一种高精度测量无线通信系统单向时延的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高精度测量无线通信系统单向时延的方法，该方法包括以下步骤：将客户端、服务器部署于相同的物理个人计算机及操作系统下，并设置两个不同网段的IP；在所述客户端和服务器之间添加永久静态路由；通过标准路径实现所述客户端与服务器之间的双向通信；启动所述个人计算机上的抓包工具，同时获取客户端/服务器的用户数据报协议报文/传输控制协议报文，并利用预设方法计算得到单向下行时间及单向上行时延。有益效果：不仅能够高精度测量到单终端环境无线通信系统的单向上行/下行时延；而且还能够在多终端环境下，高精度测量无线通信系统中所有终端路径下的各自的单向下行/上行时延。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度测量无线通信系统单向时延的方法
本专利技术涉及通信
，具体来说，涉及一种高精度测量无线通信系统单向时延的方法。
技术介绍
在无线通信系统中，通常需要做数据业务(上行/下行的UDP/TCP)以测试(多)客户端+(多)终端+基站+网关+服务器的整体性能，其中一个重要指标就是时延。如图5所示为现有技术中测试数据业务的组网方式。目前，对时延的测量，通常采用在TCP发送端进行网络抓包来确认TCP数据的环回时延(精度可达到微秒)；或者采用ping包来测量环回时延(精度为毫秒)。而当需要优化时延指标时，通常需要得到更细化的单向时延；并且在某些采用UDP传输的特殊业务场景如直播、实时游戏，下行/上行单向时延才是主要评价指标。由于客户端与服务器时间不同步(或难以达到微秒级别的同步)，目前并没有很好的手段测量单向时延。而现有技术中主要采用以下两种方式来对单向时延的测量：1)采用NTP方式同步客户端和服务器的时钟。但即使在局域网内部署，也只能达到亚毫秒级别。2)采用GPS/1588时钟同步。可达到微秒级同步，但需要额外的硬件设施。然而，现有的测量方法虽然能够得到数据业务的高精度环回时延，却难以得到数据业务的高精度单向时延；尤其在多终端测试时。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种高精度测量无线通信系统单向时延的方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。为此，本专利技术采用的具体技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供了一种高精度测量无线通信系统单向时延的方法，用于测试单终端无线通信系统的单向时延，该方法包括以下步骤：S1、将客户端、服务器部署于相同的物理个人计算机及操作系统下，并设置两个不同网段的IP；S2、在所述客户端和服务器之间添加永久静态路由；S3、通过标准路径实现所述客户端与服务器之间的双向通信；S4、启动所述个人计算机上的抓包工具，同时获取客户端/服务器的用户数据报协议报文/传输控制协议报文，并利用预设方法计算得到单向下行时间及单向上行时延；其中，所述S1中个人计算机的第一个IP供服务器使用，用于连接数据网关，个人计算机的第二个IP供客户端使用，用于连接终端，且第二个IP与终端IP位于相同的网段。进一步的，所述S3中通过标准路径实现所述客户端与服务器之间的双向通信包括以下步骤：S31、所述客户端经过终端向服务器发送报文；S32、所述终端接收报文，并通过标准路径将报文发送给服务器；S33、所述服务器通过反方向的标准路径向终端发送报文；S34、所述终端接收报文，并按照标准流程将报文返回给客户端；S35、所述客户端接收报文，完成客户端和服务器之间的双向通信。进一步的，所述标准路径为：终端至基站、基站至数据网关、数据网关至服务器。进一步的，所述S4中利用预设方法计算得到单向下行时间及单向上行时延包括以下步骤：通过同一报文的服务器发出时间及客户端收到时间计算得到单向下行时延，单向下行时延的计算公式为：单向下行时延＝客户端收到时间-服务器发出时间；通过同一报文的客户端发出时间及服务器收到时间计算得到单向上行时延，单向上行时延的计算公式为：单向上行时延＝服务器收到时间-客户端发出时间。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种高精度测量无线通信系统单向时延的方法，用于测试多终端无线通信系统的单向时延，该方法包括以下步骤：S1’、将客户端、服务器部署于相同的物理个人计算机及操作系统下，并设置两个不同网段的IP；S2’、通过预设方法对地址转换系统进行部署，并实现与客户端之间的通信；S3’、所述地址转换系统使用多个端口来实现对客户端的对接及报文的转发；S4’、开启多个客户端进程，连接地址转换系统的第一端口，建立客户端与服务器之间的双向通信；S5’、通过网络抓包的方法获取报文的发出及收到时间，计算延时并修正得到单向时延；其中，所述S1’中个人计算机的第一个IP供服务器使用，用于连接数据网关，个人计算机的第二个IP供多个客户端使用，用于连接地址转换系统，且第二个IP与地址转换系统位于相同的网段。进一步的，所述S2’中通过预设方法对地址转换系统进行部署，并实现与客户端之间的通信包括以下两种方式：第一种：将所述地址转换系统部署于与客户端及服务器相同的物理个人计算机上，并与客户端之间通过环回IP进行通信；第二种：或者将所述地址转换系统部署于另一物理个人计算机上，并与客户端之间通过内网IP进行通信。进一步的，所述S3’中地址转换系统使用多个端口来实现对客户端的对接及报文的转发具体包括以下步骤：S31’、所述地址转换系统使用多个第一端口来实现与多个客户端的对接；S32’、所述地址转换系统使用多个第二端口来将客户端发来的报文分别路由经过多个终端转发给服务器，并将服务器返回的报文通过第一端口转发至对应的客户端。进一步的，所述S4’中建立客户端与服务器之间的双向通信包括以下步骤：S41’、所述客户端向地址转换系统发送报文；S42’、所述报文路由经过不同终端并经过空口发送给服务器；S43’、所述服务器响应的报文按原路返回给客户端，完成客户端与服务器之间双向通信。进一步的，所述S4’中双向通信的路径为：客户端至地址转换系统、地址转换系统至终端、终端至基站、基站至数据网关、数据网关至服务器。进一步的，所述S5’中通过网络抓包的方法获取报文的发出及收到时间，计算延时并修正得到单向时延具体包括以下步骤：S51’、启动所述个人计算机上的抓包工具，同时获取客户端/服务器的用户数据报协议报文/传输控制协议报文，并利用延时计算公式计算得到单向总时延；其中，单向总时延的计算公式为：单向下行总时延＝客户端收到时间-服务器发出时间；单向上行总时延＝服务器收到时间-客户端发出时间；S52’、利用抓包工具同时获取地址转换系统发出及收到报文的时间，并利用延时计算公式计算得地址转换系统额外造成的单向时延；其中，额外造成的单向时延的计算公式为：额外造成的单向下行时延＝地址转换系统发出时间-地址转换系统收到时间；额外造成的单向上行时延＝地址转换系统发出时间-地址转换系统收到时间；S53、通过单向总时延和额外造成的单向时延计算得到单向时延，其中，单向时延的时间公式为：单向下行时延＝单向下行总时延-额外造成的单向下行时延；单向上行时延＝单向上行总时延-额外造成的单向上行时延。本专利技术的有益效果为：通过本专利技术提供的组网方式，令测试无线通信系统数据业务的服务器与客户端部署在一台物理PC、同一个操作系统下，通过网络抓包可以得到服务器发/收包时间和客户端收/发包时间，从而能够高精度测量到单终端环境无线通信系统的单向上行/下行时延；此外，通过使用地址转换的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度测量无线通信系统单向时延的方法，其特征在于，用于测试单终端无线通信系统的单向时延，该方法包括以下步骤：/nS1、将客户端、服务器部署于相同的物理个人计算机及操作系统下，并设置两个不同网段的IP；/nS2、在所述客户端和服务器之间添加永久静态路由；/nS3、通过标准路径实现所述客户端与服务器之间的双向通信；/nS4、启动所述个人计算机上的抓包工具，同时获取客户端/服务器的用户数据报协议报文/传输控制协议报文，并利用预设方法计算得到单向下行时间及单向上行时延；/n其中，所述S1中个人计算机的第一个IP供服务器使用，用于连接数据网关，个人计算机的第二个IP供客户端使用，用于连接终端，且第二个IP与终端IP位于相同的网段。/n

