CDMA2000网络性能测试概述

韩国舞族

    一、无线网络性能

    1．覆盖

    覆盖测试主要是为了考察被测CDMA2000系统的室外型基站室外的覆盖性能，确定被测小区的覆盖范围，并比较确定不同小区负载情况下被测小区对各种业务的覆盖范围。

    （1）测试内容

    针对不同的业务类型，覆盖测试内容包括导频信道的覆盖和业务信道的覆盖，而业务信道覆盖又包括话音业务覆盖、数据业务前向覆盖和数据业务反向覆盖。

    为了更好的考察CDMA2000技术在不同小区负载情况下的覆盖能力，测试在以下几种负荷情况下分别进行：邻小区关闭，本小区空载（加载1）；邻小区关闭，本小区下行50％加载（加载2）；邻小区下行50％加载，本小区空载（加载3）；邻小区下行50％加载，本小区下行50％加载（加载4）。

    （2）测试工具

    路测软件和后处理软件是外场测试必备的测试工具。

    整个测试工作可分为两部分：路测工作和数据后处理工作。路测工作采集到最原始的数据，所采集数据的正确性和完整性为测试成功的基础。后处理工作按照测试结果的要求处理原始数据，一般情况下处理得到大量的中间数值和图例格式的数据，后处理的结果也可以更好验证原始数据的正确和完整性。

    （3）测试环境

    根据被测覆盖区域建筑物、用户密集情况等等的不同，将覆盖区分为密集城区、城区覆盖、城郊覆盖以及郊区覆盖区域。覆盖类型的不同，对覆盖和容量指标都有不同的需求，在工程规划中应区别对待。

    （4）测试过程

    覆盖测试是在覆盖中，选择小区，建立相应业务，按照远离基站的径向路线进行测试并记录测试数据。其中导频覆盖测试中，终端始终处于待机状态；话音业务覆盖测试中，建立RC3全速率Markov长话呼叫；前向数据业务覆盖测试中，使得终端处于FTP下载并保持连续；反向数据业务覆盖测试中，使得终端处于FTP上载并保持连续。

    测试时，使得终端处于相应的状态，并为路测软件设置相应的参数，随后测试车携带测试设备沿测试路线移动并记录测试数据。

    2．容量

    容量为网络规划的另一个重要性能指标，也是影响用户使用的一个关键因素。通过容量测试，得出CDMA2000对各种业务的典型值，并比较在不同环境下小区的容量。

    （1）测试内容

    针对不同的业务类型和移动状态，容量测试内容有：语音业务容量和数据业务容量（单/多用户分组业务上/下行吞吐量（定点、移动））。

    与覆盖测试相同，容量测试中被测小区也分为孤岛站和嵌入站进行测试：邻小区关闭，本小区空载；

    邻小区下行50％加载，本小区空载；

    （2）测试工具

    除了使用覆盖中的路测软件和后处理软件外，由于大多数路测软件一般只能记录物理层和RLP层速率，无法记录应用层速率，建议使用Iperf软件作为辅助测试工具，获得测试过程中应用层的实时速率。

    整个测试工作与覆盖测试类似，也分为路测工作和后处理工作。

    一般来讲，容量测试需记录原始数据：RLP层和应用层的瞬时数据速率、总的下载字节数和下载时间。

    （3）测试环境和测试点（路线）

    定点测试的地点一般分为小区内近、中、远三点，这些点的位置根据主导频Ec/Io或C/I以及接收到的信号强度Rx选择。其中主导频Ec/Io或C/I为有用信号强度与所有信号强度的比值，即相对值，Rx为所有信号的强度，即绝对值。

    另外，对于移动测试中的测试路线，一般会选择径向路线和环形路线进行测试。

    （4）测试过程

    在话音容量测试中，一般分为均匀分布于三点和集中于某点进行测试的两种情况。其中，前者按远、中、近、远、中、近…的顺序逐个建立手机全速率的RC3Markov呼叫并保持，直到不能稳定接入。

    在分组业务吞吐量测试中，用户发起数据上/下载并保持至少6分钟。数据传输保持的时间越长则可以尽量降低数据传送初期速率爬升过程的影响，同时也可以在多用户吞吐量测试中，尽量降低不同用户操作不同步的影响。

