一种无线通信网络设备性能测试方法技术

本发明专利技术涉及无线通信网络技术领域，公开了一种无线通信网络设备性能测试方法，设置自适应阵列，该阵列由多个无线接收和发送节点组成，每个节点都能够独立接收和发送数据，使用该自适应阵列进行无线通信设备的性能测试，测试包括但不限于数据传输速率、延迟、误码率或信号质量方面的性能，采集测试数据，包括但不限于接收和发送的数据量、传输时间、误码数量和信号质量，使用马尔可夫链蒙特卡洛方法和神经网络智能算法对采集的测试数据进行分析，建立传输信道模型，得出设备的性能偏差及优化方向，输出无线通信设备的性能评估结果。该方法通过自适应阵列与自动分析算法进行无线通信设备的性能测试，能够准确、快速地评估无线通信设备的性能。信设备的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种无线通信网络设备性能测试方法


[0001]本专利技术涉及无线通信网络
，具体为一种无线通信网络设备性能测试方法。

技术介绍

[0002]随着移动通信的快速发展，各类无线通信网络设备被广泛使用。这些设备的性能直接影响网络的传输速率、可靠性和稳定性。因此，对无线通信网络设备进行全面和准确的性能测试非常必要。
[0003]现有的无线通信网络设备测试方法主要采用laboratory测试和field测试。Laboratory测试可以在可控环境下进行，但难以模拟各种复杂环境对设备性能的影响。Field测试虽然是在实际环境下进行，但是测试条件难以重复，结果稳定性差。另外，现有测试设备只能对某一项指标进行被动测试，不能主动根据环境变化调整测试信号。测试数据的后处理主要依赖简单统计分析，不能深入挖掘结果价值。
[0004]因此，现有无线通信网络设备性能测试方法存在测试环境不足、测试手段局限、测试数据处理不充分等问题。为此，需要设计相应的技术方案给予解决。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种无线通信网络设备性能测试方法，解决了测试环境不足、测试手段局限、测试数据处理不充分的技术问题。
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种无线通信网络设备性能测试方法，方法步骤包括如下：S1、设置自适应阵列，该阵列由多个无线接收和发送节点组成，每个节点都能够独立接收和发送数据，自适应阵列中的节点采用智能天线阵列，可以根据环境变化自动调整每个天线单元的相位、振幅和频率参数，从而实时优化天线阵列的方向；S2、使用该自适应阵列进行无线通信设备的性能测试，使用自适应阵列进行设备性能测试时，采用最小均方差MMSE算法adaptive filters（自适应滤波器）来实时优化阵列权重系数，其中：Wiener filter solution（滤波解）：W = R^
‑
1 * P；R = E[X X^H]；P = E[X * Y]；式中，X表示接收信号，Y表示期望参考信号，W是Wiener filter（滤波器）权重，R为输入信号的自相关矩阵，P为输入信号和期望信号的互相关矩阵，通过Wiener filter可以估计信道的频率响应；测试包括但不限于数据传输速率、延迟、误码率或信号质量方面的性能，测试过程中，自适应阵列可以模拟不同的多径环境，通过调整每个节点的相位、振幅和频率参数，人
为地在测试信道上引入衰落和多径效应，对被测试设备的抗多径能力进行全面的测试；S3、采集测试数据，包括但不限于接收和发送的数据量、传输时间、误码数量和信号质量，并使用自相关分析或小波分析算法，分析测试信号的时域特征、频域特征，获得信道的传输函数、频率响应和时延扩展参数；S4、使用马尔可夫链蒙特卡洛方法和神经网络智能算法对采集的测试数据进行分析，建立传输信道模型，使用支持向量机SVM模型对测试数据进行分类与回归分析，建立设备性能评估模型，其中：SVM 目标函数：；其中w是分界超平面法向量，C为惩罚系数，xi表示输入样本，yi为样本标签，通过求解最优化目标函数可以得到性能评估模型，获得无线通信设备在该信道下的理论传输上限，并与测试结果进行对比，得出设备的性能偏差及优化方向，输出无线通信设备的性能评估结果。
[0007]优选的，所述无线通信设备的性能测试可以在不同的环境条件下进行，包括但不限于不同的信号强度、网络拥堵程度、干扰强度、多种移动速度、复杂多路径场景、极端天气环境、空中立体化测试、太空环境模拟、生物组织传输测试、长时间可靠性和功率自适应测试。
[0008]优选的，所述无线通信设备的性能测试可以在设备的不同工作模式下进行，包括但不限于待机模式、数据传输模式、低功耗模式、天线工作模式、网络协议模式、加密传输模式、多用户场景模式、分组丢失模式、载波聚合模式、基站协作模式和自组网模式。
[0009]优选的，所述采集的测试数据还包括设备的工作状态数据，如设备的电池电量、CPU使用率、设备的能量消耗、设备的热量排放、设备的无线信号质量、设备的移动性或设备的故障记录。
[0010]优选的，无线通信设备的性能测试可以对设备的所有无线通信接口进行，包括但不限于蓝牙、Wi
‑
Fi、4G、5G、量子通信或生物电磁通信接口。
[0011]进一步改进地，无线通信设备的性能评估结果还包括设备的工作效率指标，如功耗效率、CPU效率、能量效率、通信能效、任务执行效率、热效率或无线资源利用率。
