基于空中接口射頻的容量測(cè)試

?

　　網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備供應(yīng)商需要按照用戶要求的實(shí)際條件測(cè)試LTE網(wǎng)絡(luò)。LTE的發(fā)展對(duì)容量測(cè)試提出許多新的挑戰(zhàn)，需要采用不同于3G網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試方法和技術(shù)。LTE 的系統(tǒng)架構(gòu)比UMTS更加扁平，這意味著，容量測(cè)試傳統(tǒng)上使用的基帶網(wǎng)絡(luò)接口已不適用于LTE網(wǎng)絡(luò)。本文探討這些挑戰(zhàn)，并說(shuō)明基于成熟的空中接口通過(guò)射頻(RF) 進(jìn)行容量測(cè)試的方法。

　　傳統(tǒng)方法

　　移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)試一般分為兩個(gè)階段–首先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，然后進(jìn)行外場(chǎng)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)室研發(fā)測(cè)試首先對(duì)一臺(tái)用戶設(shè)備 (UE) 進(jìn)行深入功能性測(cè)試，以保證符合3GPP規(guī)范。采用最新一代移動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，可模擬多部UE，檢驗(yàn)多臺(tái)設(shè)備接入時(shí)基站能否正常工作，優(yōu)化基站為UE分配網(wǎng)絡(luò)資源使用的調(diào)度算法。采用特制的多UE移動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，通常能夠給出可重復(fù)的精確結(jié)果，從而在手機(jī)或移動(dòng)設(shè)備推出之前對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試，因?yàn)槭謾C(jī)開(kāi)發(fā)滯后于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

　　下一階段進(jìn)行外場(chǎng)移動(dòng)環(huán)境測(cè)試，但由于前期部署階段基本上沒(méi)有其他用戶接入網(wǎng)絡(luò)，因此移動(dòng)環(huán)境測(cè)試很難有效模擬滿容量狀態(tài)下的性能效果。特制的容量測(cè)試系統(tǒng)專門(mén)用來(lái)生成大流量負(fù)載，重點(diǎn)檢驗(yàn)各種情景下端到端性能。

　　實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下存在大量用戶同時(shí)使用服務(wù)的情況。例如在機(jī)場(chǎng)，500名來(lái)自大西洋彼岸航班的到港乘客同時(shí)接通手機(jī);或者，一個(gè)大城市，成千上萬(wàn)的人同時(shí)使用手機(jī)和數(shù)據(jù)卡。利用網(wǎng)絡(luò)容量測(cè)試，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商可以檢測(cè)核心網(wǎng)和基站 (eNodeB或 eNB) 能否可靠處理這類情況，確定需要加裝設(shè)備之前的最大容量。

　　網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

?

　　圖1: LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　如圖1所示，LTE網(wǎng)絡(luò)由大量不同要素組成，包括服務(wù)器、 分組核心網(wǎng) (EPC)、基站 (eNodeB) 和天線系統(tǒng)。在各種實(shí)際情景下測(cè)試整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是十分重要的，例如，多個(gè)蜂窩小區(qū)、接入幾千部UE、MIMO操作以及用戶采用各種服務(wù)。

　　特制的容量測(cè)試系統(tǒng)可生成大流量空口負(fù)載，然后采用各種不同的觀測(cè)點(diǎn)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，也可以進(jìn)行EPC和服務(wù)器仿真，以‘環(huán)繞’測(cè)試的方式測(cè)試eNodeB ，了解eNodeB 隔離狀態(tài)下的工作極限。兩種測(cè)試方法的目的都是測(cè)量各種情景下的性能。

　　采用容量測(cè)試系統(tǒng)

　　運(yùn)營(yíng)商和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商應(yīng)在全面部署網(wǎng)絡(luò)之前進(jìn)行容量測(cè)試。運(yùn)營(yíng)商需要結(jié)合部署計(jì)劃測(cè)試容量，以評(píng)估供應(yīng)商設(shè)備端到端性能，包括新建網(wǎng)絡(luò)和升級(jí)的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，他們必須在實(shí)際部署網(wǎng)絡(luò)之前，對(duì)系統(tǒng)表現(xiàn)和性能有充分的把握。

　　運(yùn)營(yíng)商還要測(cè)量和比較供應(yīng)商系統(tǒng)的性能。每家供應(yīng)商采用獨(dú)特的方法配置各種調(diào)度算法，這些方法之間的差異將影響網(wǎng)絡(luò)性能和效率，從而關(guān)系到端到端性能。通過(guò)容量測(cè)試，運(yùn)營(yíng)商可通過(guò)一致的方式比較各種不同情景下獲得的結(jié)果。

　　供應(yīng)商受益

　　基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商也可以利用容量測(cè)試優(yōu)化設(shè)備在實(shí)際工作條件下的性能，例如，在加長(zhǎng)的測(cè)試周期內(nèi)，對(duì)大量UE和多個(gè)小區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)測(cè)試。通過(guò)模擬實(shí)際環(huán)境下的使用情況，供應(yīng)商可以進(jìn)一步確保設(shè)備在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的性能達(dá)到預(yù)期水平。

　　網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)eNodeB及其他網(wǎng)絡(luò)組件，然后采用功能測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行3GPP功能測(cè)試。這種核心功能經(jīng)過(guò)研發(fā)階段詳細(xì)功能測(cè)試后，提交給容量測(cè)試團(tuán)隊(duì)，由其檢驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)際環(huán)境下的表現(xiàn)和‘極限’– 性能高于技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試水平。

　　隨著供應(yīng)商越來(lái)越多地參與服務(wù)業(yè)務(wù)，而不再僅僅提供網(wǎng)絡(luò)硬件，他們從始至終為保證網(wǎng)絡(luò)性能和可靠性所承擔(dān)的責(zé)任也在增加，提高實(shí)驗(yàn)室測(cè)試能力可使他們從中受益。通過(guò)功能測(cè)試不能全面掌握在商用網(wǎng)絡(luò)中大量用戶同時(shí)應(yīng)用各種業(yè)務(wù)的場(chǎng)景，對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量的性能極限理解越充分，越能輕松地提供服務(wù)業(yè)務(wù)并保證網(wǎng)絡(luò)可靠運(yùn)行。

　　診斷為什么特定功能在外場(chǎng)環(huán)境中不能正常工作需要耗費(fèi)大量時(shí)間，降低研發(fā)和管理服務(wù)團(tuán)隊(duì)的效率并增加成本。而實(shí)驗(yàn)室性能和功能測(cè)試可為外場(chǎng)測(cè)試提供基本條件。盡管不能解決每一個(gè)問(wèn)題，但在提高初始測(cè)試檢驗(yàn)水平，以基于實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)復(fù)現(xiàn)外場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題方面，網(wǎng)絡(luò)容量測(cè)試發(fā)揮著極為重要的作用。

　　發(fā)生問(wèn)題時(shí)，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商要求做出迅速有效的響應(yīng)。獨(dú)立的、獲得市場(chǎng)認(rèn)可的測(cè)試系統(tǒng)，有助于供應(yīng)商對(duì)潛在原因和解決辦法提出詳細(xì)的反饋意見(jiàn)。