外在因素对GPRS应用层速率影响的研究报告V2.docx

外在因素对GPRS应用层速率影响的研究报告V2.docx

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外在因素对GPRS应用层速率影响的研究报告V2

外在因素对GPRS应用层速率影响

1、GPRS前景分析

世纪之交开启的通用分组无线业务GPRS，作为迈向第三代个人多媒体业务的重要里程碑将使移动通信与数据网络合二为一。

它将使IP业务得以引入更为广阔的移动市场，同时也将使移动网络能够提供更多的增值业务。

　　GSM是当前全球使用最为广泛的移动电话系统。

以目前GSM为基础的GPRS作为向第三代移动电话系统发展过程中的一个至关重要和必不可少的一步，已成为迈向第三代部署的基石，并已开启了无线数据市场的大门。

事实上，传统的话音服务和其带来的利润增长现在已经出现了停滞不前。

而以GPRS为基础的通信增值业务，包括手机上网、E－mail等Internet业务等正在急速上升。

　　GPRS已为运营商提供了开辟全新市场的能力。

通过部署GPRS，运营商可以开辟新型市场和收入来源。

分组交换使他们能够有效地使用现有的网络容量。

GPRS将支持开展创新服务，以便吸引新的客户，从而提高客户的忠诚度并降低处理成本。

由于GPRS使用的是现有的GSM网，所以其可以一举在全国范围内推出。

这样，运营商将会拥有一个新的机会，使其在新型服务合作伙伴关系的基础上与互联网服务提供商或信息提供商合作。

新的市场带来的另一个新商机就是GPRS要有新终端，这无疑为终端设备制造商提供了一个新的市场增长点。

2、项目概述

在各种GPRS话费优费政策推动下，GPRS的数据应用日益广泛，GPRS的话务量高速上升。

为了指导GPRS用户正确使用GPRS业务，同时告知市场部门合理引导客户选择性能优秀的GPRS终端设备进行GPRS业务，树立GPRS数据业务的优秀品牌，我们通过模拟各种GPRS业务使用环境，针对制约GPRS业务应用性能的各种条件及因素进行综合性的专业评估。

通过大量的测试数据分析来评估各种因素对GPRS业务性能的影响，本次研究的内容包括以下8部分：

1、在同一无线网络环境下，使用同一笔记本电脑，使用GPRS测试的FTP站点，研究不同品牌、不同型号的手机终端的应用层速率的差异。

2、在同一无线网络环境下，使用同一手机终端，使用GPRS测试的FTP站点，研究不同系统性能的笔记本电脑的应用层速率的差异。

3、在同一无线网络环境下，使用同一手机终端,使用GPRS测试的FTP站点，研究不同系统软件性能（操作系统及各种不同协议）的笔记本电脑的应用层速率的差异。

4、在同一无线网络环境下，使用同一手机终端、同一笔记本电脑，研究不同FTP站点对GPRS应用层速率的影响。

5、在同一无线环境下，研究使用GPRS上网卡AIRCARD750在不同操作系统下GPRS应用层速率。

6、在同一无线环境下，研究上下载不同大小文件的GPRS应用层速率。

7、在以上研究项目的测试过程中，使用信令仪表在Gb接口挂表测试，研究上述不同情况下信令流程的差异，试图找出应用层速率差异的原因。

8、在不同移动速率下包括高速路段及普通路段，研究不同GPRS手机不同操作系统下GPRS应用层速率的差异。

此次项目从11月20日开始，一直到12月20日，期间有一个月的时间，分别测试上述七项内容，按照实际拥有的设备间插进行，不过每项内容基本是在一个连续时间段里完成的，在下面的内容里将着重介绍每项内容的测试步骤及对测试结果的分析。

