Подход к оценке производительности сети WiMAX

В настоящее время тестирование производительности являет собой новой подход при мониторинге данных. Новый подход в тестировании – режим измерения производительности на основе статистических данных, получаемых на основе плановых измерений с последующей численной обработкой математическими методами, представляет собой эффективный способ по анализу функционирования сетевой архитектуры, что позволяет систематически находить ограничения (“бутылочные горлышки”), ошибки и подозрительные события поведения сетевых компонентов.

Алгоритмы по тестированию производительности в некоторой степени уникальны и существует множество параметров и событий, которые могут быть измерены, равно как и множество режимов измерений, которые могут быть соотнесены друг с другом. Количество таких перестановок и комбинаций бесконечно, что накладывает определенные ограничения при синтезе алгоритма по измерению рабочих показателей производительности сети.

Оператор сети должен определить для себя приоритетные цели по предоставлению информационных услуг на основании реально выполняемых требований по обеспечению качества. После чёткой формализации данных задач, должны быть идентифицированы технические показатели производительности, на которых, согласно выбранной стратегии, основывается надлежащее функционирование сетевой архитектуры и дальнейшая оптимизация сети. Согласно этой концепции, постепенно, шаг за шагом, операторы приступают к внедрению новых сервисов.

Известно, что наиболее критической частью сетей широкополосного беспроводного доступа является радиоинтерфейс между мобильным терминалом и базовой станцией, который представляет собой превосходный участок для сбора данных о характере обеспечения качества функционирования на физическом уровне.

Наиболее исчерпывающую информацию о радиопокрытии обеспечивает методология измерения энергетических параметров радиоканала с мобильного передвижного средства: так называемый “drive test” в зоне обслуживания базовой станции. Конечной целью выполнения таких измерений на производительность является отладка неполадок и оптимизация функционирования сети. Данные по функционированию сети, получаемые на протяжении “drive tests”, могут организовываться в формате отчётов и переправляться на высшие уровни системы управления сетевой архитектуры для последующего анализа.

На рис.1 представлен алгоритм комплексного анализа производительности сети, включающий измерение ключевых рабочих показателей сети, при передаче разного рода потового трафика (речь, данные, видеоинформация), при использовании соответствующих программно-аппаратных средств для тестирования производительности сети в режиме “drive-test”. Вместе с тем, для более точной оценки производительности сети и получения полной информации о состоянии радиоканала, характеристиках передачи потоковых сервисов и проблемных участках сети необходимо использование обработки результатов измерений методами математической статистики с учетом аналитической модели сети IEEE 802.16.

Данный подход обеспечивает комплексную оценку производительности сети, что дает возможность применения нового поколения измерительного инструментария, способного обрабатывать большие объемы данных от интерфейсов сетевой архитектуры WiMAX и осуществлять их высокопродуктивную фильтрацию и корреляцию.

Алгоритм комплексного анализа производительности сети

Рис. 1. Алгоритм комплексного анализа производительности сети

Далее, рассмотрим один из вариантов проведения тестирования производительности сети в режиме “drive-test”.

Методика и условия проведения тестирования производительности сети с использованием программного пакета IxChariot в режиме “drive-test”.

Для такого рода тестов одним из наиболее успешных и признанных решений является программный продукт IxChariot компании Ixia, который является мощным инструментом оценки ключевых функциональных характеристик сети с пакетной коммутацией, позволяющий проанализировать её реальную непрерывную производительность, осуществлять тестирование всех аспектов передачи данных с учетом использования различных сервисов, проверку хен-довера и роуминга, а также большое количество параметров качества функционирования.

Измерения рабочих характеристик сети проводятся путем передачи сгенерированных потоков данных между парами компьютеров, подключенных к беспроводной сети WiMAX с эмуляцией разного рода типов распределенных приложений, с последующим сбором информации и формированием отчета полученных результатов.

На рис.1 представлена схема базовой структуры программного пакета IxChariot.

Структуры программного пакета IxChariot

Рис.2. Структуры программного пакета IxChariot

Для сети беспроводного доступа к ресурсам интернет оператора “Intel-lecom” ООО “Интеллектуальные коммуникации” предоставляемого услуги 4G в г.Харькове по технологии WiMAX стандарта IEEE 802.16е-2005 в диапазоне 2,3 ГГц, предлагается проведение измерений рабочих показателей беспроводных соединений с передачей различных типов трафика.

Цель экспериментальных исследований при проведении тестирования заключалась в следующем:

1. Проведение измерений ключевых рабочих параметров сети WiMAX 4G при передаче различных видов потокового трафика в реальном масштабе времени в условиях действующей сложной сигнально-помеховой обстановки в городских условиях.

2. Анализ полученных результатов производительности сети и оценка качества её функционирования в соответствии с моделью QoS для рассматриваемых видов обслуживания.

3. Определение условий использования радиопередающих средств беспроводной сети WiMAX 4G с учетом деструктивных факторов окружающей электромагнитной обстановки влияющих на показатели качества функционирования сети и надежность её работы.

4. Получение практических результатов, необходимых для разработки научно-технических рекомендаций по повышению эффективности функционирования сети и её оптимизации по выбранному критерию с учетом динамического изменения параметров действующей электромагнитной обстановки.

На рис.3 представлена общая схема экспериментальной установки, включающая собственно сегмент сетевой архитектуры системы WiMAX 4G и двух терминалов доступа: фиксированного и мобильного, представляющих контрольные точки базовой IP-сети EndPoint1 и EndPoint2 соответственно. На базе EndPoint2 установлен агент мониторинга IxChariot (Consol). Мобильный терминал может находиться в одной зоне обслуживания базовой станции вместе с фиксированноым терминалом так и в зонах обслуживания других базовых станций сети.

Процедура тестирования предполагает двунаправленный характер и выполняется от оконечной точки EndPoint1 до точки EndPoint2.

Схема экспериментальной установки

Рис. 3. Схема экспериментальной установки

Эксперимент по тестированию производительности сети, как правило, включает серию тестов:

1) измерение энергетических параметров радиоканала: уровня принимаемого сигнала, отношения, сигнал/шум, девиации отношения сигнал/шум в зависимости от радиуса зоны радиопокрытия обслуживающей базовой станции.

2) измерение характеристик беспроводного соединения при передаче ТСР-пакетов данных различной длины для фиксированного и мобильного видов доступа, в зоне действия одной и нескольких обслуживающих базовых станций.

3) измерение параметров беспроводного соединения при организации мультисервисных видов обслуживания: передачи речевых пакетов IP-телефонии и передачи потокового видео совместно с пакетами речи с различными вариантами использования речевых кодеков и размеров UDP пакетов для фиксированного и мобильного видов доступа.

4) измерение параметров беспроводного соединения смешанного потока данных с учетом перемещения мобильного пользователя по территории нескольких зон обслуживания базовых станций с осуществлением процедуры “хендовера”.

5) измерение параметров беспроводного соединения фиксированного доступа в течении суточного сеанса связи.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

%d такие блоггеры, как: