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相關(guān)專題：
關(guān)鍵詞：EVDO 覆蓋 吞吐量 速率控制 功率控制 DRC HARQ
一、引言
近兩年來(lái)，由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)向多樣性、大容量性和非對(duì)稱性方向發(fā)展，而cdma2000 1X的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力非常有限，峰值速率僅為153.6kbps，不能滿足未來(lái)業(yè)務(wù)需求。為此中國(guó)聯(lián)通在天津等地組建cdma2000 1xEVDO試驗(yàn)網(wǎng)，估計(jì)在2006年會(huì)大規(guī)模商用。cdma2000 1xEVDO是高速不對(duì)稱性分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的解決方案，前向鏈路峰值速率約高達(dá)2.4576 Mbps/(Sector)，反向鏈路峰值速率仍為153.6kbps。網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試在網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和完善過(guò)程中起著非常重要的作用，本文對(duì)cdma2000 1xEVDO無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能、服務(wù)質(zhì)量和1x/DO網(wǎng)間性能的測(cè)試方法進(jìn)行了細(xì)致介紹。
二、cdma2000 1xEVDO網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)簡(jiǎn)介
cdma2000 1xEV-DO網(wǎng)絡(luò)主要由AT、AN(包括BTS和PCF)、AN AAA、PDSN、AAA等設(shè)備構(gòu)成。設(shè)備接口方面主要包括空中接口、A10/A11接口、A12、A13接口。其中A10/A11接口的功能與cdma2000 1X相同。A12接口連接AN與AN AAA，該接口主要完成AN級(jí)的認(rèn)證功能。A13接口主要用于不同AN間切換時(shí)AT相關(guān)信息的交換。圖1給出了cdma2000 1xEV-DO系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
cdma2000 1xEV-DO反向鏈路采用了速率控制技術(shù)，前向鏈路采用了優(yōu)化調(diào)度、速率控制、自適應(yīng)調(diào)制編碼和信道時(shí)分等技術(shù)。調(diào)度技術(shù)使基站能夠根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)際情況，合理地安排各AT的業(yè)務(wù)請(qǐng)求；速率控制技術(shù)使AT能夠根據(jù)應(yīng)用需要向基站定制所需要的傳輸速率。
三、cdma2000 1xEV-DO網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試主要內(nèi)容
cdma2000 1xEV-DO網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試主要包括以下三方面內(nèi)容：
1、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試，包括覆蓋、吞吐量、功率控制、切換、速率控制、HARQ和前向業(yè)務(wù)調(diào)度；
2、服務(wù)質(zhì)量測(cè)試，包括AT始發(fā)分組數(shù)據(jù)呼叫連接建立時(shí)間和成功率、AT側(cè)重激活時(shí)間和成功率、網(wǎng)絡(luò)側(cè)重激活時(shí)間和成功率、環(huán)路時(shí)延和長(zhǎng)時(shí)間通信保持能力；
3、1x/DO網(wǎng)間性能測(cè)試，包括從僅1x覆蓋域到1x/DO覆蓋域的休眠切換、從1x/DO覆蓋域到僅1x覆蓋域的休眠切換和從1x/DO覆蓋域到僅1x覆蓋域的激活切換。