3、项目内容

3.1研究不同手机应用层速率的差异

3.1.1测试目的

在同一无线网络环境下，使用同一笔记本电脑，使用省公司路测专用FTP站点：

211.139.201.135，研究不同品牌、不同型号的手机终端的应用层速率的差异。

3.1.2测试环境

密闭微蜂窝，排除外界影响，保证没有话音话务及其它GPRS手机接入。

该小区有配置两个载波，可用信道为13个。

测试设备：

笔记本电脑（T30，操作系统winxp），手机（EricssonR520，EricssonT39，MotorolaA388c，Nokia6100，Nokia6610，Nokia7250，Nokia7650，Nokia3650，Nokia8310，Nokia6108，Siemens6618（S45），SonyEricssonT618，SonyEricssonT68i，SonyEricssonT312，SGH-P408，PanasonicGD88，OT190，OT96，ALCATELOT735）

3.1.3测试步骤

1、选择省公司路测FTP站址：

211.139.201.135，在上述的测试环境下。

2、测试上述手机（除MotorolaA388c，OT190，OT96外）分别用IRmodem在此FTP站点下载1M数据的平均应用层速率，并在BSC上统计RLC层速率，用K1205记录测试过程中的信令流程，每部手机重复下载5次。

3、测试上述手机（除MotorolaA388c，OT190，OT96外）分别用IRmodem在此FTP站点上载500K数据的平均应用层速率，并在BSC上统计RLC层速率，用K1205记录测试过程中的信令流程，每部手机重复上载5次。

4、测试MotorolaA388c，OT190，OT96，TemsR520分别用cablemodem在此FTP站点下载1M数据的平均应用层速率，并在BSC上统计RLC层速率，用K1205记录测试过程中的信令流程，每部手机重复下载5次（用R520测试时用temsinvestigation软件记录测试过程）。

5、测试MotorolaA388c，OT190，OT96，TemsR520分别用cablemodem在此FTP站点上载500K数据的平均应用层速率，并在BSC上统计RLC层速率，用K1205记录测试过程中的信令流程，每部手机重复上载5次（用R520测试时用temsinvestigation软件记录测试过程）。

