作流程图；
图2是本发明的无线网络测试仪的结构示意图。
具体实施方式
本WiFi无线网络测试仪，有着优良而强大的性能，用户界面友好，操作简单，方便施工人员使用，可广泛应用于WiFi无线网络的建设、维护现场。运用本无线网络测试仪，能降低WiFi无线网络的建设时间、建设和维护成本。
下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。
首先，说明本发明的无线网络测试仪的具体操作流程，如图1所示，包括步骤：
步骤110，开始：仪器内部电源开启后，无线网络检测模块即开始预热、运行；
步骤120，查询无线AP接口：通过无线检测模块查找在周围无线网络测试接口中的可用接口，并将相关的接口信息返回至无线网络测试仪的检测模块，并进一步传送至处理模块；
步骤130，无线连接：确认到可用的接口信息后，与该无线接口连接，同时根据实际连接情况记录下包括该无线接口的相应的连接速率、重传率、丢包率等性能指标，记录下SNR信噪比，以及可用带宽区间，存储在无线网络测试仪中；
步骤140，数据处理：根据步骤130中记录的数据进行进一步计算和分析，绘制图表，将经处理的数据存入存储介质中；
步骤150，组合获取的信息：通过将存储于介质中的信息进行整合，得到一个接口的全面信息；
步骤160，输出结果：将组合处理后的结果，通过液晶显示屏输出显示；
步骤170，判定频率：结果输出后，判断所所测的频率区间是否已满足最大频率区间的，如还有未测定的频率区间，则返回开始步骤继续进行检测；如已测定所有频率区间，则结束。
此外，所述判断步骤可通过调用相应的记录存储器中的信息，以确定测定的具体AP接口是否为已测定，对已测定的AP接口将不再进行测定。
步骤180，结束：停止检测端运作，但仍保留数据记录和处理进程。
进一步，结合本发明方法在WiFi无线网络测试仪表中的应用说明
另一方面，在本发明技术领域的普通技术人员的理解范围内，上述实施例可以进行如下改进和变化，包括：
1)在本发明所描述的具体实施方案中，采用的是将微处理器的I/O针脚与NOR FLASH存储器，SDRAM动态存储器和NAND FLASH存储器相连。采用三者组合运用的方式，其实，也可以根据需要，仅采用其中两种或一种的数据处理方式，以节省成本且进一步简化本发明的无线网络测试仪设备。
2)在本发明所描述的具体实施方案中，采用的是根据频率区间按区扫描检测的方式，然而根据实际情况，也可以在一个合理的范围内，进行一次同步检测，将不同频率的AP在一次范围内同时进行检测，并将相应的AP标号标识出，以显示不同的AP接口在测试点位置所提供的无线网络信号强度、连接状况等具体信息。
3)结果的输出方式可以有多种方式，除了可以在显示器界面上显示，还可以输出到文件，如扩展模块中的外存储器内等。
其次，说明本发明的结构，如图2所示，
本发明的WiFi无线网络测试仪主要由嵌入式处理器平台10，无线网络测试接口20，电源30，自检模块70，USB控制芯片40构成。其中：
嵌入式处理器平台10是本发明的核心部件，它是由微处理器11、存储有实现无线网络检测功能软件的NOR FLASH存储器12，一提供软件动态运行空间的SDRAM动态存储器13和存储无线网络测试数据的NAND FLASH存储器14构成；微处理器的I/O管脚分别与上述三个存储器的相连，构成无线网络检测模块15，从而实现无线网络性能和安全测试功能。
无线AP接口20分别与嵌入式处理器平台10中的无线网络检测模块15和无线网卡相连接，负责测试无线网络，并将接收到的无线网卡响应数据回传至嵌入式处理器。
电源30主要为整个装置提供工作电源，本发明采用内置高能量的铿电池和外置适配器两种方式为整个装置提供电源。
记录存储器40分别与无线网络检测模块15和数据处理模块50相连接，负责进行数据记录和配合后续运算处理，处理后的数据经由运算器发送至存储器12、13、14。
扩展模块70与数据处理模块50相连接，扩展模块一般为外置的存储器，可用于处理结果直接输出至外置存储设备中。此外，扩展模块中也可存入数据处理程序，以帮助数据处理模块50形成特定的输出结果。
电源30连接在嵌入式处理器平台10上，电源通过开关控制开启，线网络检测模块(15)经平台充电后开启运行。
本发明还包括用于显示测试结果的液晶屏60，液晶屏60是本发明的一种实施例的显示设备，用以显示测试结果和进行参数配置。
本发明的具体功能包括：
(1)信号故障
不同于有线网络，无线网络的性能会随AP和客户端的位置变化和环境变化而受到影响。当一个客户端漫游到RF信号很弱的地方，可能会造成无线网的盲区。这些盲区会对一些应用带来影响，例如基于无线网的VoIP应用。所以对RF信号故障的诊断来说就象是在有线网络中的布线测试和诊断，是物理层的质量和性能分析技术。
当用户遇到无线连接故障，技术人员使用测试仪可以从客户端位置成功登录无线网络，那么问题可能在客户端设备的配置或权限。如果测试仪不能连接到服务器，问题可能在无线网络的物理层方面。另外，没有足够的带宽、请求排队超时、冲突干扰等也可能是故障的根源。
技术人员使用无线网络测试仪从故障位置扫描无线网环境可以测量信号强度和AP的性能。在被动模式下，测试仪的无线网卡只接收信号，不发送数据。如果RF质量可以满足要求，那么管理员可以用客户端模式登录无线网进行测试，例如登录测试、PING和吞吐量测试。并且，判定WiFi网络的干扰源和干扰的类型。