四、cdma2000 1xEV-DO網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試主要工具
路測(cè)工具或路測(cè)軟件：主要用于采集數(shù)據(jù)，如AT接收功率、發(fā)射功率、接收信噪比(C/I和Ec/Io)、PER、RLP層吞吐量等；
GPS接收機(jī)：主要用于提供位置信息，與路測(cè)軟件配合使用，由路測(cè)軟件記錄位置信息；
后處理工具：主要用于對(duì)路測(cè)軟家采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出直觀的2維或3維測(cè)試數(shù)據(jù)相對(duì)于時(shí)間或位置的圖形等，以便對(duì)路測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析；
電子地圖。
五、cdma2000 1xEV-DO網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試測(cè)試說(shuō)明
1、在測(cè)試過(guò)程中應(yīng)將GPS接收機(jī)置于汽車頂部，以便能很好的接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，AT應(yīng)盡量置于車內(nèi)后部。
2、cdma2000 1xEV-DO下行加載采用前向鏈路用戶模擬(FLUS)方式，加載比例為占用時(shí)隙比例。
六、cdma2000 1xEV-DO網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試
1、覆蓋測(cè)試
覆蓋測(cè)試包括導(dǎo)頻覆蓋測(cè)試、前向業(yè)務(wù)信道覆蓋測(cè)試和反向業(yè)務(wù)信道覆蓋測(cè)試，每個(gè)測(cè)試又分成以下幾種情況來(lái)完成：
1)周圍小區(qū)關(guān)閉
i.本小區(qū)空載(打開(kāi)、關(guān)閉1x載波)
ii.本小區(qū)加載50%(下行)
2)周圍小區(qū)下行加載50%
i.本小區(qū)空載
ii.本小區(qū)加載50%(下行)
覆蓋測(cè)試均以基站處為起點(diǎn)，沿徑向路線以20～40km/h的速度向小區(qū)邊緣行駛，導(dǎo)頻覆蓋測(cè)試AT始終處于待機(jī)狀態(tài)，前向業(yè)務(wù)信道覆蓋測(cè)試和反向業(yè)務(wù)信道覆蓋測(cè)試AT則分別下載和上傳足夠大的文件。導(dǎo)頻覆蓋測(cè)試獲得在各種情況下的Ec/Io和前向接收功率相對(duì)于位置變化的曲線圖，前向業(yè)務(wù)信道覆蓋測(cè)試獲得DRC、前向接收功率、AT發(fā)射功率和前向業(yè)務(wù)信道PER相對(duì)于位置變化的曲線圖以及多層(RLP層、應(yīng)用層)瞬時(shí)數(shù)據(jù)速率的分布圖，反向業(yè)務(wù)信道覆蓋測(cè)試獲得RRI、前向接收功率和AT發(fā)射功率相對(duì)于位置變化的曲線圖以及反向PER和AN接收功率相對(duì)于時(shí)間變化的曲線圖。圖3給出了一個(gè)經(jīng)過(guò)后處理后得到的Ec/Io相對(duì)于位置變化的曲線圖。通過(guò)后處理得到的各種圖形可以判斷小區(qū)覆蓋邊緣以及前、反向高速、中速和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)覆蓋區(qū)。
2、吞吐量測(cè)試
吞吐量測(cè)試包括單用戶小區(qū)吞吐量測(cè)試和多用戶小區(qū)吞吐量測(cè)試，且分別進(jìn)行定點(diǎn)和移動(dòng)2種情況的測(cè)試，每個(gè)測(cè)試又分成以下幾種情況來(lái)完成：
1)在只有單小區(qū)工作的條件下(打開(kāi)、關(guān)閉1x載波)
2)在周圍相鄰小區(qū)同時(shí)工作并加載50%的條件下
單用戶定點(diǎn)吞吐量測(cè)試以及多用戶定點(diǎn)和移動(dòng)吞吐量測(cè)試均是在周圍相鄰小區(qū)同時(shí)工作并加載50%的條件下根據(jù)C/I確定近、中、遠(yuǎn)3點(diǎn)，其它情況的測(cè)試按照相同的近、中、遠(yuǎn)3點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。
