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HSPA+(21.1Mbit/S)终端吞吐量测试简介
2011-06-29 08:42:06 栏目：通讯专栏
核心导读
文章脉络/关键词：
HSPA+吞吐量测试、21.1Mbit/s终端测试、64QAM调制技术、3GPP R7标准、无线通信设备测试、摩尔实验室
内容摘要：
本文详细介绍HSPA+(21.1Mbit/s)终端吞吐量测试方法，涵盖64QAM调制技术原理、测试系统搭建步骤及关键参数配置。摩尔实验室结合3GPP R7标准，提供从基站设置到FTP软件配置的完整测试流程，适用于无线通信设备研发与认证测试场景。
AI 深度解读
HSPA+作为3G向4G演进的关键技术，于2007年3GPP R7版本中正式定义，通过引入64QAM高阶调制将下行峰值速率提升至21.1Mbit/s，较HSDPA 14.4Mbit/s实现显著突破。该技术后续通过MIMO多天线技术和DC双载波聚合可进一步扩展至42Mbit/s乃至84Mbit/s，成为联通等运营商早期4G网络部署前的过渡方案。本文所述测试方法具有重要行业参考价值：一方面为终端厂商提供可复现的射频性能验证流程，确保设备符合入网认证要求；另一方面，测试系统中对CQI值、MAC-d PDU尺寸等参数的精细化配置，反映了3G时代信道质量自适应机制的设计思想。对于当前从事5G RedCap或物联网模组测试的工程师而言，理解HSPA+测试框架有助于把握蜂窝通信测试的演进脉络，其吞吐量测试方法论——以无帧丢失为前提的最大速率测定——仍是现代数据业务测试的基础范式。
摩尔实验室（MORLAB）曾经对WCDMA(HSDPA)7.2Mbit/s、CDMA EVDO终端为例做过吞吐量测试的讲解。吞吐量是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受的最大速率。也就是说在单位时间内成功地传送数据的数量。吞吐量测试的方法定义为：在测试中以一定速率发送一定数量的帧，并计算待测设备传输的帧，吞吐量测试结果以比特/秒或字节/秒作为单位。今天我们将结合摩尔实验室的相关经验，为大家介绍HSPA+(21.1M bit/S)终端的吞吐量测试方法。
HSPA+为演进式HSPA，又名HSPA Evolution、I-HSPA或Internet HSPA 定义于3GPP R7。在R7中HSPA+下行链路引入64QAM高阶调制技术，上行链路增加16QAM。HSPA+下行链路支持的调制方式有QPSK、16QAM和64QAM，上行链路支持的调制方式有BPSK、QPSK和16QAM。HSPA+的上行业务信道是E-DCH,下行业务信道是HS-DSCH。R99达到的下载速率为3.84 Mbit/s，HSDPA为14.4 Mbit/s，HSPA+ 64QAM为21 Mbit/s，HSPA+ 64QAM+MIMO可以达到42 Mbit/s，HSPA+64QAM+MIMO+DC可以达到84 Mbit/s以及联通最近推出的28Mbit/s，而联通推出的这个产品采用的是Dual-Cell（后文称DC）技术. MIMO为多输出输入技术，DC为双载波技术。这次我们讲的HSPA+(21.1Mbit/s)使用了64QAM技术，没有使用MIMO技术和DC技术。
图 1
在进行吞吐量测试前我们至少需要1台无线基站、2台PC分别作为server和client使用吞吐量测试系统可按照上图完成搭建，特别注意要保证设备之间的网络连接正常可用。接下来我们需要完成仪器参数的设置。
（1） 首先需要将综合测试仪一定要选择支持信令分析模式的测试版本，如（ WCDMA Lab application G），同时我们需要配备系统可以识别与鉴权的SIM卡。设置无线基站局域网端口的IP地址。比如我们把综测仪的IP地址设为201.20.2.4和向下分配的IP地址为201.20.2.5；设置“UE HS-DSCH Category Control”为“Manual”；根据你测试UE的种类设置“Manual UE HS-DSCH Category”；如下图所示
设置“PS Data HS-DSCH 64QAM Configured State”为“on”；设置“PS Data HS-DSCH MAC-d PDU Size Control”为“Manual”；当你的UE类别为13或17时设置“CQI Value”为29，此时HS-DSCH TB size为32264；当你的UE类别为14或18时设置“CQI Value”为30，此时HS-DSCH TB size为38576；设置“PS Data User Defined Modulation Type”为“64QAM”。无线基站基本设置完成以后，我们需要把综测仪（如Agilent的8960）的观察目标选择到Data Throughput Monitor。
（2） 在Client PC中配置被测物的驱动和FTP软件，同时也需要关闭防火墙。这台PC主要是为了给被测物供电和提供驱动程序。此时Client PC的IP地址是综测仪提供的那个向下分配的IP地址。
（3） 在Server PC中配置server功能，设备之间通过网线连接，保证3个仪器之间的网络连接畅通。关掉PC自带的防火墙。比如我们可以设置Server PC的IP地址为201.20.2.10.
当设备都设置好了之后，让所有的设备保持正常的工作状态，让被测物与基站建立连接，然后通过Client PC上的FTP软件从Server PC上下载一个文件，使设备之间的下载速率达到最大。然后将基站选择到Data Throughput Monitor观察UE的在OTA层和IP层的传输速率，我们一般把IP层RX Average值最为参考值，如下图所示：
这是Cell Power 为-50dBm下的吞吐量测试截图
OTA Tx和RX分别是指从被测无线终端数据链路层发送和接收的比特速率，IP Tx和Rx分别是指从被测无线终端网络层发送和接收的比特速率我们可以看到OTA层RX为 20.5Mbps附近，而IP层RX为17.8Mbps附近。这里基本上达到了HSPA+的速率要求了。
在这里我们只简单介绍了21Mbps HSPA+部分吞吐量测试的大致方法，如果想了解更多的测试信息可联系就近的摩尔实验室（MORLAB）进行咨询。
如需更多资料，请发信到以下地址：Service@morlab.cn或致电：0755-36698555。
常见问题
Q: HSPA+与HSDPA的主要区别是什么？
A: HSPA+是HSDPA的演进版本，核心差异在于调制技术升级：HSPA+在3GPP R7中引入64QAM高阶调制（HSDPA最高为16QAM），使下行峰值速率从14.4Mbit/s提升至21.1Mbit/s；同时上行链路增加16QAM支持。后续HSPA+还可通过MIMO和双载波（DC）技术进一步提速至84Mbit/s。
Q: 进行HSPA+吞吐量测试需要哪些设备？
A: 测试系统至少需要：1台支持WCDMA信令分析模式的综合测试仪（如Agilent 8960）、1台无线基站、2台PC（分别作为Server和Client）、可识别鉴权的SIM卡，以及被测终端。需特别注意关闭防火墙并确保网络连接正常。
Q: 测试中CQI值如何设置？
A: CQI值需根据UE类别设置：当UE类别为13或17时，CQI值设为29，对应HS-DSCH TB size为32264；当UE类别为14或18时，CQI值设为30，对应TB size为38576。同时需将'PS Data HS-DSCH 64QAM Configured State'设为开启状态。
