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Wlan测试技术研究及测试工具体系和应用中国移动研究院测试技术研究所目录性能测试及相关测试工具介绍射频测试及相关测试工具运营维护及相关测试工具介绍Wlan射频测试仪表Wlan射频测试（硬件测试）：EVM接收机灵敏度测试发射功率、发射模版、时间功率模版射频指标EVM测试Tx，意义，优点所有信号损伤的综合结果IQ失配非线性、相噪SNR符号、分组RMS平均Wlan信号分析仪及应用信号分析仪或者功率计测量EVM、发射功率、发射模版、时间功率模版Wlan射频信号源及应用10%13510%6510%548%11Channel11Channel6Channel1PERMbps接收灵敏度（dBm）目录性能测试及相关测试工具介绍射频测试及相关测试工具运营维护及相关测试工具介绍Waln性能测试的挑战空口多用户机制无线环境的复杂多变多用户切换性能吞吐量、用户容量Qos业务优先级保证Wlan多用户性能测试工具多用户行为仿真多用户行为仿真Layer2–802.11每个用户实现完全的MAC层IEEE802.11用户行为：载波监听，冲突避免、随机回退、重传Layer4-TCP/IP完全实现IETFRFC-793,TCP拥塞控制和避免机制，慢启动、快速重传，快速恢复机制线性速率的TCP流量产生和分析功能每个流/用户状态的独立分析大容量TCP流状态保持QoE(QualityofExperience)5-7层的应用HTTP,FTP,MPEG-2,RTP,SIP,etc.产生真实世界多种应用的流量:语音流,视频流,数据下载,广播业务等等仿真真实世界的场景部署办公室,家庭环境,医疗机构,大学,机场,热点地区,宾馆酒店等1011移动性的测试移动性的测试--漫游性能漫游性能漫游性能：漫游时延和丢包12漫游测试传统方法漫游测试传统方法移动重复、可扩展、效率？13ASomewhatBetterWayASomewhatBetterWay制造衰减看起来简单，但是：14可扩展的漫游测试可扩展的漫游测试性能测试工具仿真大量用户的移动仿真500个用户,用户独立而且并行可控漫游时间和频率产生数据流量漫游保持用户流量可控从Kbps到1000Mbps所有用户的漫游测量▪具有实际流量的端到端测量▪最大、最小、平均时延，丢包▪统计大量漫游数据15漫游测试漫游测试测量报告单位时间漫游次数最小/最大/平均漫游时延/每用户/每组漫游失败次数每用户发送/接收包数目每次漫游丢包数▪参数设置–快速漫游–预认证–更新DHCP重连接–漫游前去关联和去认证–预先设置流量–SSID–漫游序列和驻留时间–发射功率的可变范围16APAP基准性能测试基准性能测试--802.11802.11最大用户容量采用指定的搜索算法，确定最大用户数。条件：指定用户流量、丢包率、不同帧长度、安全机制，吞吐量采用指定算法搜索，确定最大数据率。条件：无丢包，不同帧长度、安全机制最大转发速率采用指定算法搜索，确定最大转发率，条件：无丢包，不同帧长度、安全机制17实时业务质量测试实时业务质量测试--VoWVoWlanlanR-值(ITU-TG.107)andMOS(ITU-TP.800)测量是工业界标准测试指标VoIPandQoSWLAN的基本测试方法服务级别上的容量服务质量的保证通话质量测量(R值,MOS评分)服务质量的差异化VoIPVoIP//QoSQoS测试工具测试工具--OverviewOverview性能测试工具支持500independent,VoIP用户IEEE802.11e/WMM实现:接入分类和用户优先级802.11e接入控制(TSPEC)通话节能模式RTP流量G.711,G.729,andG.723语音编码19VoIPVoIPQoSQoS业务质量保证测试业务质量保证测试▪优先级业务(VoIP)用户容量▪测量值–语音用户的最大支持用户数：支持给定的服务级别，同时有低优先级的背景流量或者最大努力的背景流量–高优先级语音或视频流的数目逐渐增加，直到服务质量无法满足采用802.11e/WMMQoS时，通话的最大容量?20QoSQoS服务优先级差异性测试服务优先级差异性测试测量值R-Value(MOS评分)，针对每个语音通话多种QoS优先级下的服务质量比较支持的和掉话的数目业务流量和延迟，R值VoIP用户使用RTP传输&QoSpower-save协议处理不同优先级流量时的性能、容量、业务质量设备是否能够区分优先级分类，并且差异化流量，采用802.11e/WMM?21QOSQOSVoIPVoIP业务漫游测试业务漫游测试确定wlan系统在语音和数据用户漫游时的性能漫游平均时延、掉话次数、漫游前后R值比较；性能评估结果：11n吞吐量性能提升050100150200250上行吞吐量下行吞吐量吞吐量性能比较(单位Mbps)11g11n20M11n40MAP漫游性能0204060801001201401601用户不加密30用户不加密1用户加密30用户加密11n用户漫游平均时延（ms）厂商A二层漫游厂商B二层漫游厂商A三层漫游厂商B三层漫游漫游300次，平均漫游时延QoS优先级性能测试0%50%100%厂家A1/4厂家A3/6厂家B1/4厂家B3/6不同优先级数据流接收数据量比较（包数比例）高优先级低优先级11n性能测试的挑战11n功能测试：帧聚合，多空间流，shortGI,信道绑定，兼容性11n性能测试的挑战：空口RF性能是wlan网络质量的关键和瓶颈共享信道的多用户行为无法用仪表完全模拟信号强度不能完全决定实际的传输性能不同远近、位置用户共享信道对系统的容量、性能有着直接影响影响测试结果的因素十分复杂：终端的位置和角度远近、不同的速率很多的重传和冲突时变特性和易受周围环境影响表现为统计性11nAP性能测试的优化方案建议1.