近點(diǎn)：C/I=10dB以上；
中點(diǎn)：C/I=5～10dB；
遠(yuǎn)點(diǎn)：C/I=0～5dB；
具體測(cè)試方法如下：
1)單用戶定點(diǎn)前、反向吞吐量測(cè)試：分別在近、中、遠(yuǎn)3點(diǎn)下載或上傳足夠大的文件，持續(xù)6分鐘，分別統(tǒng)計(jì)RLP層和應(yīng)用層的前、反向吞吐量。
2)單用戶移動(dòng)前、反向吞吐量測(cè)試：均以基站處為起點(diǎn)，下載或上傳足夠大的文件，沿徑向路線以20～40km/h的速度向小區(qū)邊緣行駛，分別統(tǒng)計(jì)RLP層和應(yīng)用層的前、反向吞吐量。
3)多用戶定點(diǎn)前、反向吞吐量測(cè)試：將AT分布于各個(gè)點(diǎn)，近點(diǎn)3臺(tái)，中點(diǎn)3臺(tái)，遠(yuǎn)點(diǎn)2臺(tái)，各AT同時(shí)發(fā)起FTP下載或上傳并保持連續(xù)約6分鐘(文件應(yīng)足夠大)，各AT同時(shí)斷開(kāi)，記錄各AT總的下載或上傳字節(jié)數(shù)和下載或上傳時(shí)間，統(tǒng)計(jì)總的前、反向吞吐量。
4)多用戶移動(dòng)前、反向吞吐量測(cè)試：將AT分布于各個(gè)點(diǎn)，近點(diǎn)3臺(tái)，中點(diǎn)3臺(tái)，遠(yuǎn)點(diǎn)2臺(tái)，各AT同時(shí)發(fā)起FTP下載或上傳并保持連續(xù)(下載文件應(yīng)足夠大)，各測(cè)試車攜這些AT，沿各自的環(huán)形路線以20～40km/h的速度等速移動(dòng)，每輛車回到起點(diǎn)時(shí)同時(shí)結(jié)束，記錄各AT總的下載或上傳字節(jié)數(shù)和下載或上傳時(shí)間，統(tǒng)計(jì)總的前、反向吞吐量。
3、功率控制
cdma2000 1xEV-DO系統(tǒng)中基站以全功率發(fā)射，下行沒(méi)有功率控制，這里的功率控制是指對(duì)上行鏈路的功率控制。對(duì)于外環(huán)功率控制主要檢驗(yàn)各項(xiàng)業(yè)務(wù)得到需要的服務(wù)質(zhì)量(如PER)，對(duì)于內(nèi)環(huán)功率控制主要檢驗(yàn)其按照外環(huán)指定的Eb/N0目標(biāo)值調(diào)整AT發(fā)射功率的能力。
在被測(cè)小區(qū)里選取測(cè)試徑向路線，距離基站從遠(yuǎn)到近，激活反向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，分別以低速=5km/h、中速=30km/h、高速>=60km/h沿測(cè)試路線移動(dòng)，在AT側(cè)記錄主導(dǎo)頻Ec/Io和AT發(fā)射功率，在AN側(cè)記錄Eb/N0和上行PER。根據(jù)測(cè)試記錄數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)功率控制性能的好壞。
4、cdma2000 1xEV-DO系統(tǒng)內(nèi)切換
cdma2000 1xEV-DO系統(tǒng)內(nèi)切換測(cè)試包括同一個(gè)PDSN內(nèi)PCF間休眠切換(同載頻)成功率、同一個(gè)PDSN內(nèi)PCF間激活切換(同載頻)成功率和同一個(gè)PDSN內(nèi)PCF間異頻休眠切換成功率。
用4部AT建立數(shù)據(jù)呼叫連接，沿測(cè)試路線以不同的速度移動(dòng)(建議中速=30km/h，高速>=60km/h)，4部AT共進(jìn)行100次切換，通過(guò)監(jiān)測(cè)AT的狀態(tài)、AT捕獲的導(dǎo)頻信號(hào)和有效集情況來(lái)判斷AT是否發(fā)生切換和掉話，通過(guò)觀察A接口或與AT相連的監(jiān)視軟件上的信令，來(lái)監(jiān)測(cè)切換時(shí)信令交互是否正確，每次切換結(jié)束后均要檢查數(shù)據(jù)是否能正常傳輸，且切換前后，AT的IP地址是否保持不變。
