中国移动通信集团公司研究院
2005年12月08日
前 言
本次测试主要测试WLAN QoS和非QoS网络设备和终端之间的兼容性，以及验证WLAN QoS机制下话音和数据混合业务的接入支持能力。在兼容性测试方面，主要验证非QoS AP与QoS终端、QoS AP与非QoS终端，以及QoS终端与非QoS终端之间的共存。在话音和数据业务的混合接入支持能力方面，一方面验证 WLAN QoS机制在满负荷情况下能否保持高优先业务如话音业务的优先权，同时通过测试获得WLAN QoS机制下能够接入的最大话音和数据用户数量，为实际的网络部署和规划提供依据。
本次测试由中国移动通信集团公司研究院组织，参加测试单位有思科和华为。本次测试从2006年1月17日至23日于北京理工大学计算机实验室进行。
本测试规范的解释权在中国移动通信集团公司研究院。
测试规范完成人：周文辉。
目 录
1 测试需求 4
2 测试方案 4
2.1 测试环境图 4
2.2 测试环境 5
2.2.1 测试设备 5
2.2.2 测试软件工具 5
3 测试工具说明 5
3.1 Chariot 5
3.2 Chariot关于VoIP测试的支持 5
3.2.1 语音编码： 5
3.2.2 话音质量评估方法 6
3.3 Chariot测试结果分析 6
4 测试时间 6
5 测试地点 6
6 测试列表 7
6.1 接入性能测试 7
6.1.1 非QoS AP情况下，接入性能测试用例列表 7
6.1.2 QoS AP情况下，接入性能测试用例列表 7
6.2 IEEE802.11e兼容性测试用例列表 7
7 测试用例 7
7.1 接入性能测试用例 7
7.1.1 非QoS AP情况下，接入性能测试用例 7
7.1.2 QoS AP情况下，接入性能测试用例 10
7.2 IEEE802.11e兼容性测试用例 15
测试需求
●接入性能测试：QoS AP和非QoS AP情况下，不同类型终端所提供的话音和数据业务的混合接入性能测试。
●兼容性测试：不同QoS机制下，不同设备之间的兼容性测试。
测试方案
测试环境图
图1 测试环境图
●测试内容：
整个测试中，语音测试软件采用Chariot测试工具软件、手机终端，流媒体测试采用流媒体播放器软件、Chariot测试工具软件；
●测试方式：
真实客户端：
多个测试便携安装WLAN网卡模拟接入终端；
●数据业务质量的测试判定
FTP的平均下载速率不低于50kbps；
●语音质量的测试判据
测量得来的MOS值大于等于3.6。
测试环境
测试设备
| 设备名称及说明 | 数量 |
| 测试AP | 1台 |
| 测试台式计算机 | 20台 |
| 测试便携计算机 | 20台 |
| 测试网卡 | 20块 |
| 名称 | 版本 | 说明 |
| Chariot | 6.20 | 性能测试软件 |
Chariot
Chariot是一套软件系统，由两部分组成：控制端Console（或者Lite）和远端Endpoint，两者都要安装在普通PC或者服务器上。其中控制端安装在Windows XP和2003操作系统上，Endpoint支持各种主流的操作系统（XP、2003），测试过程如下：
图2 Chariot组成及测试过程
Chariot关于VoIP测试的支持
语音编码：
●G.711u
●G.711a
●G.726
●G.729
话音质量评估方法
传统上，话音质量的测试是主观的：拿起电话，听一段通话，然后判断其话音质量。其中，比较突出的话音质量主观评估方法是MOS（Mean Opinion Score），具体参见ITU (International Telecommunications Union)的P.800 [1]建议。ITU的P.800建议描述了人们的这些反应，包括在听到不同延迟和丢包的语音时会给出的印象分。建立了网络特性，包括延迟和丢包等，与印象分之间的对应关系，使得MOS对于网络的VoIP的评估和调整十分有意义。
MOS的评分从1分到5分，其中1分表示非常糟糕，而5分表示非常好。具体如下：
| 下限 | 上限 | 用户满意度 |
| 4.34 | 5.00 | 非常满意 |
| 4.03 | 4.34 | 满意 |
| 3.60 | 4.03 | 部分用户满意 |
| 3.10 | 3.60 | 很多用户不满意 |
| 2.58 | 3.10 | 几乎所有用户不满意 |
| 1.00 | 2.58 | 不可接收 |