注意点：

MotorolaA388c由于在WIN-XP下不能进行Irmodem的连

接，所以采用cablemodem的连线方式进行测试，OT190，OT96没有红外口，所以采用cablemodem的连线方式进行测试。

TEMSR520要对比Irmodem上网和cablemodem上网速率的差异，所以两种连线方式均采用。

3.1.4测试结果及分析

在相同的稳定的无线网络环境下，采用相同的电脑及同样的操作系统，还有用一个相对稳定的FTP服务器，为的是使得没有外界因素影响到不同手机的上网性能。

从测试结果中可以得出这样一些结论：

1、同一品牌的手机gprs上网性能相似，及上下载速率相近，当然不是完全相等，之间也存在着差异，但这些差异很小。

同一品牌机的这些特点跟这些手机采用相同的制式及modem的相似性能有关。

具体的看如下测试数据。

Nokia系列：

手机型号

连接方式

上传或下载

应用层速率

（average）

（kbos）

应用层速率

（max）

（kbps）

应用层速率

（min）

（kbps）

NOKIA7250

红外

下载

33.11

35.60

30.89

NOKIA6108

红外

下载

31.31

35.14

28.24

NOKIA8310

红外

下载

31.15

34.01

28.09

NOKIA6100

红外

下载

30.68

32.38

29.02

NOKIA7650

红外

下载

30.34

32.11

26.72

NOKIA6610

红外

下载

29.57

33.50

27.61

NOKIA3650

红外

下载

29.36

31.00

27.48

NOKIA8310

红外

上传

12.35

14.81

10.56

NOKIA7250

红外

上传

12.26

14.29

11.53

NOKIA6610

红外

上传

12.01

13.90

11.29

NOKIA6100

红外

上传

11.74

13.23

11.03

NOKIA7650

红外

上传

11.68

15.15

8.47

NOKIA6108

红外

上传

11.67

11.86

11.11

NOKIA3650

红外

上传

11.64

13.80

10.66

表3.1-1

图3.1-1

SONYERICSSON系列

手机型号

连接方式

上传或下载

应用层速率（average）（kbps）

应用层速率（max）（kbps）

应用层速率（min）（kbps）

SONYYERICSSONT68i

红外

下载

33.06

35.08

30.22

SONYERICSSONT618

红外

下载

32.63

34.02

30.70

SONYERICSSONT312

红外

下载

29.09

29.98

26.80

SONYYERICSSONT68i

红外

上传

9.67

9.78

9.56

SONYERICSSONT618

红外

上传

11.09

11.62

10.44

SONYERICSSONT312

红外

上传

11.11

11.63

10.32

表3.1-2

图3.1-2

ERICSSON系列

手机型号

连接方式

上传或下载

应用层速率（average）（kbps）

应用层速率（max）（kbps）

应用层速率（min）（kbps）

TEMSR520

串口

下载

30.02

36.41

23.45

ERICSSONT39

红外

下载

30.92

33.55

29.64

TEMSR520

串口

上传

9.81

10.24

9.26

ERICSSONT39

红外

上传

10.19

10.38

10.00

表3.1-3

图3.1-3

2、不同品牌之间的手机上载速率有所差异，在密闭微蜂窝下，C/I高，FPDCH分配充足，无线方面的影响因素很少，取每种手机的最高速率进行比较，如下表：

手机型号

连接方式

上传或下载

应用层速率（average）（kbps）

应用层速率（max）（kbps）

应用层速率（min）（kbps）

ALCATELOT735

红外

上传

20.71

22.91

19.31

OT190

串口

上传

13.09

13.33

12.83

NOKIA8310

红外

上传

12.35

14.81

10.56

SIEMENS6618

红外

上传

11.12

11.63

10.76

SONYERICSSONT312

红外

上传

11.11

11.63

10.32

SGH-P408

红外

上传

10.82

11.67

9.77

PanasonicGD88

红外

上传

10.24

10.64

9.79

ERICSSONT39

红外

上传

10.19

10.38

10

TEMSR520

串口

上传

9.81

10.24

9.26

MOTOA388C

串口

上传

8.89

9.48

8.19

表3.1-4

图3.1-4

比较结果：

ALCATELOT735>OT190>NOKIA8310>SIEMENS6618>SONYERICSSONT312>SGH-P408>PanasonicGD88>ERICSSONT39>TEMSR520>MOTOA388C

ALCATEL使用的是GPRSCLASS10制式，能支持两个上行信道，上传速率能达到20K左右，OT190上载速率较高为13k左右，NOKIA系列手机上载速率在12kbps左右，SIEMENS、SONYERICSSON和三星相近在11kbps左右，PanasonicGD88及ERICSSON速率在10kbps左右，摩托罗拉在9kbps左右。