[0012]优选的，步骤S1中，根据环境变化自动调整每个天线单元其他参数，还包括有天线极化方式、辐射方向图、信道带宽、维度、距离、工作频带、阵列收缩、测向校准、功率分配或测量模式。
[0013]优选的，步骤S2中，还可以人为地在测试信道上引入长时延时变效应、空间非关联效应、密集多径效应、闪烁衰落效应、相对运动效应、毫米波大尺度衰落、细致多普勒效应、极端干扰效应、频谱拥塞效应或空间非平稳效应。
[0014]优选的，步骤S3中，通过测试采集获得的信道参数还包括有时变衰落统计特性、多径衰落Profile、角度扩展、时变干扰、流形状测量、多普勒效应、分集指数、相长或密集多径分布。
[0015]优选的，步骤S4中，所述输出无线通信设备的性能评估结果包括有生成评估报告、
建立性能数据库、数据可视化、仿真展示、AR/VR场景、开放API接口、移动端应用或自动报告生成。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：该方法通过自适应阵列与自动分析算法进行无线通信设备的性能测试，能够准确、快速地评估无线通信设备的性能，包括数据传输速率、延迟、信号质量等方面的性能；相比传统方法，该技术通过调控阵列权重自适应测试信道效应，运用高级算法分析测试数据，可以准确获取设备在复杂环境下的性能参数，与现有技术采用的测试手段和分析方法完全不同，可实现更准确和智能化的无线网络设备测试；相比简单的统计分析，这两种方法可以更好地分析测试数据中包含的综合信息，建立起信道效应与设备性能之间的关系模型，实现从数据到设备性能评估的有效映射，使结果更准确可靠，这与现有测试方法的简单数据统计分析有显著区别；马尔可夫链蒙特卡洛方法和神经网络这两种智能算法相比传统的统计分析，在分析测试数据和评估设备性能方面有以下几个优势：建模能力强，可以处理更为复杂的非线性关系，无线信道效应和设备性能之间存在复杂的非线性关系，而传统统计分析多基于线性假设，难以描述这种复杂关系；考虑更多影响因素，智能算法可以同时考量多个影响因素及其交互作用对目标的影响，而不仅仅是简单地对某一统计量进行分析；更好地发掘数据内在规律，智能算法通过训练可以自动学习数据中的内在规律，而传统计分析依赖人工特征工程；分析效率更高，相比遍历统计，智能算法可以更快地从海量数据中提取有效信息；提高结果准确度，建立的模型更贴近真实情况，使得从数据到性能评估的映射更加准确；适应更广泛的问题，智能算法拥有更强的扩展性和通用性，适用于不同类型设备的性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线通信网络设备性能测试方法，其特征在于，方法步骤包括如下：S1、设置自适应阵列，该阵列由多个无线接收和发送节点组成，每个节点都能够独立接收和发送数据，自适应阵列中的节点采用智能天线阵列，可以根据环境变化自动调整每个天线单元的相位、振幅和频率参数，从而实时优化天线阵列的方向；S2、使用该自适应阵列进行无线通信设备的性能测试，使用自适应阵列进行设备性能测试时，采用最小均方差MMSE算法adaptive filters来实时优化阵列权重系数，其中，Wiener filter solution：W = R^
‑
1 * P；R = E[X X^H]；P = E[X * Y]；式中，X表示接收信号，Y表示期望参考信号，W是Wiener filter 权重，R为输入信号的自相关矩阵，P为输入信号和期望信号的互相关矩阵，通过Wiener filter可以估计信道的频率响应；测试包括但不限于数据传输速率、延迟、误码率或信号质量方面的性能，测试过程中，自适应阵列可以模拟不同的多径环境，通过调整每个节点的相位、振幅和频率参数，人为地在测试信道上引入衰落和多径效应，对被测试设备的抗多径能力进行全面的测试；S3、采集测试数据，包括但不限于接收和发送的数据量、传输时间、误码数量和信号质量，并使用自相关分析或小波分析算法，分析测试信号的时域特征、频域特征，获得信道的传输函数、频率响应和时延扩展参数；S4、使用马尔可夫链蒙特卡洛方法和神经网络智能算法对采集的测试数据进行分析，建立传输信道模型，使用支持向量机SVM模型对测试数据进行分类与回归分析，建立设备性能评估模型，其中：SVM 目标函数：；其中w是分界超平面法向量，C为惩罚系数，xi表示输入样本，yi为样本标签，通过求解最优化目标函数可以得到性能评估模型，获得无线通信设备在该信道下的理论传输上限，并与测试结果进行对比，得出设备的性能偏差及优化方向，输出无线通信设备的性能评估结果。2.根据权利要求1所述的一种无线通信网络设备性能测试方法，其特征在于：所述无线通信设备的性能测试可以在不同的环境条件下进行，包括但不限于不同的信号强度、网络拥堵程度、干扰强度、多种移动速度、复杂多路径场景、极端天气环境、空中立体化测试、太空环境模拟、生物组织传输测试、长时间可靠性和功率自适应测试。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇林，谭世宇，李耀萍，
申请(专利权)人：长春市佳白网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：