Chariot测试结果分析
如果MOS值低于3.60，则可以认为该网络对VoIP的业务支持很差，MOS值是One-way Delay、Jitter和Packet Loss（在Datagram中）的综合评价。本次测试检查的MOS值是所有接入话音的平均MOS值。One-way Delay表示单向延迟，如果超过了150ms，则认为网络延迟太大；Jitter表示抖动，超过了20ms，则认为抖动太大； Packet Loss表示丢包率，超过了1％，则认为丢包率太高。
测试时间
2006年1月17日～2006年1月23日
测试地点
北京理工大学计算机实验室
测试列表
接入性能测试
非QoS AP情况下，接入性能测试用例列表
| 测试项目 | 测试编号 | 测试分项 |
| 非QoS AP情况下，接入性能测试 | 1.1 | 测试话音业务和数据业务满负荷时的工作状况 |
| 测试项目 | 测试编号 | 测试分项 |
| QoS AP情况下，接入性能测试 | 2.1 | QoS终端情况下，先接入话音业务再接入数据业务，测试满负荷话音和数据业务时的性能 |
| 2.2 | QoS终端情况下，先接入数据业务再接入话音业务，测试满负荷话音和数据业务时的性能 | |
| 2.3 | QoS终端情况下，交替接入数据业务和话音业务，测试满负荷话音和数据业务时的性能 |
| 测试项目 | 测试编号 | 测试分项 |
| IEEE802.11e兼容性测试 | 3.1 | QoS AP组网，接入QoS终端和非QoS终端 |
| 3.2 | 非QoS AP组网，接入QoS终端和非QoS终端 |
接入性能测试用例
非QoS AP情况下，接入性能测试用例
满负荷话音和数据业务时的工作状况
| 测试编号 | 1.1 |
| 项 目 | 纯11b模式下，非QoS AP情况下，接入性能测试 |
| 分 项 目 | 测试话音业务和数据业务满负荷时的工作状况 |
| 测试目的 | 测试话音业务和数据业务满负荷时的工作状况 |
| 预置配置 | 按照以下配置图搭建环境，同时接入语音和数据用户 1．AP配置如下： ◆恢复为AP默认配置下 ◆配置ESSID（建议为每个厂家的名称） ◆配置IP地址（和网卡及其PC在同一网段） ◆配置射频模式：纯11b模式 ◆确保关闭AP WME qos功能 2．STA配置如下： ◆所有无线网卡配置相同网段的IP地址。 ◆所有STA均安装ENDPOINT软件，并保证endpoint服务正常启动（通过任务管理器可以查看到） ◆所有无线网卡均接入测试ap，并保证在ap上均可以ping通各个无线网卡 ◆各个无线网卡之间可以互相ping通 3．Chariot console配置： ◆确保正常安装chariot console软件并正常注册 ◆配置于ap，pc，sta相同网段的ip，并可以相互ping通 4．PC配置如下： ◆所有PC配置跟ap和sta相同网段的IP地址 ◆所有STA均安装ENDPOINT软件，并保证endpoint服务正常启动（通过任务管理器可以查看到） ◆确保pc可以ping通ap和sta及其chart console 5．Airopeek: 可以正常抓取测试ap和sta间的报文 |
| 测试流程 | Item1： 1．开启ap，配置为不支持wme，接入无线网卡，并确保状态为正常。 2．开启chariot，配置L个语音通路，每个通路均有1个无线网卡和一台上行的pc机组成，其语音格式为G.711u格式，分up pair和down pair，也就是每对用户有两队pair，共L对pair。（注：一般经验值13左右，L的取值可以稍小一些，再逐一加。） 3．开始启动chariot，同时启动在步骤2中配置好的这L对语音通路，运行3分钟，进行voip测试。每次测试过程须运行两次。 4．在测试过程中，观察L对话音通路的平均MOS值。如果该平均MOS值大于3.6，则需要继续增加语音通路数量，如果是小于3.6，则需要减少语音通路数量。再继续从步骤2开始执行测试。 5．最后取平均MOS值大于3.6且最接近3.6时的语音通路数量为此时的话音满负荷用户数，记作N。 Item2： 1．开启chariot，配置N个语音通路。 2．新建J个FTP pair（脚本为ftpget.scr，并且为单向，方向为从无线网卡到pc）。 3．开始启动chariot，同时启动在步骤2中配置好的N对语音通路和1路FTP的数据业务，并运行3分钟，进行voip+FTP的测试。每次测试过程须运行两次。 4．在测试过程中，观察N对话音通路的平均MOS值和FTP的下载速率情况。 5．如果在话音通路平均MOS值大于3.6的基础上，FTP的下载速率也大于50kbps，则需要继续增加FTP的数量，再继续从步骤2起开始执行测试。 6．或者是话音通路平均MOS值小于3.6，或者是FTP的下载速率小于50kbps，则表示达到在话音满负荷的前提下，数据业务也达到了满负荷。 7．最后取大于并且最接近50kbps的FTP数量即为满负荷情况下的最大数量，记作M。 |
