Small Cell創新應用與服務專題 實驗單元： ： LTE-Small Cell 的實驗 －量測VOD

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1 Small Cell創新應用與服務專題 實驗單元： ： LTE-Small Cell 的實驗 －量測VOD
國立中山大學 資訊工程系 授課教師：李宗南教授 教材編撰:莊享翰 林泰和

2 Outline Small Cell實驗架構 (VOD)與設備 系統安裝與設定 測試方法與步驟 量測效能

3 Small Cell實驗架構 (VOD)

4 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

5 實驗設備 (2/2) 軟體 Lubuntu Linux 作業系統 Wireshark封包擷取軟體 gcc編譯器
Speedtest.net(Android手機軟體) Darwin (Streaming Server)

6 eNB開機流程 執行一台eNB開機流程: PHY, LMAC, and UMAC/RLC/PDCP MME
~/agent/s.sh MME ~/mmed RRM (w/ X2AP, S1AP, IP forwarding) ~/enbd RRC ~/ltel23

7 Start eNB系統(1) 在指令列輸入ssh root@10.101.131.6連線到eNB系統中，工研院eNB預設無密碼所以直接連入
可以看到指令列顯示文字變化 表示已連線到eNB系統中

8 Start eNB系統(2) 可以看到在裡面已經有一些寫好的shellscript，切換到agent目錄下輸入此指令啟動相關功能
（PHY, LMAC, and UMAC/RLC/PDCP） ./s.sh

9 Start eNB系統(3) 載入module可看到程式會不斷執行(PHY, LMAC, and UMAC/RLC/PDCP)的程序。

10 Start eNB系統(4) 接著要執行MME程式建議請獨立另外開啟一個terminal window
切換到 更新版程式目錄下，預設是mmed子目錄內，有許多的參數，選擇 mmed執行檔 輸入 ./mmed 直接執行

11 Start eNB系統(5) 可看到mmed已經執行並且提示你它進入Interactive mode互動模式，Commands下有參數指令可以下達。 在工研院提供的EPCsimulator軟體中只有這mmed程式需要執行，搭配有mmed_config參數檔案，在執行mmed時會被讀取。

12 Start eNB系統(6) 因為EPC中只有一個MME程式須執行，所以請回到eNB的 terminal
一樣ssh連線到eNB，這次切換到 更新版程式目錄下 。

13 Start eNB系統(7) eNB介面下尋找enbd執行檔，可看到enbd_0814新版程式，並且去執行

14 Start eNB系統(8) 這時會看到S1AP的Receive訊息 (S1AP為eNB與MME之間的溝通訊息)。 此程式一樣會常駐執行。

15 Start eNB系統(9) 接著請再開一個terminal tab 一樣切換到20150814新版本程式目錄下。
輸入 ./ltel23 執行(RRC)

16 Start eNB系統(10) 此時ltel23視窗會看到RRC test start訊息。
可看到RRC test init RRM socket已建立。

17 Start eNB系統(11) 請再回到enbd執行視窗 它提示你有這些CLI指令可以下，請輸入a（add）按enter。

18 Start eNB系統(12) 接著會看到大量RRC訊息，包含cell0 setup OK。 表示eNB與EPC成功建立連線

19 Start eNB系統(13) 再回到執行 ./ltel23 的畫面會看到STAT_OK表示eNB基地台系統已就緒。
以上已完成第一台eNB開機流程，若需開啟第二台eNB依序以上步驟: Start eNB系統(1~13)，mme只需執行一次。 接著就可以用手機或LTE dongle進行連線。

20 Darwin Streaming Server設定
首先在另一台Linux系統安裝Darwin Streaming Server，開啟Firefox瀏覽器輸入 content影片拖曳到Items in This Playlist並點選下方Save Changes，在playlist清單中點選播放鈕，代表Darwin Streaming Server啟動Streaming功能。

21 筆電設定 在筆記型電腦插上LTE dongle， LTE dongle內部有一張特製的SIM Card，並安裝LTE dongle驅動程式。
在筆電安裝VLC軟體用來連接Darwin Streaming Server設定好的串流影片。透過筆電的wireshark軟體量測VOD影片的Throughput、Packet Loss Ratio。

