專利名稱：一種wlan網絡測試分析設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及WLAN網絡覆蓋質量監(jiān)控、檢測及分析領域，主要是一種WLAN網絡測試分析設備。
背景技術：
近年來隨著國內3G網絡應用逐步普及，數據用戶規(guī)模不斷壯大，運營商已經感受到龐大的數據流量給3G網絡帶來的帶寬壓力。而發(fā)展WLAN，是運營商卸載3G數據流的有效途徑。隨著運營商WLAN網絡的建設大量的增加，WLAN網絡的終端使用用戶越來越多。但是由于WLAN網絡建設和使用用戶的激增，WLAN網絡的質量不能得到可靠的保證，移動網絡運營商對WLAN網絡用戶的滿意度越來越重視。由于WLAN覆蓋AP等的故障問題，WLAN網絡質量變差或不可用，維護人員又不能及時發(fā)現并提前處理，甚至造成用戶投訴的現象。使用WLAN網絡測試分析方法，能實時監(jiān)測覆蓋現場的AP的功能，監(jiān)測WLAN覆蓋的網絡指標，模擬用戶體驗，一旦出現WLAN網絡異常，可以分析故障原因，并把測試和分析結果上報網管中心平臺，能夠及時發(fā)現并維護處理，保證了 WLAN信號覆蓋質量，提高了用戶滿意度。WLAN網絡測試分析設備安裝在WLAN網絡AP覆蓋現場，通過對AP和WLAN覆蓋網絡的測試和分析，可以評估出WLAN網絡質量。并把對WLAN網絡的評估報告和測試結果通過LAN 口或者WLAN無線網絡傳輸到網管中心平臺。WLAN網絡出現異常的時候，能及時的上報通知到網管中心平臺。

實用新型內容本實用新型的目的正是為了克服上述技術的不足，而提供一種WLAN網絡測試分析設備，用于WLAN網絡的質量的監(jiān)測和優(yōu)化。及時發(fā)現WLAN信號覆蓋問題，改善WLAN網絡信號質量，減少用戶投訴。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案:這種WLAN網絡測試分析設備，包括電源轉換單元、WIFI模塊單元(含天線)、中央處理單元(CPU)、實時時鐘單元(RTC)、存儲單元、POE接口單元、USB接口單元和本地串口單元組成；其中WIFI模塊單元與中央處理單元通過USB接口相連；實時時鐘單元通過I2C總線與中央處理單元相連；存儲單元通過并行總線與中央處理單元相連；Ρ0Ε單元用于網口供電和傳輸數據；USB接口單元能夠擴展大容量存儲器，用于WLAN網絡數據抓包存儲；本地串口單元用于軟件下載、調試以及參數配置。所述的測試分析設備通過有線網口或者WLAN無線網絡，把WLAN網絡測試結果或分析報告上傳到服務器平臺，服務器把測試結果信息解析并顯示，如出現異常情況，產生告警通知網管人員。所述的POE接口單元包括網線POE供電部分和網絡傳輸部分，POE供電部分由Jl、U2、D1、D2、Ul、Ql、Q2、T1、T2及其外圍電阻電容組成，Jl為RJ45接口、U2為網絡變壓器組成網線和電源的接入端；輸入POE電源經過整流橋Dl、D2輸入到Ul，Ul為高度集成的H)電源接口控制芯片，帶PWM輸出接口，監(jiān)測POE輸入電壓并調整PWM輸出；Q1、Q2為NMOS管，T1、T2為POE變壓器，組成DC-DC轉換功能部件把POE輸入電壓轉換為設備系統(tǒng)需要的DC5V ;網絡傳輸部分由J1、U2、Y1、U5組成，Jl和U2為網絡線纜輸入端，Yl為有源晶振，U5為10/100網絡PHY接口，連接到中央處理單元的RMII總線。所述的WIFI模塊單元由J5、U6及若干電阻電容組成，J5是無線WIFI網卡模塊，通過USB接口連接到中央處理單元；U6為控制的USB接口電源的開關器件，當EN腳為高時，開關導通，USB供電到WIFI模塊單元，使其能正常工作，當EN腳為低，開關閉合，WIFI模塊單元的USB電源關閉，不工作。所述的實時時鐘單元由U26實時時鐘芯片PCF8563、二極管D22、二極管D23、Y4諧振晶體和若干電容組成，其中Y4為U26提供準確的時鐘，D9和DlO用于完成主電源和紐扣電池電源的切換,使有電時通過主電源為U26供電，掉電時通過紐扣電池為U26供電。本實用新型有益的效果是:1)、設備通過控制WIFI模塊測試指定MAC的AP狀態(tài)和性能；2)、測試結果和分析報告能夠實時遠傳到服務平臺；3)、能指定設備模擬運行商AP熱點，監(jiān)測接入終端數據，分析用戶行為；4)、設備模擬多個客戶站點同時鏈接覆蓋AP JiAP熱點進行壓力測試。

