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TechnicalFeature  技术特写


                                                                          优化等方面的需求越来越多；且这些需
                                                                          求正在不断超出纯粹的RF测试和协议测
         UE Category  UE Power Class  Extended DRX  Power Saving  Coverage
                                   (Idle Mode)  Mode (PSM)  Enhancement   试范畴。测试和测量设备制造商正在解
                                                                          决这类要求。例如，罗德和施瓦茨基于
           Cat NB1      20 dBm       5.12 s      6 min       Level 0      R&S CMW500/290综合无线测试平台和
           Cat M1       23 dBm      10.24 s      12 min      Level 1      R&S CMWrun远程控制软件工具提供了
                                                                          一种解决方案。它允许在一个平台上实
            Cat 0                                            Level 2      现与不同参数相关的详细测试。这些参
                                                                          数有移动信令流量、IP数据流量或功耗
            Cat 1                   43.69 min    310 h
                                                                          等。在实际网络中，很难可靠地重现和
                Design Decision     Negotiation with Network  Conditions  测试端到端的应用需求。但是，该测试
                                                                          平台可对无线通信系统和IP数据吞吐率
                                                                          同时进行仿真、参数设置和分析。
      图3：设备电池工作寿命的影响参数。
                                                                              采用程控工具CMWrun可以直接配
                                                                          置测试脚本，且使用者不需要仪表远程
                                                                          控制方面的任何特定编程知识。对于参
                                                                          数配置和测试容限等工作，它还提供了
            IoT Device                                       IoT Server   全方位的灵活性。该解决方案的一个关
                                                                          键优势在于：用户可直观地对应用和来
           IoT Application                                 IoT Application
                                                                          自信令或IP活动的通用事件标记进行组
                                                                          合和使用。
           Comm. Module      Mobile Network   IP Network   Service Platform   例如，在端到端应用测试中，同步
                                                                          的多条曲线可以显示当前流量和IP数据
                                                                          吞吐率。分析期间，用来指示信令事件
       • Event Initiated Comm.  • Extended Access Barring  • Throughput  • Responsiveness
       • Server Initiated Comm.  • Power Saving Mode  • Delay, Jitter  • Acknowledgment  或IP状态更新信息的同步事件标记会显
       • Periodic Communication  • Extended DRX Cycle  • Loss  • Protocol Impact  示在两个图上。这确保可以达到更高测
                                                                          试级别，以便用户查看信令或IP事件对
      图4：需要考虑的端到端因素。                                                      当前数据流和IP吞吐率的影响作用。这
                                                                          有助于理解应用参数之间的依赖关系以
      式的功耗更小；产生的信令开销更低。                 告。一般情况下，端到端应用的整体性                 及如何优化这些参数。
      对于每天仅发送一次数据、且在除此之                 通信行为特性，包括通信触发器（客户                     首先用户可以仅仅查看综合通信
      外的其它时段无需进行通信的传感器设                 端发起、服务器发起、周期性的）、延                 行为，例如IP连接数量、发送的消息，
      备，PSM的节电功能可能是最合适的。                时要求、网络配置、数据吞吐率或移动                 或者，通信和信令事件。下一步，它还
      某些情况下，在连接模式、空闲模式和                 性要求等，都必须予以考虑（见图4）。                可让用户查看不同活动状态、eDRX或
      节电模式中组合运用例如eDRX等的多                    PSM和eDRX的特性呈现稍许差              PSM状态下的功耗水平。进而，它还
      种节电功能可能更为明智。                      异，但可以帮助实现电池使用寿命方面                 可用来帮助调节eDRX或PSM的相关参
         值得指出的是，在eMTC和NB-IoT            的要求。设备和应用开发人员面临的问                 数，甚至调节应用特性。最后要指出的
      中引入了某些覆盖增强功能，以覆盖例                 题是：如何最高效地利用这些工具。这                 是，它可以帮助完成反映实际情况的不
      如安装在地窖中的智能电表等应用。其                 要求深入地理解功耗的全部影响因素并                 同场景的分析。综上，为了满足例如电
      中的一个原理是冗余传输，例如，根据                 对其进行分析。首先要考虑设备上和服                 池使用寿命长达10年的苛刻型应用需
      实际覆盖条件在一段时间里重复发送同                 务器侧运行的应用，且包括移动网络的                 求，端到端（E2E）应用测试技术正变
      样的数据。但是，多次发送相同数据显                 行为特性和IP网络的特性。                     得越来越重要。■
      然会占用更长时间，且最终影响总功                      上述因素是对诸如RF性能、电池功
      耗。如图3所示，设计所定义的一组参数                耗、协议行为和应用性能等参数进行评                 参考文献
      会影响设备电池的使用寿命，某些场合                 估的动因。总体上，该工作首先要基于                 1.  Cisco Visual Network Index 2016 Global Mobile Data
                                                                             Traffic Forecast Update, 2015–2020 White Paper.
      下，这些参数取决于网络配置或实际网                 通信模型选择不同功能和不同参数进行
      络条件。                              详尽分析；且在良好受控的、仿真及实
                                        际的网络条件下进行结果的验证，验证
      端到端应用测试                           结果对指导该工作非常有用。它不仅检                      请关注《微波杂志》微信号
         基于应用的通信行为和参数的相关                测模型假设，而且还揭示非理想网络条
      假设，从理论上计算电池的使用寿命是                 件的影响作用。还可对网络不支持某个
      一个良好的起点。但实际中的应用行为                 功能情形或使用不同定时器的情形进行
      可能差异极大且其行为特性还可能随着                 检验。归根到底，可以更好地理解整个
      实际情况的改变而改变。例如，某个传                 应用的行为特性。
      感器当且仅当达到某个阈值时才会报告
      其实际值。但是，只要传感器的值大于                 独特的测试解决方案
      该阈值，传感器会不断地给出周期性报                     对于端到端的应用，测试、检验和

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