22 Dongle設定過程(1) 將dongle插入筆電USB，Windows系統會自動讀取並顯示一台光碟機，點選光碟內容的setup安裝檔以安裝dongle驅動程式與連線軟體 若dongle附帶的光碟裝置讀取不良建議換個插孔或換台筆電。 執行connection manager啟動連線軟體，點選主選單做初始設定。

23 Dongle設定過程(2) 在選單中看到跟連線最有相關的應該就是設定與連線設定，點選進入連線設定。

24 Dongle設定過程(3) 在連線設定畫面中點選新增，依照圖示內容輸入 設定好點選儲存。 連線名稱：自訂(例如LTE) 電話號碼：*99#
APN：internet 設定好點選儲存。

25 Dongle設定過程(4) 設定好連線參數後記得將新增的連線點選預設，將這條新增設定檔設定為預設連線 回主選單點選設定

26 Dongle設定過程(5) 在一般頁面中 啟動時撥接：預設是打勾，自行決定要自動或手動撥接 連線模式：選擇NDIS 在dongle設定過程中系統網路連線可能會出現一個撥號連線(如右圖)，在連線模式中的NDIS是區域網路連線，modem模式是撥號連線 如圖所示選擇NDIS不要選modem模式因為wireshark紀錄不到撥號模式的連線訊息

27 Dongle設定過程(6) 設定好後點選連線就會連上eNB並在連線軟體上顯示已連線LTE

28 測試方法 在LTE-Small Cell測試場域裝設一台Darwin Streaming Server，在LTE Dongle連上eNB之後，利用VLC向Darwin Video Server提出Video Request，Darwin Streaming Server收到Request之後將Video Packet送給LTE Dongle，當LTE Dongle收到Video Packet，VLC開始播放以後，測量Throughput、Packet Loss Ratio。 使用Darwin VOD 使用LTE Dongle在UE進行VOD串流時，我們使用Darwin Stream Server當作串流的來源並使用VLC當作影音播放軟體，利用VLC的開啟網路串流設定URL向Darwin Stream Server提出Request，播放Darwin Stream Server的Traffic輸出。

29 測試步驟 筆電dongle首先先連上eNB(IP: )，在VLC軟體開啟網路串流，輸入欲連接的Darwin Streaming Server主機IP與設定好的影片URL，在VLC連接Darwin Streaming Server播放VOD的時候，透過筆電的wireshark開啟Statistics選項的summary視窗記錄串流影片傳輸的Throughput。另外找到Telephony選項的RTP第二層選項的Show All Streams顯示所有串流，可看到視窗上顯示正在Streaming的Packet Loss Ratio。

30 Wireshark設定 開啟wireshark軟體，若你已經知道dongle是哪個區域連線 直接點選 該連線 點選 start即開始記錄

31 Wireshark設定 開啟wireshark軟體 點選 Capture>Interfaces
點選 dongle 網卡後start開始記錄

32 VLC開啟網路串流 開啟VLC，點選媒體>開啟網路串流。在網址輸入Darwin Streaming Server的串流影片位址
rtsp:// /5cm_1.0M.mp4

33 VLC播放畫面 在Windows筆電上使用dongle連線Darwin Streaming Server的串流影片

34 Wireshark設定(UDP轉RTP)
VLC軟體播放Streaming Video時wireshark預設使用UDP Protocol去Decode，須把它Decode成RTP才可觀察到Packet Loss Ratio統計 點選Analyze>Decode As，在Transport畫面右側清單中找到RTP點選Apply

35 量測Packet Loss Ratio 設定Decode As RTP後會看到wireshark紀錄的Protocol變成RTP
點選Telephony>RTP>Show All Streams(需將UDP轉RTP才可秀出Packet Loss Ratio)

36 Packet Loss Ratio 在Detected RTP Streams畫面中可看到 Src : addr & port
Dst : addr & port Packets Lost: (%)

37 Throughput 點選Statistics>Summary(可以看到VOD影片的Throughput)

38 參考資料 ITRI Small Cell 平台說明文件
RFC 3550文件