圖1是本實用新型的WLAN網絡測試分析方法示意圖；圖2是本發(fā)種WLAN網絡測試分析設備原理框圖；圖3是本實用新型WLAN網絡測試分析設備POE接口單元原理圖；圖4是本實用新型WLAN網絡測試分析設備電源轉換單元原理圖；圖5是本實用新型WLAN網絡測試分析設備WIFI模塊原理圖；圖6是本實用新型WLAN網絡測試分析設備中央處理單元電原理圖；圖7是本實用新型WLAN網絡測試分析設備存儲單元電原理圖；圖8是本實用新型WLAN網絡測試分析設備實時時鐘(RTC)單元電原理圖；圖9是本實用新型WLAN網絡測試分析設備本地串口電原理圖；圖10是本實用新型WLAN網絡測試分析設備的USB接口單元框圖；附圖標記:Ρ0Ε接口單元1、電源轉換單元2、WIFI模塊單元3、中央處理單元4、存儲單元5、實時時鐘單元6、本地串口單元7、USB接口單元8。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及舉例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的舉例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。圖1是實用新型的一種WLAN網絡測試分析方法示意圖；該方法括WLAN網絡監(jiān)測設備和服務器，設備和服務器通過LAN (有線網絡)或WLAN無線網絡進行通信。設備監(jiān)測、測試、分析WLAN網絡覆蓋質量，通過LAN網絡或WLAN無線網絡把測試和分析結果發(fā)送到服務器平臺。服務器呈現測試分析報表，當有網絡數據告警時，通過短信或EMAIL告知網管維護人員。設備組成框圖如圖2所示,主要由POE接口單元單元1、電源轉換單元2、WIFI模塊單元(含天線)3、中央處理單元(CPU) 4、存儲單元5、實時時鐘(RTC)單元6、本地串口 7、USB接口單元8組成；其中POE接口單元提供RJ45接口，做為有線LAN 口通信，并通過網線給設備提供電源；WIFI模塊3與中央處理單元4通過USB接口相連，主要監(jiān)測WLAN無線網絡狀態(tài)和測試WLAN無線網絡性能；存儲單元5通過并行總線方式和中央處理單元4相連；實時時鐘單元6通過I2C總線與中央處理單元4相連，為設備提供準確的實時時間；本地串口 8用于軟件下載和調試；USB接口用于大數據磁盤擴展，存儲WLAN網絡抓包數據，分析網絡故障和用戶行為。圖3是POE接口單元電原理圖。POE接口單元主要包括網線POE供電部分和網絡傳輸部分。POE供電部分主要由Jl、U2、Dl、D2、Ul、Ql、Q2、Tl、T2及其外圍相關阻容等組件組成。Jl為RJ45接口、U2為網絡變壓器組成網線和電源的接入端；輸入POE電源經過整流橋Dl、D2輸入到Ul，Ul為高度集成的H)電源接口控制芯片，帶PWM輸出接口，監(jiān)測POE輸入電壓，并調整PWM輸出；Q1、Q2為NMOS管，Tl、T2為POE變壓器，他們及其相關組件組成DC-DC轉換功能部件，把POE輸入電壓轉換為設備系統(tǒng)需要的DC5V。網絡傳輸部分主要由J1、U2、Y1、U5組成，Jl和U2為網絡線纜輸入端，Yl為有源晶振，U5為10/100網絡PHY接口，連接到CPU單元的RMII總線，實現有線網絡數據通信。圖4 是電源轉換單元電原理圖。U2 (SPX1117-3.3)、U3 (SPX1117-1.8)、C5(10uF/10V)、C6 (10uF/10V)、C7 (0.luF/50V)、C8 (10uF/10V)組成，U2 (SPX1117-3.3)把POE電源單元輸出的5V電源轉化為3.3V電源，U3( SPXl 117-1.8)把3.3V電源轉化為1.8V電源。