在資料移動通信中，空中介面的峰值資料速率一直是各種移動通信制式關注的焦點。業內人士常常用171.2kbps來表述GPRS，用153.6kbps來表述cdma2000 1x，用2.4Mbps來表述1x EV-DO，或者用14Mbps來表述HSDPA。但是，這些都是在物理層上的理論最高值，由於物理層上攜帶的隨路信令以及其上各層在資料包上加的標頭（Header）和標尾等，真實的網路中不可能達到如此之高的資料速率。

高速的資料吞吐量與諸多因素有關係，不單是手機和基站的射頻性能，空中介面上的無線環境，還有上層應用及TCP或是UDP等的配置，甚至是手機撥號上網時所用的驅動程式。當移動資料應用的吞吐量不理想的時候，如何從諸多因素中找到可改進的環節，是讓手機生產商、運營商及服務提供商等都頗為頭痛的問題。本文接下來，將用cdma2000 1x EV-DO Release 0為例，介紹資料應用吞吐性能的網路類比和監測。

DO Release 0的協議層

cdma2000 1x EV-DO是cdma2000的資料增強系統，DO Release 0是在cdma2000 1x系統基礎上對前向鏈路的極大改進，將cdma2000 1x系統裏的前向峰值速率從153.6kbps提高到了2.4Mbps。

《圖一 cdma2000 1x EV-DO在空中介面上的協定棧》

根據3GPP2裡DO Release 0的空中介面標準C.S0024-A v1.0，1x EV-DO在空中介面上的協定層如(圖一)所示。雖然其中也有應用層，但並不是實際的移動資料應用，也不是網際網路協定中的資料應用層。實際上，無線鏈路協議（RLP）層正在1x EV-DO空中介面的應用層之中，所以，1x EV-DO空中介面上的應用層更接近於資料通信協議中的資料連結層。空中介面上的協定雖然有七層，與開放系統互連（OSI）七層協議卻不是一一對應的關係。由(圖二)可以看出，在實際網路中1x EV-DO空中介面上的七層協定，其實只相當於網際網路協定中的最底層和很少一部分的第二層功能。

《圖二 cdma2000 1x EV-DO的協定與網際網路協定的對應》

圖二還可以發現，對1x EV-DO上建立的資料應用來說，網際網路的上層應用和傳輸層是接入終端AT與應用伺服器之間的對等通信，與1x EV-DO的空中介面沒有直接關係。空中介面對應用資料速率的影響首先會在物理層資料速率上浮現出來，並進而影響其上的PPP和IP層。同時，TCP層的配置也會對IP層的資料速率有所影響。

因此，在1x EV-DO的空中介面上能達到多大的資料速率，不但取決於1x EV-DO的空中介面配置和實際的無線環境，由於資料應用在網路服務器和終端之間進行對等層通信，實際的資料吞吐量還與在終端及伺服器上的應用協定及其TCP配置有關。

綜測儀進行資料吞吐量監測

為了幫助手機生產研發及運營商簡化資料應用的測試環節，手機綜合測試儀的cdma2000 1x EV-DO實驗室應用E6706A可以模擬基地台及部分網路，以提供一個最佳化後的無線環境，去除一些空中介面上物理層及基地台網路端的影響因素，從而對手機的資料應用，尤其是資料吞吐量進行監測，如(圖二)所示。

驗證1x EV-DO空中介面上的物理層最高速率

首先驗證終端的實際物理層能否達到理想的最高速率。在1x EV-DO實驗室應用E6706A中以測試應用協定（Test Application Protocol；TAP）在終端與系統之間建立連線，並進而建立連接。在TAP中，終端與測試儀器之間的速率是通過TAP協定指定的，因此可以在物理層上檢驗最高的峰值速率。

類比真實DO網路中的資料吞吐量

1x EV-DO實驗室應用E6706A可以模擬真實DO網路中的資料應用，測試環境如(圖三)所示，主要由射頻連接的8960和DO終端組成。8960可以模擬DO的無線接入網和PDSN的關鍵功能，並通過LAN界面連到外接的資料應用伺服器上（如帶有FTP伺服器的PC），DO的終端則用作筆記型電腦的撥號終端。用戶電腦上的資料應用透過DO手機撥號上網，透過1x EV-DO的無線網路與伺服器連接。

要類比真實網路中資料應用，需要用默認分組應用協定（Default Packet Application；DAP）在終端與系統之間建立會話，並進而建立連接。

在DO的空中介面上，終端能取得的資料速率取決於它是否處於一個最佳的無線環境之下，如果是，終端會向基站請求最大的前向資料速率，若此時沒有別的更佳的無線環境，基地台就會為其提供所請求的前向資料速率。

在建立連接後，通過資料吞吐量監測儀（Data Throughput Monitor）中的OTA Rx速率（Over The Air Rx；即接收機空口速率），可以查看空中介面的物理層資料和IP層的吞吐量是否已達到了最高。如(圖四)所示。

為了得到最高的IP層資料速率，還要對伺服器上的TCP協定進行配置，比如TCP Window Size，資料應用軟體的buffer設置等等。此外，終端在作為buffer下載的Modem時，所用的驅動程式也會對實際資料吞吐量帶來影響。

在用資料吞吐量監測儀進行測試時，可以不斷地檢驗上述因素對實際的資料吞吐量的影響，不斷優化直到取得最大的峰值速率。如圖四可以得到，在最佳的環境下，IP層的資料吞吐量可以達到2.2Mbps，加上大約0.2Mbps的開銷，已經達到了物理層的峰值速率2.4Mbps。

除了資料吞吐量監測器，可提供資料通道資訊（Data Channels Info）的統計，透過RLP層和IP層的各種統計資訊，可以進一步分析資料吞吐量不高的原因。

《圖三 用手機綜測儀模擬網路進行資料應用的測試》

《圖四 終端綜測儀的資料吞吐量監測》

結論

高速的資料吞吐量與諸多因素有關係，不單是手機和基地台的射頻性能，空中介面上的無線環境，還有上層應用及TCP或是UDP等的配置，甚至是手機撥號上網時所用的驅動程式。當移動資料應用的吞吐量不理想的時候，為了從諸多因素中找到可改進的環節，8960無線測試儀在1x EV-DO實驗室應用E6706A中提供了資料吞吐量監測器（Data Throughput Monitor）。透過模擬一個配置好的網路端，可以驗證手機端的物理層峰值速率和各種基於IP資料應用中IP層資料速率，為手機提供商、運營商及服務提供商等提供了一個方便的手機資料應用和資料吞吐量驗證方案。除了1xEV-DO之外，綜合測試儀還可針對HSDPA進行3.6Mbps的資料吞吐量測試，將來朝7.2Mbps的資料吞吐量邁進。（作者任職於安捷倫科技中國通信產品中心無線產品事業部）