    3.切换

    切换是移动蜂窝系统中的一个重要性能，稳定的切换是系统连续覆盖的重要保证。切换测试是为了验证CDMA2000系统的切换功能和性能，着重考察切换成功率指标。

    （1）测试内容

    切换测试的内容包括：话音业务MSC内BSC间软切换和数据业务PDSN内PCF间激活/休眠切换成功率。在一般切换测试中，各种切换都在多种车载速度的情况下进行测试。

    （2）测试工具和数据

    测试中主要通过路测软件显示的激活集导频情况、切换信令来监测切换过程，结合话音和数据业务当前的状况判断切换是否成功，同时终端dubug模式和系统侧的信令监视功能也可辅助监测切换过程。

    （3）测试方法

    对于话音业务切换，测试车携带多部终端沿测试路线进行测试。在某基站覆盖区分别发起语音呼叫，沿着测试路线以不同的速度移动，以语音呼叫完全由另一基站提供服务为一次切换成功。

    对于激活状态下的数据业务切换，终端在某基站覆盖区发起数据呼叫，记录IP地址，通过FTP或ping命令保持连接始终处于激活状态，然后，测试车辆沿测试路线以不同速度移动，以数据呼叫完全由另一目标基站提供服务且切换前后终端的IP地址不变为一次切换成功。

    对于休眠状态下数据业务切换，在某基站覆盖区发起数据呼叫，记录IP地址，保持一段时间不传输分组数据，等终端休眠后，测试车辆沿测试路线以不同速度移动，等到数据呼叫完全由另一基站提供服务后，激活终端，确认切换过程中PPP连接保持且终端的IP地址不变为一次切换成功。

    二、网络服务质量（指标）测试

    网络服务质量测试可分为定点和室外路测进行。其中室外路测的测试路线应尽可能覆盖到系统覆盖区内的主要街道、商业区，只有这样，测得的数据才能体现整个网络性能和所能提供的服务质量。

    1.话音业务

    衡量话音业务质量的指标有：呼叫接通率、寻呼成功率、掉话率、连接时延（主叫、被叫）、长时间通话保持能力等等，这里主要介绍主叫连接时延和被叫连接时延这两个与用户感受紧密相关的性能指标。

    主叫连接时延即主叫终端发出第一条“OriginationMessage”，到主叫终端发送“Sevice Connect Completion”消息所需的时间。而被叫连接时延则是从被叫终端接收到来自基站的第一条带有被叫号码的 “Page Message”，到被叫终端发送 “Service Connect Completion”消息所需的时间。

    值得注意的是，被叫连接时延定义中要求记录第一条带有被叫号码的“PageMessage”，因为若基站发送第一条Page消息后，超时前都未接收到来自终端的PageResponse消息的话，基站会再次发送Page消息，测试中以第一条Page消息为准。

    2.数据业务

    测试中将用户感知的服务质量映射为以下可量化的QoS指标：数据呼叫连接建立时间和成功率、多种负荷的环路时延以及终端侧/网络侧重激活时间和成功率。

    （1）数据呼叫连接建立时间和成功率

    此数据呼叫连接建立时间包含空中接口建立时间和PPP连接建立时间，可真实反映出用户享受数据业务时，需要等待的时长。数据连接建立时间是建网中应重点考虑的一个性能参数。

    为了尽量避免异常情况对测试结果的影响，应多次重复进行数据呼叫，记录PPPlog消息。根据PPPlog中记录的消息，过滤出所需的消息，计算每次数据呼叫连接的建立时间，并统计数据呼叫连接成功率和平均数据呼叫连接建立时间。

    （2）环路时延(RoundTripTime)

    环路时延为从终端发送请求到受到确认的等待时间。该指标通常用于优化带宽的分配。测试环路时延的方法为在终端侧ping网络侧出口路由器。

    测试中，从终端ping网络侧的服务器，并使用不同ping负荷，获得不同负荷大小时的系统环路时延。每种负荷情况下的环路时延测试重复多次，统计平均环路时延。

    （3）终端侧/网络侧重激活时间和成功率

    相比于建立数据连接，重激活仅需重新建立空中接口，所需时间较短。若重激活时间足够短，用户会仍然感觉是在线一样。因此重激活时间是衡量网络所提供数据业务服务质量的一个至关重要的指标。

    在进行终端侧和网络侧重激活测试时，多次重复每种重激活测试，统计平均重激活时间和成功率。

    由于网络侧重激活时间中含有寻呼终端的时间，因而相比于终端侧重激活时间，网络侧重激活时间较长，并且由于处于时隙模式的终端周期性监听寻呼信道，因而网络侧重激活时间具有一定的随机性。

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