由于上载相差1kbps对速率百分比来说比较大，所以上载表现出来的速率差异较大。

下载速率在30kbps以上有一些不稳定性，但各款手机以所能测试到的最高速率来看，基本相近，只是MOTO的手机稍慢，

手机型号

连接方式

上传或下载

应用层速率（average）（kbps）

应用层速率（max）（kbps）

应用层速率（min）（kbps）

TEMSR520

串口

下载

30.02

36.41

23.45

NOKIA7250

红外

下载

33.11

35.6

30.89

NOKIA6108

红外

下载

31.31

35.14

28.24

SONYYERICSSONT68i

串口

下载

33.06

35.08

30.22

SIEMENS6618

红外

下载

32.91

34.36

31.6

OT190

串口

下载

33.69

34.2

33.39

SONYERICSSONT618

红外

下载

32.63

34.02

30.7

NOKIA8310

红外

下载

31.15

34.01

28.09

ERICSSONT39

红外

下载

30.92

33.55

29.64

NOKIA6610

红外

下载

29.57

33.5

27.61

TEMSR520

红外

下载

29.21

32.8

25.64

SGH-P408

红外

下载

29.25

32.74

27.47

NOKIA6100

红外

下载

30.68

32.38

29.02

NOKIA7650

红外

下载

30.34

32.11

26.72

NOKIA3650

红外

下载

29.36

31

27.48

SONYERICSSONT312

红外

下载

29.09

29.98

26.8

MOTOA388C

串口

下载

26.56

29.66

24.95

ALCATELOT735

红外

上传

31.24

32.03

29.67

表3.1-5

在用手机作为modem连接上网过程中的注意点：

1、用SIEMENS6618拨号上网时，用GPRS上网直通车设置，有的sim卡可以拨号成功，有的sim卡不能进行拨号，可以用以下方法解决不能拨号的问题：

确连接手机和计算机，在Windows98下安装好modem的驱动，Windows2000/XP下可自动识别（6618在Windows200/XP里识别为SiemensS45），进入Windows设备管理器，打开SiemensS45属性，在“调制解调器”－“最大端口速度”里将速度调至最高。

在“高级”－“额外设置”－“额外的初始化命令”里填入：

AT+CGDCONT=1,"IP","cmnet"（注意，都是半角字符）。

在“高级”－“更改默认首选项”里确认端口速度已调至最高，“数据协议”选GPRS。

2、用MOTOA388C及MOTOA6288进行拨号上网时，如果有连接电缆充电口就必须对电缆充电，而用OT190拨号上网时，不能一边充电一边拨号，否则计算机不能识别手机。

3．通过信令仪观察各款手机的信令，发现基本信令都是一样的，没有特别的地方。

4、有的手机需要自己的拨号软件，才能很正常的拨号，比如MOTOA388C及MOTOA6288（MOTO系列）、SGH-P408（三星）、OT190（使用软件GPRSCONTROLER）、ALCATELOT735等。

5、购买国产手机时，一定要注意是否带modem驱动的光盘，一般网站中很难找到这些驱动，特别是红外驱动，很多用户会通过红外线拨号上网，如果在购买手机时没有确定此类的服务，在应用手机进行GPRS拨号上网时会遇到很大的麻烦。

6、很多用户对手机指导书里面的GPRSclass10之类的字眼感到陌生，其实，不管是GPRSclass10还是GPRSclass8都是指GPRS终端能使用的信道数量，象手机的GPRS功能多为class8、class10、class12的，它们并不是指有8、10、12个信道可以供你使用，它们的总信道都是5个，一些人又闹不明白了，那还有什么区分啊？

其实它们的区分主要在于最大可以使用的上行信道，它们的下行信道最大都是可以使用4个信道的；举些例子来说吧，象OT735的是GPRSclass10，它最高支持2个上行信道，它可以同时使用4个下行信道和1个上行信道，又或者可以同时使用3个上行信道和2个下行信道；而GPRSclass12可以支持4个上行信道，不但可以同时使用4个下行信道和1个上行信道，反之也可以同时使用1个下行信道和4个上行信道；GPRSclass8只支持1个上行信道，它只能同时使用4个（或以下）下行信道和1个上行信道。

3.2研究不同系统硬件性能的笔记本电脑的应用层速率差异

3.2.1测试目的

在同一无线网络环境下，使用同一手机终端，使用省公司路测专用FTP站点：

211.139.201.135，研究不同系统硬件性能（不同品牌、不同型号、不同CPU、不同内存和不同内存使用率等）的笔记本电脑的应用层速率的差异。

3.2.2测试环境

密闭微蜂窝，排除外界影响，保证没有话音话务及其它GPRS手机接入。

该小区有配置两个载波，可用信道为13个。

测试设备：

笔记本电脑（IBMT30,IBMR40,IBMR40e,IBMR31,COMPAQEvoN800v,FUJITSUc2220），手机（EricssonTemsR520）

3.2.3测试步骤

1、所有电脑使用相同的协议，保证不存在瓶颈。

2、关闭所有应用程序，使用IBM品牌，配置不同的各种电脑和TEMSR520分别组合进行测试,在211.139.201.135FTP站点下载1M数据的平均应用层速率，并在BSC上统计RLC层速率，记录测试过程中的信令流程，重复下载5次。

3、关闭所有应用程序，使用IBM品牌，配置不同的各种电脑和TEMSR520分别组合进行测试，在211.139.201.135FTP站点上载500K数据的平均应用层速率，并在BSC上统计RLC层速率，记录测试过程中的信令流程，重复上载5次。