通过空口和多终端实测2.多个位置：不同的距离和与AP的方向角度3.不同的摆放角度4.多种类型的客户端5.多次测试的统计结果6.排除其他影响性能测试的因素采用大的分组长度采用UDP流量(而不是TCP,FTP,…)消除TCP的可能不利影响,windowsizes,等。测试环境勘查，减少外界干扰一个典型的测试配置4WarehouseLabKitchenCubiclesLabLabOfficesLobbyConfRoom§常规的办公室环境§没有其他wifi网络的影响§足够的面积和终端§典型的室内环境-墙壁、走廊、隔断等56m21m10m目录性能测试及相关测试工具介绍射频测试及相关测试工具运营维护及相关测试工具介绍§AP的定位和频率分配是WLAN优化设计的两个重要方面。§通过测试来了解所部署AP的信号质量、传输速率，信道及SSID划分等性能，是否存在信道冲突等情况。§通过测试，远程了解AP的利用率和用户的接入情况，对网络的使用情况做充分的评估，并及时发现存在的问题。WLAN网络运维测试的目的测试内容无线环境检测:查找是否存在影响无线网络应用的干扰，识别、定位干扰源，并提出相应解决办法，出具独立的无线环境测试报告。验证无线部署方案:根据用户的部署方案进行实地勘测，了解信号强度及信号覆盖情况，信道及SSID分布状况;AP的传输速率、重传率、丢包率等分布情况;确定合理的AP位置和数量。形成独立的测试报告，包括:信道、AP、SSID信号覆盖效果图、信道及SSID分布效果图、信道及AP冲突分布图。§频谱测试仪表频谱仪：用于外部干扰的查找和频谱分析§物理层测试仪表：物理层参数的现场测试仪表§无线分析测试1、网络性能的评估分析2、网络覆盖测试等图形化功能和详细统计3、实时的网络利用率和吞吐量等等4、实现物理层参数和数据包之间的关联分析5、信令和协议的分析，比较复杂。运营维护类仪表•由掌上电脑和专用接收器组成•可以对802.11协议下各种标准的WLAN进行多种测试和分析•主要包括频谱分析、802.11数据包解调以及网络安全三大部分•定向测试天线及室内室外路测软件•适合应用于WLAN工程、验收和运维的各个阶段。WLAN便携频谱信号分析仪Ø测试2.4GHz和5GHz的DSSS和OFDMWLAN网络（802.11标准）Ø在手持设备上就能够完成2.0-4.0GHz和4.9-5.9GHz频段的频谱分析Ø在手持的OS系统上完成接收、过滤、处理和分析相应的数据。Ø频谱分析包含功率触发、波形轨迹及全频谱扫描等功能。Ø对AP/STA进行综合分析，包括MAC、SSID、RSSI、WEP/WAP加密、工作信道、多径等信息。ØMAC安全授权列表/检测/告警以及WEP和WPA加密检测Ø内置GPS接收器用于室外路测ØDF定向天线用于定位AP、黑客或其它RF干扰源WLAN便携式频谱信号分析仪信道覆盖测试：§信号强度与信号衰减、距离、障碍物屏蔽、AP的发射功率等因素相关，信号的强度在WLAN中站点能否上网连通起决定性作用§是否可以覆盖到所有设计区域，并有图形化描述§按信道分布的AP§其它运营商AP的分布情况和对本网的影响§移动性和漫游性§查找可能存在干扰的区域Ｗlan无线分析仪-覆盖测试Ｗlan无线分析仪-覆盖测试§覆盖图（可按运营商、按AP、客观覆盖）§站点及AP列表分析§按信道查看AP§按运营商查看AP§各个AP的当前场强、速率、加密、§SSID分组分析覆盖测试PDA版本界面§用于查找隐藏的AP的具体位置（注：需要配定向天线）AP的查找和定位PC版本界面PDA版本界面网络性能测试分基本测试和运行监测基本测试包括AP吞吐量测试、Ping、站点及AP列表分析等。运行监测包括：实时的AP站点性能综合分析、实时流量分析、802.11网络传输的各种数据包和信号帧的分类、和组成、实时的网络利用率和吞吐量以及任一节点的传输速率等测试参数。可实现的功能指标包括：§丢包率§可测试局域网和外网的上传和下载速率§误帧§PINGAP、PING网管、PING外网的不同时延Ｗlan无线分析仪-WLAN网络性能测试§锁定AP的性能测试网络性能测试网络时延测试§连接质量网络性能测试网络性能测试§Rx速率网络性能测试§Tx速率对于WLAN来说，由于它在协议方面有许多特殊的帧格式，因此实时的捕包解码是WLAN测试中不可或缺的方法。由于做协议分析的目的是网络维护，因此在解码过程中，只需要解到下三层，下三层包含了几乎全部网络的维护管理的基本信息。Ｗlan无线分析仪-协议分析谢谢疏漏错误，欢迎指正：刘英男研究院测试所13910111281liuyingnan@chinamobile.com