5、前向鏈路DRC速率驗(yàn)證
前向鏈路DRC速率驗(yàn)證測(cè)試項(xiàng)驗(yàn)證一個(gè)單用戶能夠按照所有可能的DRC值向系統(tǒng)請(qǐng)求和接收特定的數(shù)據(jù)速率。
將AT置于小區(qū)近點(diǎn)，在系統(tǒng)側(cè)設(shè)置RL MAC transition probabilities vector為1，開(kāi)啟AN側(cè)外環(huán)功率控制功能，并關(guān)閉AT側(cè)“Early Termination”功能(即HARQ功能)，使用AT指令依次設(shè)置AT的DRC值從0x1到0x0c，AT通過(guò)FTP下載文件并保持，文件大小依據(jù)速率的不同而不同(如：1M、2MB、5MB、10MB), 下載結(jié)束后，驗(yàn)證測(cè)量的吞吐量與AT所請(qǐng)求的DRC速率是否一致。
6、 HARQ功能驗(yàn)證
HARQ功能是cdma2000 1xEV-DO中采用的一種新技術(shù)，在出錯(cuò)重傳的操作中融合了前向糾錯(cuò)(FEC)的功能，使得每一次分組包的發(fā)送都有益于分組包的最終正確解碼，因而可以改善系統(tǒng)吞吐量。
將4部AT置于小區(qū)近點(diǎn)，開(kāi)啟RL MAC功能和AN側(cè)外環(huán)功率控制功能，使用AT指令設(shè)置4部AT的DRC值為0x3，在AT側(cè)的“Early Termination”功能開(kāi)啟和關(guān)閉2種情況下，4部AT同時(shí)發(fā)起數(shù)據(jù)呼叫，使用FTP下載文件并保持至少4分鐘，之后同時(shí)斷開(kāi)4部AT的數(shù)據(jù)連接，比較開(kāi)啟和關(guān)閉HARQ功能時(shí)，小區(qū)的吞吐量，以評(píng)估HARQ功能是否可以改善系統(tǒng)吞吐量。
7、業(yè)務(wù)調(diào)度(多用戶分集)
業(yè)務(wù)調(diào)度算法能利用多用戶環(huán)境下的分集增益使系統(tǒng)吞吐量最大化，并保持多用戶之間的公平性，維持可接受的包延遲率。業(yè)務(wù)調(diào)度的測(cè)試目的是測(cè)試采用的調(diào)度算法是否可以在某種程度上提高系統(tǒng)吞吐量，保持用戶間公平。
將多部AT置于小區(qū)中點(diǎn)，分別使用1部、2部、3部、4部、5部、6部、7部和8部AT通過(guò)FTP下載文件并保持至少4分鐘，同時(shí)斷開(kāi)各AT的數(shù)據(jù)呼叫，計(jì)算AT數(shù)目不同時(shí)各AT的前向吞吐量，并計(jì)算AT數(shù)目不同時(shí)小區(qū)前向鏈路吞吐量。
8、AT始發(fā)分組數(shù)據(jù)呼叫連接建立時(shí)間和成功率；
AT發(fā)起一個(gè)分組數(shù)據(jù)呼叫，分析信令信息以確定數(shù)據(jù)呼叫連接建立時(shí)間(從AT發(fā)起第一個(gè)LCP Configure-Req消息到最后一個(gè)IPCP Configure-Ack消息間的時(shí)間間隔)，保持60秒，然后去激活，斷開(kāi)PPP連接，間隔30秒后重復(fù)以上步驟50次，計(jì)算平均分組數(shù)據(jù)呼叫連接建立時(shí)間和分組數(shù)據(jù)呼叫成功率。
9、AT側(cè)發(fā)起的重激活時(shí)間和成功率
在AT處于休眠狀態(tài)下，從AT側(cè)用ping命令重激活數(shù)據(jù)呼叫，檢查數(shù)據(jù)呼叫是否被激活，若成功重激活，記錄重激活所需時(shí)間(AT處于休眠狀態(tài)時(shí)在AT側(cè)用ping命令將呼叫重激活的時(shí)間記為RTD_dormant，當(dāng)AT處于激活狀態(tài)時(shí)重復(fù)ping命令，記為RTD_active，則重激活時(shí)間=RTD_dormant-RTD_active)，保持一段時(shí)間不傳輸分組數(shù)據(jù)，手機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)，再重復(fù)以上步驟50次，計(jì)算平均重激活時(shí)間和重激活成功率。
