教育部補助「行動寬頻尖端技術跨校教學聯盟計畫-行動寬頻網路與應用-小細胞基站聯盟中心計畫」 Small Cell創新應用與服務專題 實驗單元： Small Cell實驗－量測Small Cell網路效能 計畫主持人：許蒼嶺 授課教師：李宗南 國立中山大學 資訊工程系

大綱 實驗目標 知識背景 實驗器材 實驗步驟

實驗目標 了解各種網路效能指標之意義 使用現有工具軟體量測網路效能 培養解讀量測數據之能力

知識背景 (1/3) 常見的網路效能指標有傳輸量(Throughput)、來回通訊延遲(Round-Trip Delay Time)、封包遺失率(Packet Loss Rate)與封包到達間隔時間的抖動(Inter-arrival Jitter) 傳輸量(Throughput) 單位時間可成功傳送之平均資料量 量測單位通常是bps(bits per second)、Kbps (Kilobits per second)或Mbps(Megabits per second)

知識背景 (2/3) 來回通訊延遲(Round-Trip Delay Time) 發訊端將訊息傳送到收訊端的時間，加上收訊端回傳訊息到發訊端的時間 通常傳輸距離越長，來回通訊延遲也越長 在Windows與Linux系統之電腦均可使用ping指令量測來回通訊延遲 ping指令實際上是傳送ICMP(Internet Control Message Protocol)的Echo Request訊息至收訊端，接著收訊端回應ICMP Echo Reply訊息至發訊端，便可計算來回通訊延遲。

知識背景 (3/3) 封包遺失率(Packet Loss Rate) 單位時間傳送封包之遺失比率 封包遺失率是網路電話服務重要的效能指標 高的封包遺失率會造成語音品質不佳的問題 封包到達間隔時間的抖動(Interarrival Jitter) 封包到達間隔時間的變化程度 抖動為零表示封包到達間隔時間是固定的 抖動越大表示封包到達間隔時間變化越大(有時候間隔短，有時候間隔長) 抖動也是網路電話服務的效能指標，高的抖動會造成語音品質不佳

實驗設備 (1/2) 硬體 Small Cell：工研院開發的Small Cell EPC：工研院開發的EPC SIM Card：特製的實驗用LTE SIM Card LTE Dongle：Bandrich BandLuxe Dongle UE：HTC Desire 820實驗手機與一般筆記型電腦

實驗設備 (2/2) 軟體 Ubuntu Linux 作業系統 Wireshark封包擷取軟體 gcc編譯器 Voiptester (Android手機軟體) Speedtest.net(Android手機軟體)

實驗步驟 (1-1) 1-1. 安裝Speedtest.net軟體，安裝軟體的方法有兩種，第一種方法是透過電腦瀏覽器到下方的網址下載，按下「安裝」即可https://play.google.com/store/apps/details?id=org.zwanoo.android.speedtest

實驗步驟 (1-2) 1-2. 安裝Speedtest.net軟體，第二種方法是由手機play商店下載，在商店中搜尋「Speedtest.net」，點選進去後按「安裝」即可安裝到手機中

實驗步驟 (2-1) 2-1. 安裝Voiptester軟體，安裝軟體的方法有兩種，第一種方法是透過電腦瀏覽器到下方的網址下載，按下「安裝」即可 https://play.google.com/store/apps/details?id=com.cst.voitester

實驗步驟 (2-2) 2. 安裝Voiptester軟體，第二種方法是由手機play商店下載，在商店中搜尋「Voiptester」，點選進去後按「安裝」即可安裝到手機中

實驗步驟 (3) 3. 將RRM、RRC、MME程式複製到Linux系統上。RRC與MME程式置於家目錄底下之SampleCode目錄中，RRM程式碼位於家目錄底下之SampleCode/RRM目錄

實驗步驟 (4~5) 4. 進入SampleCode/RRM/enbd目錄，接著藉由make指令可編譯RRM程式。若編譯成功，則此目錄會產生一個稱為RRM的執行檔 5.將TI TMS320C6670與ETTUS RF板接上電源

實驗步驟 (6) 6. 開啟一個新的終端機介面，輸入ping 10.102.0.245指令以確認TI TMS320C6670是否已啟動。確認已啟動之後，即可透過Ctrl+C指令終止ping程式

實驗步驟 (7) 7. 開啟一個終端機頁面，在SampleCode目錄下輸入sudo ./MME以啟動MME程式(MME程式需root權限執行)

實驗步驟 (8) 8. 開啟另一個終端機頁面，在SampleCode目錄下輸入./RRC以啟動RRC程式

實驗步驟 (9) 9. 再開啟另一個終端機頁面，在SampleCode/RRM/enbd目錄下輸入sudo ./RRM以啟動RRM程式(RRM程式需root權限執行且必須在MME與RRC程式都執行之後，才可以執行)

實驗步驟 (10) 10. 若智慧型手機為關機或飛航模式狀態，將手機開機或關閉飛航模式。手機會試圖連上ITRI Small Cell，並且進行Attach程序，接著在RRM程式的終端機畫面就可以看到RRM、MME與RRC之間訊息的傳遞

實驗步驟 (11) 11. 在手機中開啟HiNet連線速率測試的網頁，網址為http://speed.hinet.net/portable.htm

實驗步驟 (12) 12. 按下網頁中的「開始測試」即可開始測連線速率，此網頁可以測出網路目前的上傳速度和下載速度

實驗步驟 (13-1) 13-1.開啟Voiptester，按下「Test Network」開始測試

實驗步驟 (13-2) 13-2.由下圖可知，Voiptester可以測得來回通訊延遲、封包遺失率、封包到達間隔時間的抖動、上傳與下載傳輸量

實驗步驟 (14) 14. 開啟Speedtest.net，按下「開始測試」

實驗步驟 (15~16) 15. Speedtest.net可以測得上傳和下載的速率 16.實驗結束，透過Ctrl+C結束RRM、RRC與MME程式，將TI TMS320C6670開發板的電源關閉

參考資料 ITRI Small Cell 平台說明文件 RFC 3550文件 https://www.ietf.org/rfc/rfc3550.txt