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教育部補助「行動寬頻尖端技術跨校教學聯盟第二期計畫 -- 行動寬頻網路與應用 -- 小細胞基站聯盟中心」 課程模組： 「LTE-Small Cell 核心網路架構及服務」 實驗四: LTE-Small Cell的多媒體影音串流服務 計畫主持人：許蒼嶺 (國立中山大學 電機工程學系) 授課教師：萬欽德 (國立高雄第一科技大學 電腦與通訊工程系)
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課程單元內容 架設 MoD/VoD 影音串流伺服器。 從UE端下載 MoD/VoD 影音串流。
使用撰寫的軟體觀察封包的 QoS 效能指標(Delay, PLR, Throughput)。
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LTE-Small Cell架構 (1/2) 我們的LTE基本實驗架構建置如下：
有線連接的部分：由一台 eNodeB 連接一台Hub Switch，再由 Hub Switch 連接到 EPC，透過 EPC 連接到學校網路外接至 Internet完成。 無線傳輸的部分：準備兩至四支LTE手機，每支手機可分別使用不同的 Traffic 模式，由 eNodeB 進行系統接取。
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LTE-Small Cell架構 (2/2)
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軟硬體需求 硬體規格 名稱 規格 數量 目的 EPC OS: Ubuntu 14 CPU: Intel i7 series
RAM: DDR3(1600) HDD: SATA3 1TB 1 具有MME、S-GW、 P-GW Ethernet Network Card 2 一張連外部網路，一 張連內部網路 Media Server Server PC 提供Media Streaming eNodeB ARM Linux (ITRI 基站) LTE基地台連接EPC UE HTC Desire 728 4 連接 eNodeB
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軟硬體需求 (cont’d) 軟體工具 軟體名稱 版本 目的 Ubuntu 14 EPC使用 LTE L2/L3程式 Ltel 23
執行兩台Small Cell運作 VLC Server/Player 2.0.5 產生影音串流 Darwin stream server 5.5.5 Skype 進行視訊會議 Linphone 3.1.1 進行網路電話 Chrome 產生TCP Packet
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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 ※ 詳細步驟參閱 「實驗一: LTE-Small Cell與核心網路(EPC)實驗環境的建立」 (工研院提供)
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Darwin Streaming Server 設定
先在另一台Linux系統安裝Darwin Streaming Server 開啟Firefox瀏覽器輸入 進入Server的登入畫面 輸入帳號密碼進入Darwin設定畫面，點選並設定playlist 將 available 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。
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UE筆電(或PC)設定 在筆記型電腦插上 LTE dongle (內部放置一張特製的 SIM Card)，並安裝LTE dongle驅動程式。(以 LTE dongle Bandrich BandLuxe 為例。) 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 與Packet Loss Ratio。
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Dongle設定過程 (1) 將 dongle USB 插入筆電，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 執行 Connection manager 啟動連線軟體，點選主選單進行初始設定。 (以 LTE dongle Bandrich BandLuxe 為例。)
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Dongle設定過程 (2) 在選單中點選進入連線設定。 (以 LTE dongle Bandrich BandLuxe 為例。)
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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。
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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。
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Dongle設定過程 (5) 在 “一般” 選項中
啟動時撥接：可自行決定要自動或手動撥接 (預設是打勾) 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。 不要選modem模式，因為wireshark 記錄不到撥號模式的連線訊息。
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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。
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測試方法 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。 在 Small Cell 測試場域裝設一台前述之 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 傳送至 LTE Dongle。 當 LTE Dongle 收到 Video Packet，VLC 開始播放以後，進行測量 Throughput 及 Packet Loss Ratio。
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測試步驟 筆電 dongle 首先連上 eNB (例: IP:10.101.131.6)
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 時，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。
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Wireshark 設定 (1/2) 開啟Wireshark軟體，若已經知道 dongle 是哪個區域連線 直接點選該連線
點選 start 即開始記錄
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Wireshark 設定 (2/2) 開啟Wireshark軟體 點選 Capture>Interfaces
點選 dongle 網卡後start開始記錄
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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 (圖例)
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VLC 播放畫面 在 Windows 筆電使用 dongle 連線 Darwin Streaming Server 的串流影片
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Wireshark 設定 (UDP轉RTP)
VLC軟體播放 Streaming Video 時 Wireshark 預設使用UDP Protocol 進行 Decoding，必須 Decode成 RTP 才能觀察到 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。
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量測 Packet Loss Ratio 設定 Decode As RTP後，將會看到 Wireshark 記錄的 Protocol 變成 RTP 點選 Telephony>RTP>Show All Streams (須將 UDP 轉 RTP 才可呈現Packet Loss Ratio)
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Packet Loss Ratio 在 Detected RTP Streams 畫面可看到 Src : addr & port
Dst : addr & port Packets Lost: (%)
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Throughput 點選 Statistics>Summary (可以看到VOD影片的Throughput)
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參考資料 ITRI Small Cell 平台說明文件(工研院提供) LTE Small Cell測試報告書 中山大學電機系與資工系實驗教材
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