在资料移动通信中，空中介面的峰值资料速率一直是各种移动通信制式关注的焦点。业内人士常常用171.2kbps来表述GPRS，用153.6kbps来表述cdma2000 1x，用2.4Mbps来表述1x EV-DO，或者用14Mbps来表述HSDPA。但是，这些都是在物理层上的理论最高值，由于物理层上携带的随路信令以及其上各层在资料包上加的标头（Header）和标尾等，真实的网路中不可能达到如此之高的资料速率。

高速的资料吞吐量与诸多因素有关系，不单是手机和基站的射频性能，空中介面上的无线环境，还有上层应用及TCP或是UDP等的​​配置，甚至是手机拨号上网时所用的驱动程式。当移动资料应用的吞吐量不理想的时候，如何从诸多因素中找到可改进的环节，是让手机生产商、运营商及服务提供商等都颇为头痛的问题。本文接下来，将用cdma2000 1x EV-DO Release 0为例，介绍资料应用吞吐​​性能的网路类比和监测。

DO Release 0的协议层

cdma2000 1x EV-DO是cdma2000的资料增强系统，DO Release 0是在cdma2000 1x系统基础上对前向链路的极大改进，将cdma2000 1x系统里的前向峰值速率从153.6kbps提高到了2.4Mbps。

《图一 cdma2000 1x EV-DO在空中接口上的协议栈》

根据3GPP2里DO Release 0的空中介面标准C.S0024-A v1.0，1x EV-DO在空中介面上的协定层如(图一)所示。虽然其中也有应用层，但并不是实际的移动资料应用，也不是网际网路协定中的资料应用层。实际上，无线链路协议（RLP）层正在1x EV-DO空中介面的应用层之中，所以，1x EV-DO空中介面上的应用层更接近于资料通信协议中的资料连结层。空中介面上的协定虽然有七层，与开放系统互连（OSI）七层协议却不是一一对应的关系。由(图二)可以看出，在实际网路中1x EV-DO空中介面上的七层协定，其实只相当于网际网路协定中的最底层和很少一部分的第二层功能。

《图二 cdma2000 1x EV-DO的协议与因特网协议的对应》

图二还可以发现，对1x EV-DO上建立的资料应用来说，网际网路的上层应用和传输层是接入终端AT与应用伺服器之间的对等通信，与1x EV-DO的空中介面没有直接关系。空中介面对应用资料速率的影响首先会在物理层资料速率上浮现出来，并进而影响其上的PPP和IP层。同时，TCP层的配置也会对IP层的资料速率有所影响。

因此，在1x EV-DO的空中介面上能达到多大的资料速率，不但取决于1x EV-DO的空中介面配置和实际的无线环境，由于资料应用在网路服务器和终端之间进行对等层通信，实际的资料吞吐量还与在终端及伺服器上的应用协定及其TCP配置有关。

综测仪进行资料吞吐量监测

为了帮助手机生产研发及运营商简化资料应用的测试环节，手机综合测试仪的cdma2000 1x EV-DO实验室应用E6706A可以模拟基地台及部分网路，以提供一个最佳化后的无线环境，去除一些空中介面上物理层及基地台网路端的影响因素，从而对手机的资料应用，尤其是资料吞吐量进行监测，如(图二)所示。

验证1x EV-DO空中介面上的物理层最高速率

首先验证终端的实际物理层能否达到理想的最高速率。在1x EV-DO实验室应用E6706A中以测试应用协定（Test Application Protocol；TAP）在终端与系统之间建立连线，并进而建立连接。在TAP中，终端与测试仪器之间的速率是通过TAP协定指定的，因此可以在物理层上检验最高的峰值速率。

类比真实DO网路中的资料吞吐量

1x EV-DO实验室应用E6706A可以模拟真实DO网路中的资料应用，测试环境如(图三)所示，主要由射频连接的8960和DO终端组成。 8960可以模拟DO的无线接入网和PDSN的关键功能，并通过LAN界面连到外接的资料应用伺服器上（如带有FTP伺服器的PC），DO的终端则用作笔记型电脑的拨号终端。用户电脑上的资料应用透过DO手机拨号上网，透过1x EV-DO的无线网路与伺服器连接。

要类比真实网路中资料应用，需要用默认分组应用协定（Default Packet Application；DAP）在终端与系统之间建立会话，并进而建立连接。

在DO的空中介面上，终端能取得的资料速率取决于它是否处于一个最佳的无线环境之下，如果是，终端会向基站请求最大的前向资料速率，若此时没有别的更佳的无线环境，基地台就会为其提供所请求的前向资料速率。

在建立连接后，通过资料吞吐量监测仪（Data Throughput Monitor）中的OTA Rx速率（Over The Air Rx；即接收机空口速率），可以查看空中介面的物理层资料和IP层的吞吐量是否已达到了最高。如(图四)所示。

为了得到最高的IP层资料速率，还要对伺服器上的TCP协定进行配置，比如TCP Window Size，资料应用软体的buffer设置等等。此外，终端在作为buffer下载的Modem时，所用的驱动程式也会对实际资料吞吐量带来影响。

在用资料吞吐量监测仪进行测试时，可以不断地检验上述因素对实际的资料吞吐量的影响，不断优化直到取得最大的峰值速率。如图四可以得到，在最佳的环境下，IP层的资料吞吐量可以达到2.2Mbps，加上大约0.2Mbps的开销，已经达到了物理层的峰值速率2.4Mbps。

除了资料吞吐量监测器，可提供资料通道资讯（Data Channels Info）的统计，透过RLP层和IP层的各种统计资讯，可以进一步分析资料吞吐量不高的原因。

《图三 用手机综测仪仿真网络进行数据应用的测试》

《图四 终端综测仪的数据吞吐量监测》

结论

高速的资料吞吐量与诸多因素有关系，不单是手机和基地台的射频性能，空中介面上的无线环境，还有上层应用及TCP或是UDP等的​​配置，甚至是手机拨号上网时所用的驱动程式。当移动资料应用的吞吐量不理想的时候，为了从诸多因素中找到可改进的环节，8960无线测试仪在1x EV-DO实验室应用E6706A中提供了资料吞吐量监测器（Data Throughput Monitor）。透过模拟一个配置好的网路端，可以验证手机端的物理层峰值速率和各种基于IP资料应用中IP层资料速率，为手机提供商、运营商及服务提供商等提供了一个方便的手机资料应用和资料吞吐量验证方案。除了1xEV-DO之外，综合测试仪还可针对HSDPA进行3.6Mbps的资料吞吐量测试，将来朝7.2Mbps的资料吞吐量迈进。 （作者任职于安捷伦科技中国通信产品中心无线产品事业部）