【技术特征摘要】
1.一种高精度测量无线通信系统单向时延的方法，其特征在于，用于测试单终端无线通信系统的单向时延，该方法包括以下步骤：
S1、将客户端、服务器部署于相同的物理个人计算机及操作系统下，并设置两个不同网段的IP；
S2、在所述客户端和服务器之间添加永久静态路由；
S3、通过标准路径实现所述客户端与服务器之间的双向通信；
S4、启动所述个人计算机上的抓包工具，同时获取客户端/服务器的用户数据报协议报文/传输控制协议报文，并利用预设方法计算得到单向下行时间及单向上行时延；
其中，所述S1中个人计算机的第一个IP供服务器使用，用于连接数据网关，个人计算机的第二个IP供客户端使用，用于连接终端，且第二个IP与终端IP位于相同的网段。


2.根据权利要求1所述的一种高精度测量无线通信系统单向时延的方法，其特征在于，所述S3中通过标准路径实现所述客户端与服务器之间的双向通信包括以下步骤：
S31、所述客户端经过终端向服务器发送报文；
S32、所述终端接收报文，并通过标准路径将报文发送给服务器；
S33、所述服务器通过反方向的标准路径向终端发送报文；
S34、所述终端接收报文，并按照标准流程将报文返回给客户端；
S35、所述客户端接收报文，完成客户端和服务器之间的双向通信。


3.根据权利要求2所述的一种高精度测量无线通信系统单向时延的方法，其特征在于，所述标准路径为：终端至基站、基站至数据网关、数据网关至服务器。


4.根据权利要求1所述的一种高精度测量无线通信系统单向时延的方法，其特征在于，所述S4中利用预设方法计算得到单向下行时间及单向上行时延包括以下步骤：
通过同一报文的服务器发出时间及客户端收到时间计算得到单向下行时延，单向下行时延的计算公式为：单向下行时延＝客户端收到时间-服务器发出时间；
通过同一报文的客户端发出时间及服务器收到时间计算得到单向上行时延，单向上行时延的计算公式为：服务器收到时间-客户端发出时间。


5.一种高精度测量无线通信系统单向时延的方法，其特征在于，用于测试多终端无线通信系统的单向时延，该方法包括以下步骤：
S1’、将客户端、服务器部署于相同的物理个人计算机及操作系统下，并设置两个不同网段的IP；
S2’、通过预设方法对地址转换系统进行部署，并实现与客户端之间的通信；
S3’、所述地址转换系统使用多个端口来实现对客户端的对接及报文的转发；
S4’、开启多个客户端进程，连接地址转换系统的第一端口，建立客户端与服务器之间的双向通信；
S5’、通过网络抓包的方法获取报文的发出及收到时间，计算延时并修正得到单向时延；
其中，所述S1’中个人计算机的第一个IP供服务器使用，用于连接数据网关，个人计算机的第二个IP供多个客户端使用，用于连接地址转换系统，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚业，余昕，龚凡，简春兵，
申请(专利权)人：深圳金信诺高新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44