4、关闭所有应用程序，使用CPU及内存配置相同或者相近IBMR40e、COMPAQEvoN800v、FUJITSUc2220和TEMSR520组合测试，测试在此FTP站点下载1M数据的平均应用层速率，并在BSC上统计RLC层速率，记录测试过程中的信令流程，重复下载5次。

5、关闭所有应用程序，使用CPU及内存配置相同或者相近IBMR40e、COMPAQEvoN800v、FUJITSUc2220和TEMSR520组合测试，测试在此FTP站点上载500K数据的平均应用层速率，并在BSC上统计RLC层速率，记录测试过程中的信令流程，重复上载5次。

6、以上的测试完成之后，测试不同内存使用率下下载及上载的应用层速率，使用IBMT30及TEMSR520手机进行测试，测试无应用程序时（记录内存使用率）的下载及上载的应用层速率；测试打开部分应用程序时（内存使用率为50％左右）的下载及上载的应用层速率；测试内存使用率为90％左右的下载及上载的应用层速率；测试CPU使用率为100％时下载及上载的应用层速率。

测试结果及分析

1、关于相同或相近配置的不同品牌的笔记本电脑的gprs上网性能。

研究这个问题首先可以参考以下测试数据：

电脑型号

操作系统

手机型号

连接方式

上传或

下载

应用层速率（average）（kbps）

应用层速率（max）

（kbps）

应用层速率（min）（kbps）

R40e

Win－XP

TEMSR520

串口

上传

9.22

9.47

8.61

COMPAQEvoN800v

Win－XP

TEMSR520

串口

上传

9.32

10.01

8.6

FUJITSUc2220

Win－XP

TEMSR520

串口

上传

8.74

9.51

8.54

R40e

Win－XP

TEMSR520

串口

下载

30.33

31.83

29.06

COMPAQEvoN800v

Win－XP

TEMSR520

串口

下载

29.84

30.24

29.6

FUJITSUc2220

Win－XP

TEMSR520

串口

下载

32.4

33.66

31.62

表3.2-1

图3.2-1

在软件及外部设置（包括手机及连线）一致的情况下，仅仅考虑电脑硬件对gprs上网性能及上下载速度造成影响时，从以上数据我们可以看到，不同品牌相同或相近配置的电脑gprs上网性能相似及上下载速度相近，没有显著的变化。

2、关于相同品牌不同配置的笔记本gprs上网性能。

研究这个问题首先可以参考以下的测试数据：

电脑型号

操作系统

手机型号

连接方式

上传或下载

应用层速率（average）（kbps）

应用层速率（max）（kbps）

应用层速率（min）（kbps）

IBMR31

WinXP

TEMSR520

串口

上传

9.84

10.44

9.07

IBMR40

WinXP

TEMSR520

串口

上传

8.63

9.02

8.28

IBMR40e

WinXP

TEMSR520

串口

上传

9.22

9.47

8.61

IBMT30

WinXP

TEMSR520

串口

上传

9.81

10.24

9.26

IBMR31

WinXP

TEMSR520

串口

下载

36.05

37.85

34.03

IBMR40

WinXP

TEMSR520

串口

下载

33.11

35.21

30.85

IBMR40e

WinXP

TEMSR520

串口

下载

30.33

31.83

29.06

IBMT30

WinXP

TEMSR520

串口

下载

35.28

38.33

31.03

表3.2-2

图3.2-2

在软件及外部设置（包括手机及连线）一致的情况下，仅仅考虑电脑硬件对gprs上网性能及上下载速度造成影响时，从以上数据我们可以看到，不同品牌相同或相近配置的电脑gprs上网性能相似及上下载速度相近，IBMR40e的下载速率稍慢。

3、关于在使用相同的笔记本电脑及手机，在不同内存使用率下的gprs上网性能。

研究这个问题首先可以参考以下的测试数据（测试使用手机TEMSR520，电脑为IBMT30，操作系统为WIN-XP）。

CPU使用率（上下载