WiMAX固定宽带无线接入测试分析

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作为新兴的宽带无线接入系统，WiMAX具有比以往无线接入系统更为强大的能力，比如对QoS的支持、基于IP的架构、不受路况、地形、物业的影响以及容易进入楼宇或小区等。
    测试中存在的问题
    从总的测试情况看，被测厂商设备从性能、功能、业务承载能力和管理功能等方面基本满足测试规范的要求。下面是测试中存在的一些问题：
    ●用户站点选取：由于非视距时CPE与基站通信需要满足一定条件，对于具体用户环境需要进行现场勘查和试验；
    ●CPE的安装：室外型CPE一般安装在楼顶，从本次测试看到楼顶安装都需要和物业协调，安装难度较大，室内型CPE在室内的放置位置、角度对于信号传输有明显影响，可能也需要专门对每个用户进行培训甚至技术支持，针对上述问题需要制定专门的工程指导手册；
    ●总体上设备网管与传统电信网管系统相比，在功能上还需要完善；另外还需要运营商制定专门的接口规范，才能实现设备与现有网管、营账系统的互通；
    ●安全加密：目前只有部分厂家支持无线链路层的安全加密，针对不同用户需求，安全加密功能还需要完善；
    ●部分设备在性能测试中发现的拥塞后不能恢复的问题需要完善和解决；
    ●终端不能自动选择强信号的基站，用户只能通过手工方式，分别设置不同基站的频点，并通过手工比较来决定采用哪个频点。
    测试结果分析
    ●设备工作在不同编码方式决定了设备所能支持的带宽；
    ●不同编码方式的带宽相差较大：对于相同设备，64QAM＞16QAM＞QPSK＞BPSK，设备工作在高阶编码（64QAM、16QAM）方式的带宽远大于低价编码方式（QPSK、BPSK）所支持的带宽；
    ●被测设备都支持自动选择编码方式，当无线链路的信号强度（RSSI）和载波干扰比CINR（有的设备为信噪比SNR）变化时会自动改变编码方式；
    ●部分设备在同一编码方式下，上行和下行带宽相差比较明显，小包和大包时的带宽相差比较明显。
    承载业务
    ●被测设备都可以承载VoIP和视讯、会议、流媒体等实时业务，业务质量可以满足要求；
    ●被测设备可以承载FTP等非实时业务，FTP带宽取决于CPE设备放置/安装的位置和环境所能达到的RSSI和CINR（设备的编码方式）；
    ●提供WiFi热点接入时，可以提供较好的接入带宽，接入带宽取决于CPE设备放置、安装的位置和环境；
    ●被测设备在以太网端口都支持基于IEEE802.1Q的VLAN帧的传送，有些设备支持VLANTrunk功能，部分设备支持基于CPE以太网端口的VLAN配置。
    认证和安全加密
    ●目前所有被测设备都支持对于CPE接入基站的认证，认证方式主要是在基站上配置允许接入的CPE的MAC地址，通过CPE接入时的MAC地址对CPE进行认证；也有设备是在CPE上需要配置接入基站的ID，在认证时基站检查CPE携带的基站ID进行认证；
    ●目前只有部分设备支持MAC层的安全加密功能；
    ●在具备条件的地方进行了基于被测无线设备接入网络的PPPoE测试，接入的用户可以通过被测3.5GHz点到多点宽带无线接入设备接入到网络进行PPPoE认证。
    QoS功能
    QoS功能是IEEE802.16d标准的重要组成部分，从测试结果看，本次测试的设备都支持QoS功能。总体情况如下：
    ●所有设备都支持rtPS、nrtPS和BE三种业务类型，并且能够提供相应的QoS，但从丢包率和时延看，在有些设备上rtPS和nrtPS两种业务类型的流的性能没有明显区别；
    ●部分厂家设备支持UGS业务类型，但从测试结果看UGS流的性能（带宽、时延和抖动）不能完全得到保证；
    ●不同厂家对于业务流的区分方法不同，大部分厂家支持通过VLAN来区分不同业务类型，也有厂家通过IPToS/DSCP字段来区分不同业务，或者通过MAC地址区分。
    带宽控制功能
    带宽是IEEE802.16d标准中不同业务类型的QoSprofile中的一个重要参数，带宽管理也是QoS控制的一个重要手段。测试结果表明：
    ●所有设备都支持带宽控制功能，能够按照业务流参数中所设置的带宽参数对业务流使用的带宽进行控制；
    ●对于大包的带宽控制比对小包的带宽控制更准确，小包（测试时采用64字节）的实际带宽都比所设置的带宽要大（有些设备超过的比例较大）。
    网管功能
    测试中，有些厂家提供了网管系统参加测试，有些厂家没有提供专门的网管系统，而是通过本地管理终端实现部分网管功能要求。
    总体上设备都支持本地和远程管理，支持空口参数和业务流参数配置，其它功能包括图形化拓扑、性能统计和故障管理等，这些与传统电信网管系统相比还需要进一步完善。
    外场测试
    我们对被测设备的视距和非视距覆盖能力进行了验证，取得了一些数据，归纳如下：
    ●视距传输效果比较好，从几个城市看，对于视距测试点，基本可以保证与基站之间保持稳定的、较高的传输带宽；
    ●非视距传输效果受地形条件影响较大，在不同点测试，有的地方信号较好，可以达到较高数据传输带宽，有的地方信号较差，带宽较小且不稳定，有些地方基本没有信号；从测试结果分析3.5GHz点到多点宽带无线接入支持多径传输，如果存在较好信号反射路径，可以进行非视距通信，否则信号较差或者没有信号；
    ●室外型CPE的通信距离比室内型要远，在实际测试时室外型CPE在最远10km达到比较高的传输带宽（上行、下行分别达到11Mbit/s多），室内型CPE在测试中距离较远时没有信号；
    ●在一些地方进行的室内覆盖测试中发现，对于室内型CPE尤其是在非视距时，在房间放置的位置、CPE的朝向、窗户玻璃、墙壁等对于信号和传输带宽（特别是上行带宽）影响非常明显。总体上放在窗台上（开窗）或者放在窗户外信号明显比室内（关窗）要强；
    ●从干扰测试结果看，邻频扇区对于扇区的吞吐量和丢包率性能没有明显影响；同频干扰对于扇区的数据传输性能有明显影响，随着干扰扇区功率的增加，数据传输丢包率显著增加。
作者：中国联通有限公司数据固定业务部 张云勇