WiMAX固定寬帶無線接入測試分析

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作為新興的寬帶無線接入系統(tǒng),WiMAX具有比以往無線接入系統(tǒng)更為強大的能力,比如對QoS的支持、基于IP的架構、不受路況、地形、物業(yè)的影響以及容易進入樓宇或小區(qū)等。

測試中存在的問題

從總的測試情況看,被測廠商設備從性能、功能、業(yè)務承載能力和管理功能等方面基本滿足測試規(guī)范的要求。下面是測試中存在的一些問題:

●用戶站點選。河捎诜且暰鄷rCPE與基站通信需要滿足一定條件,對于具體用戶環(huán)境需要進行現(xiàn)場勘查和試驗;

●CPE的安裝:室外型CPE一般安裝在樓頂,從本次測試看到樓頂安裝都需要和物業(yè)協(xié)調,安裝難度較大,室內型CPE在室內的放置位置、角度對于信號傳輸有明顯影響,可能也需要專門對每個用戶進行培訓甚至技術支持,針對上述問題需要制定專門的工程指導手冊;

●總體上設備網管與傳統(tǒng)電信網管系統(tǒng)相比,在功能上還需要完善;另外還需要運營商制定專門的接口規(guī)范,才能實現(xiàn)設備與現(xiàn)有網管、營賬系統(tǒng)的互通;

●安全加密:目前只有部分廠家支持無線鏈路層的安全加密,針對不同用戶需求,安全加密功能還需要完善;

●部分設備在性能測試中發(fā)現(xiàn)的擁塞后不能恢復的問題需要完善和解決;

●終端不能自動選擇強信號的基站,用戶只能通過手工方式,分別設置不同基站的頻點,并通過手工比較來決定采用哪個頻點。

測試結果分析

●設備工作在不同編碼方式決定了設備所能支持的帶寬;

●不同編碼方式的帶寬相差較大:對于相同設備,64QAM>16QAM>QPSK>BPSK,設備工作在高階編碼(64QAM、16QAM)方式的帶寬遠大于低價編碼方式(QPSK、BPSK)所支持的帶寬;

●被測設備都支持自動選擇編碼方式,當無線鏈路的信號強度(RSSI)和載波干擾比CINR(有的設備為信噪比SNR)變化時會自動改變編碼方式;

●部分設備在同一編碼方式下,上行和下行帶寬相差比較明顯,小包和大包時的帶寬相差比較明顯。

承載業(yè)務

●被測設備都可以承載VoIP和視訊、會議、流媒體等實時業(yè)務,業(yè)務質量可以滿足要求;

●被測設備可以承載FTP等非實時業(yè)務,F(xiàn)TP帶寬取決于CPE設備放置/安裝的位置和環(huán)境所能達到的RSSI和CINR(設備的編碼方式);

●提供WiFi熱點接入時,可以提供較好的接入帶寬,接入帶寬取決于CPE設備放置、安裝的位置和環(huán)境;

●被測設備在以太網端口都支持基于IEEE802.1Q的VLAN幀的傳送,有些設備支持VLANTrunk功能,部分設備支持基于CPE以太網端口的VLAN配置。

認證和安全加密

●目前所有被測設備都支持對于CPE接入基站的認證,認證方式主要是在基站上配置允許接入的CPE的MAC地址,通過CPE接入時的MAC地址對CPE進行認證;也有設備是在CPE上需要配置接入基站的ID,在認證時基站檢查CPE攜帶的基站ID進行認證;

●目前只有部分設備支持MAC層的安全加密功能;

●在具備條件的地方進行了基于被測無線設備接入網絡的PPPoE測試,接入的用戶可以通過被測3.5GHz點到多點寬帶無線接入設備接入到網絡進行PPPoE認證。

QoS功能

QoS功能是IEEE802.16d標準的重要組成部分,從測試結果看,本次測試的設備都支持QoS功能?傮w情況如下:

●所有設備都支持rtPS、nrtPS和BE三種業(yè)務類型,并且能夠提供相應的QoS,但從丟包率和時延看,在有些設備上rtPS和nrtPS兩種業(yè)務類型的流的性能沒有明顯區(qū)別;

●部分廠家設備支持UGS業(yè)務類型,但從測試結果看UGS流的性能(帶寬、時延和抖動)不能完全得到保證;

●不同廠家對于業(yè)務流的區(qū)分方法不同,大部分廠家支持通過VLAN來區(qū)分不同業(yè)務類型,也有廠家通過IPToS/DSCP字段來區(qū)分不同業(yè)務,或者通過MAC地址區(qū)分。

帶寬控制功能

帶寬是IEEE802.16d標準中不同業(yè)務類型的QoSprofile中的一個重要參數(shù),帶寬管理也是QoS控制的一個重要手段。測試結果表明:

●所有設備都支持帶寬控制功能,能夠按照業(yè)務流參數(shù)中所設置的帶寬參數(shù)對業(yè)務流使用的帶寬進行控制;

●對于大包的帶寬控制比對小包的帶寬控制更準確,小包(測試時采用64字節(jié))的實際帶寬都比所設置的帶寬要大(有些設備超過的比例較大)。

網管功能

測試中,有些廠家提供了網管系統(tǒng)參加測試,有些廠家沒有提供專門的網管系統(tǒng),而是通過本地管理終端實現(xiàn)部分網管功能要求。

總體上設備都支持本地和遠程管理,支持空口參數(shù)和業(yè)務流參數(shù)配置,其它功能包括圖形化拓撲、性能統(tǒng)計和故障管理等,這些與傳統(tǒng)電信網管系統(tǒng)相比還需要進一步完善。

外場測試

我們對被測設備的視距和非視距覆蓋能力進行了驗證,取得了一些數(shù)據(jù),歸納如下:

●視距傳輸效果比較好,從幾個城市看,對于視距測試點,基本可以保證與基站之間保持穩(wěn)定的、較高的傳輸帶寬;

●非視距傳輸效果受地形條件影響較大,在不同點測試,有的地方信號較好,可以達到較高數(shù)據(jù)傳輸帶寬,有的地方信號較差,帶寬較小且不穩(wěn)定,有些地方基本沒有信號;從測試結果分析3.5GHz點到多點寬帶無線接入支持多徑傳輸,如果存在較好信號反射路徑,可以進行非視距通信,否則信號較差或者沒有信號;

●室外型CPE的通信距離比室內型要遠,在實際測試時室外型CPE在最遠10km達到比較高的傳輸帶寬(上行、下行分別達到11Mbit/s多),室內型CPE在測試中距離較遠時沒有信號;

●在一些地方進行的室內覆蓋測試中發(fā)現(xiàn),對于室內型CPE尤其是在非視距時,在房間放置的位置、CPE的朝向、窗戶玻璃、墻壁等對于信號和傳輸帶寬(特別是上行帶寬)影響非常明顯?傮w上放在窗臺上(開窗)或者放在窗戶外信號明顯比室內(關窗)要強;

●從干擾測試結果看,鄰頻扇區(qū)對于扇區(qū)的吞吐量和丟包率性能沒有明顯影響;同頻干擾對于扇區(qū)的數(shù)據(jù)傳輸性能有明顯影響,隨著干擾扇區(qū)功率的增加,數(shù)據(jù)傳輸丟包率顯著增加。

作者:中國聯(lián)通有限公司數(shù)據(jù)固定業(yè)務部 張云勇   來源:通信世界周刊
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