10、網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起的重激活時(shí)間和成功率
在AT處于休眠狀態(tài)下，從網(wǎng)絡(luò)側(cè)用ping命令重激活數(shù)據(jù)呼叫，檢查數(shù)據(jù)呼叫是否被激活，若成功重激活，記錄重激活所需時(shí)間(AT處于休眠狀態(tài)時(shí)在網(wǎng)絡(luò)側(cè)用ping命令將呼叫重激活的時(shí)間記為RTD_dormant，當(dāng)AT處于激活狀態(tài)時(shí)重復(fù)ping命令，記為RTD_active，則重激活時(shí)間=RTD_dormant-RTD_active)，保持一段時(shí)間不傳輸分組數(shù)據(jù)，手機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)，再重復(fù)以上步驟50次，計(jì)算平均重激活時(shí)間和重激活成功率。
11、環(huán)路時(shí)延
在AT處于激活狀態(tài)下，在AT側(cè)ping網(wǎng)絡(luò)側(cè)的服務(wù)器，ping負(fù)荷分別為8、32、56字節(jié)，針對(duì)每種負(fù)荷，重復(fù)200次，間隔1s，統(tǒng)計(jì)平均環(huán)路時(shí)延。
12、長(zhǎng)時(shí)間通信保持能力
AT發(fā)起數(shù)據(jù)呼叫，并與網(wǎng)絡(luò)之間保持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，超過(guò)30分鐘后，可斷掉連接�？蓽y(cè)三次，任一次測(cè)試所得的保持時(shí)間超過(guò)30分鐘即可。如果三次測(cè)試均未達(dá)到要求，記錄保持的最長(zhǎng)時(shí)間。
13、從僅1x覆蓋域到1x/DO覆蓋域的休眠切換
在AT處于休眠狀態(tài)下，沿測(cè)試路線以中速?gòu)膬H1x覆蓋域移動(dòng)到1x/DO覆蓋域，在1x/DO覆蓋域內(nèi)激活數(shù)據(jù)呼叫，AT應(yīng)使用DO服務(wù)，并且切換前后AT的IP地址應(yīng)保持不變。
14、從1x/DO覆蓋域到僅1x覆蓋域的休眠切換
在AT處于休眠狀態(tài)下，沿測(cè)試路線以中速?gòu)?x/DO覆蓋域移動(dòng)到僅1x覆蓋域，在僅1x覆蓋域內(nèi)激活數(shù)據(jù)呼叫，AT應(yīng)使用1x服務(wù)，并且切換前后AT的IP地址應(yīng)保持不變。
15、從1x/DO覆蓋域到僅1x覆蓋域的激活切換
在AT處于激活狀態(tài)下，用ping命令確保AT始終處于激活狀態(tài)，沿測(cè)試路線以中速?gòu)?x/DO覆蓋域移動(dòng)到僅1x覆蓋域，切換應(yīng)正常(DO業(yè)務(wù)結(jié)束，1x業(yè)務(wù)建立)，ping應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。
七、結(jié)束語(yǔ)
網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試是cdma2000 1xEVDO系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試一可以了解網(wǎng)絡(luò)性能，二可以為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供參數(shù)采集和數(shù)據(jù)分析，找出影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的原因，從而不斷地優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的資源配置，改善網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行環(huán)境，提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量，為業(yè)務(wù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的網(wǎng)絡(luò)保障。