(2)安全测试
无线网是动态的，部署完成后，有时因人为的错误，有时因增加无线网接入覆盖范围而带入一些未授权的设备。很多时候，因为无线网是在三维空间里提供接入服务，所以未授权的AP可能会连接进来。另外，也可能是由于设计错误导致这个结果。
从安全的角度来看，根据预测，70％的恶意攻击会是通过AP或客户端的错误配置造成的安全漏洞造成的。无线测试仪可以帮助技术人员定期审计AP和客户端的配置，查看这些配置是否符合公司安全策略。
在WLAN中，即使一个AP或站点未能执行适当的安全措施，整个网络都会遭遇风险。此外，为了保护整个企业，设定几种不同的安全策略是必须的。无线网络测试仪能够让技术人员根据无线网络的情况，挑选理想安全措施进行监测。支持的协议包括：
·WEP ·EAP-FAST ·TKIP ·L2TP VPN ·TTLS
·Fortress ·LEAP ·WPA ·802.11i ·SSH V PN
·TLS ·Cranite ·PEAP ·PPTP VPN ·802.1x
·IPSEC VPN
如果企业选择WPA网络，那么PEAP是一种有效的授权方式，管理员需要确认所有的AP都配置为PEAP。
本发明有着优良而强大的性能，用户界面友好，操作简单，方便施工人员使用，可广泛应用于WiFi无线网络的建设、维护现场。运用本无线网络测试仪，能降低WiFi无线网络的建设时间、建设和维护成本。
Claims (10)
1.一种无线网络测试仪，包括嵌入式处理器平台(10)、无线AP接口(20)、记录存储器(40)、电源(30)、扩展模块(70)和液晶屏(60)，其特征在于，所述的嵌入式处理器平台(10)包括微处理器(11)、NOR FLASH存储器(12)，SDRAM动态存储器(13)和NAND FLASH存储器(14)；
所述微处理器(11)的I/O管脚分别与所述的NOR FLASH存储器(12)，SDRAM动态存储器(13)和NAND FLASH存储器(14)相连；
无线AP接口(20)与嵌入式处理器平台(10)上的无线网络检测模块(15)相连接；
记录存储器(40)分别与无线网络检测模块(15)和数据处理模块(50)相连接。
2.根据权利要求1所述的无线网络测试仪，其特征在于，所述的扩展模块(70)与数据处理模块(50)相连接，辅助数据处理模块的运算。
3.根据权利要求2所述的无线网络测试仪，其特征在于，所述的扩展模块(70)为一外置的存储器，数据处理模块将处理数据直接输出值外置存储器中。
4.根据权利要求2所述的无线网络测试仪，其特征在于，所述的扩展模块(70)为一带有处理软件的外置的存储器，将数据处理模块中的数据结果进行进一步处理。
5.根据权利要求1所述的无线网络测试仪，其特征在于，所述电源(30)连接在所述嵌入式处理器平台(10)上，电源通过开关控制开启，无线网络检测模块(15)经平台充电后开启运行。
6.根据权利要求1所述的无线网络测试仪，其特征在于，仅包括NORFLASH存储器(12)，SDRAM动态存储器(13)和NAND FLASH存储器(14)中的一种或两种与微处理器的I/O针脚相连接，使结构简化。
7.一种用于无线网络测试仪的信号检测处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤110，开始：仪器内部电源开启后，无线网络检测模块即开始预热、运行；
步骤120，查询无线AP接口：通过无线检测模块查找在周围无线网络测试接口中的可用接口，并将相关的接口信息返回至无线网络测试仪的检测模块，并进一步传送至处理模块；
步骤130，无线连接：确认到可用的接口信息后，与该无线接口连接，同时根据实际连接情况记录下连接信息存储在无线网络测试仪中；
步骤140，数据处理：根据步骤130中记录的数据进行进一步计算和分析，绘制图表，将经处理的数据存入存储介质中；
步骤150，组合获取的信息：通过将存储于介质中的信息进行整合，得到一个接口的全面信息；
步骤160，输出结果：将组合处理后的结果，通过液晶显示屏输出显示；
步骤170，判定频率：结果输出后，判断所所测的频率区间是否已满足最大频率区间的，如还有未测定的频率区间，则返回开始步骤继续进行检测；如已测定所有频率区间，则结束。
步骤180，结束：停止检测端运作，但仍保留数据记录和处理进程。
8.根据权利要求7所述的信号检测处理方法，其特征在于，步骤130中无线连接中记录的连接信息包括：相应无线接口的相应的连接速率、重传率、丢包率等性能指标，并记录下SNR信噪比，以及可用带宽区间。
9.根据权利要求7所述的信号检测处理方法，其特征在于，将不同频率的AP在一次范围内同时进行检测，并将相应的AP标号标识出，以显示不同的AP接口在测试点位置所提供的无线网络信号强度、连接状况等具体信息。
10.根据权利要求7所述的信号检测处理方法，其特征在于，所述判断步骤通过调用相应的记录存储器中的信息，以确定测定的具体AP接口是否为已测定，对已测定的AP接口将不再进行测定。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100915 |