5V為設備系統(tǒng)電源，3.3V電源和1.8V電源給中央處理單元(CPU)供電。C5( 10uF/10V)、C6 (10uF/10V)、C7 (0.luF/50V)、C8 ( IOuF/IOV)起到電源濾波作用，U2 (SPX1117-3.3)、U3 (SPX1117-1.8)的輸出電壓更加穩(wěn)定，紋波更小。圖5是WIFI模塊單元原理圖。無線WIFI模塊單元主要由J5、U6及若干電阻電容組成。J5是無線WIFI網卡模塊，通過USB接口連接到CPU控制單元；U6為控制的USB接口電源的開關器件，當EN腳(CPU控制單元控制引腳)為高時，開關導通，USB供電到WIFI模塊，使其能正常工作，當EN腳(CPU控制單元控制引腳)為低，開關閉合，WIFI模塊USB電源關閉，不工作。圖6是中央處理單元電原理圖。中央處理單元主要由Ull (主控CPUAT91SAM9260-CU)、Y1 (諧振晶體 18.432MHZ)、Y2 (CPU 內核時鐘晶體 32.768KHZ)、U25 (復位芯片MCP1316T-29)、J5 (JTAG仿真器接口)組成。其中Y1、Y2為Ull提供運行時鐘，U12為U6提供上電復位信號和看門狗復位信號。圖7是存儲單元電原理圖。存儲單元主要由U16、U17、U18、JlO及其相關阻容組成。存儲單元采用簡單的EEPR0M(電可擦寫可編程只讀存儲器)、DATA FLASH和NAND FLASH組成。JlO為擴展SD卡插座，如果系統(tǒng)存儲空間不夠的話，可以采取SD卡擴展存儲空間。U16 (NAND FLASH)與中央處理單元中的CPU通過并行總線通信；U17 (DATA FLASH)與中央處理單元中的CPU通過SPI總線通信;U18 (EEPROM)與中央處理單元中的CPU通過I2C總線通信。圖8是RTC單元電原理圖。RTC單元主要由U26(實時時鐘芯片PCF8563)、D22(普通二極管)、D23 (普通二極管)、Y4 (諧振晶體)和若干電容組成。其中Υ4為U26提供準確的時鐘，D9和DlO完成主電源和紐扣電池電源的切換，使有電時通過主電源為U26供電，掉電時通過紐扣電池為U26供電,使時間信息在系統(tǒng)掉電時不丟失。圖9是本地串口電原理圖。本地串口主要由U19 (電平轉換芯片MAX3232)、J14、J18和若干電容組成。其中U19把3.3V TTL (晶體管-晶體管邏輯電平)信號轉換成RS232電平。圖10是USB接口電原理圖。USB接口主要由J12、J13和若干電容組成。其中J12為USBH0ST，用于本地測試數據的導出；J13為USB DEVICE，用于CPU底層引導程序的升級。下面結合圖1 圖10來說明WLAN網絡測試分析方法的工作原理:I)、設備上的CPU通過控制WIFI模塊掃描所在地方網絡覆蓋的AP狀態(tài)，獲得相關參數:Essid, Bssid, Channel, Signal level, Noise, Bit Rates ；；2)、設備接收平臺指令或定時對指定MAC地址的AP進行性能測試，包括:portal認證測試、ping測試、FTP測試、HTTP下載測試、DHCP測試、EMAIL測試等；3)、設備統(tǒng)計并分析測試結果，把測試結果和分析報告上報到網管平臺；4)、網管平臺統(tǒng)計測試AP的結果，并把網絡數據異常(如丟包率高、認證成功率低、FTP下載速度低等)相關的AP列入告警項；5)、網管平臺通過短信或EMIAL把相關AP的故障告警信息轉發(fā)給網管維護人員；6)、設備定期或由平臺指令設置模擬運營商AP熱點，統(tǒng)計這期間連接上來的用戶的數量并分析連接上的用戶終端類型，上報到網管平臺，做為運營商了解用戶動態(tài)，加強WLAN網絡建設的依據；7)、平臺指定設備開啟網絡抓包模式，設備控制WIFI模塊，抓取WLAN網絡中所有的包括802.11幀的數據包，數據上傳到網管中心，分析用戶行為或查找網絡故障。以上所述是僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和修飾，這些改進和修飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種WLAN網絡測試分析設備，其特征在于，包括電源轉換單元、WIFI模塊單元、中央處理單元、實時時鐘單元、存儲單元、POE接口單元、USB接口單元和本地串口單元組成；其中WIFI模塊單元與中央處理單元通過USB接口相連；實時時鐘單元通過I2C總線與中央處理單元相連；存儲單元通過并行總線與中央處理單元相連；Ρ0Ε單元用于網口供電和傳輸數據；USB接口單元能夠擴展大容量存儲器，用于WLAN網絡數據抓包存儲；本地串口單元用于軟件下載、調試以及參數配置。
2.根據權利要求1所述的WLAN網絡測試分析設備，其特征在于:所述的測試分析設備通過有線網口或者WLAN無線網絡，把WLAN網絡測試結果或分析報告上傳到服務器，把測試結果信息解析并顯示。
3.根據權利要求1所述的WLAN網絡測試分析設備，其特征在于:所述的POE接口單元包括網線POE供電部分和網絡傳輸部分，POE供電部分由Jl、U2、Dl、D2、Ul、Ql、Q2、Tl、T2及其外圍電阻電容組成，Jl為RJ45接口、U2為網絡變壓器組成網線和電源的接入端；輸入POE電源經過整流橋D1、D2輸入到Ul，Ul為高度集成的H)電源接口控制芯片，帶PWM輸出接口，監(jiān)測POE輸入電壓并調整PWM輸出；Ql、Q2為NMOS管，Tl、T2為POE變壓器，組成DC-DC轉換功能部件把POE輸入電壓轉換為設備系統(tǒng)需要的DC5V ;網絡傳輸部分由J1、U2、Y1、U5組成，Jl和U2為網絡線纜輸入端，Yl為有源晶振，U5為10/100網絡PHY接口，連接到中央處理單元的RMII總線。
4.根據權利要求1所述的WLAN網絡測試分析設備，其特征在于:所述的WIFI模塊單元由J5、U6及若干電阻電容組成，J5是無線WIFI網卡模塊，通過USB接口連接到中央處理單元；U6為控制的USB接口電源的開關器件，當EN腳為高時，開關導通，USB供電到WIFI模塊單元，使其能正常工作，當EN腳為低，開關閉合，WIFI模塊單元的USB電源關閉，不工作。
5.根據權利要求1所述的WLAN網絡測試分析設備，其特征在于:所述的實時時鐘單元由U26實時時鐘芯片PCF8563、二極管D22、二極管D23、Y4諧振晶體和若干電容組成，其中Y4為U26提供準確的時鐘，D9和DlO用于完成主電源和紐扣電池電源的切換，使有電時通過主電源為U26供電，掉電時通過紐扣電池為U26供電。
專利摘要本實用新型提供了一種WLAN網絡測試分析設備，包括電源轉換單元、WIFI模塊單元、中央處理單元、實時時鐘單元、存儲單元、POE接口單元、USB接口單元和本地串口單元組成；其中WIFI模塊單元與中央處理單元通過USB接口相連；實時時鐘單元通過I2C總線與中央處理單元相連；存儲單元通過并行總線與中央處理單元相連；POE單元用于網口供電和傳輸數據；USB接口單元能夠擴展大容量存儲器，用于WLAN網絡數據抓包存儲；本地串口單元用于軟件下載、調試以及參數配置；通過有線網口或者WLAN無線網絡，把WLAN網絡測試結果或分析報告上傳到服務器，服務器把測試結果信息解析并顯示。本實用新型有益的效果是用于WLAN網絡的質量的監(jiān)測和優(yōu)化，及時發(fā)現WLAN信號覆蓋問題，改善WLAN網絡信號質量，減少用戶投訴。
文檔編號H04W24/02GK202918500SQ20122054887
公開日2013年5月1日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權日2012年10月24日
發(fā)明者周志強, 胡振宇, 高文彬, 滕君明 申請人:三維通信股份有限公司