| 预计结果 | 随着数据的加入，话音质量降低。 |
| 实测结果 | |
| 备注 |
QoS终端情况下，先接入话音再接入数据业务，测试满负荷时的性能
| 测试编号 | 2.1 |
| 项 目 | QoS AP情况下，接入性能测试 |
| 分 项 目 | QoS终端情况下，先接入话音业务再接入数据业务，测试满负荷时的性能 |
| 测试目的 | 测试QoS终端情况下，先接入话音业务再接入数据业务，满负荷(MOS>3.5&FTP>50Kbps)时的性能 |
| 预置配置 | 按照以下配置图搭建环境，同时接入语音和数据用户 1．AP配置如下： ◆恢复为AP默认配置下 ◆配置ESSID（建议为每个厂家的名称） ◆配置IP地址（和网卡及其PC在同一网段） ◆配置射频模式：纯11b模式 ◆确保AP WME qos功能开启 2．STA配置如下： ◆所有无线网卡配置相同网段的IP地址 ◆所有STA均安装ENDPOINT软件，并保证endpoint服务正常启动（通过任务管理器可以查看到） ◆所有无线网卡开启QOS功能均接入测试ap，并保证在ap上均可以ping通各个无线网卡 ◆各个无线网卡之间可以互相ping通 3．Chariot console配置： 确保正常安装chariot console软件并正常注册. 配置于ap，pc，sta相同网段的ip，并可以相互ping 通 4．PC配置如下： ◆所有PC配置跟ap和sta相同网段的IP地址 ◆所有STA均安装ENDPOINT软件，并保证endpoint服务正常启动（通过任务管理器可以查看到） ◆确保pc可以ping通ap和sta及其chart console 5．Airopeek: 可以正常抓取测试ap和sta间的报文 |
| 测试流程 | Item1： 1．开启ap，配置为支持wme，接入无线网卡，并确保状态为正常。 2．开启chariot，配置L个语音通路，每个通路均有1个无线网卡和一台上行的pc机组成，其语音格式为G.711u格式，分up pair和down pair，也就是每对用户有两队pair，共L对pair。（注：一般经验值13左右，L的取值可以稍小一些，再逐一加。） 3．开始启动chariot，同时启动在步骤2中配置好的这L对语音通路，运行3分钟，进行voip测试。每次测试过程须运行两次。 4．在测试过程中，观察L对话音通路的平均MOS值。如果该平均MOS值大于3.6，则需要继续增加语音通路数量，如果是小于3.6，则需要减少语音通路数量。再继续从步骤2开始执行测试。 5．最后取平均MOS值大于3.6且最接近3.6时的语音通路数量为此时的话音满负荷用户数，记作N。 Item2： 1．开启chariot，配置N个语音通路。 2．新建J个FTP pair（脚本为ftpget.scr，并且为单向，方向为从无线网卡到pc）。 3．开始启动chariot，同时启动在步骤2中配置好的N对语音通路和1路FTP的数据业务，并运行3分钟，进行voip+FTP的测试。每次测试过程须运行两次。 4．在测试过程中，观察N对话音通路的平均MOS值和FTP的下载速率情况。 5．如果在话音通路平均MOS值大于3.6的基础上，FTP的下载速率也大于50kbps，则需要继续增加FTP的数量，再继续从步骤2起开始执行测试。 6．或者是话音通路平均MOS值小于3.6，或者是FTP的下载速率小于50 kbps，则表示达到在话音满负荷的前提下，数据业务也达到了满负荷。 7．最后取大于并且最接近50kbps的FTP数量即为满负荷情况下的最大数量，记作M。 |
| 预计结果 | 随着数据的加入，话音质量降低。 |
| 实测结果 | |
| 备注 |
| 测试编号 | 2.2 |
| 项 目 | QoS AP情况下，接入性能测试 |
| 分 项 目 | QoS终端情况下，先接入数据业务再接入话音业务，测试满负荷时的性能 |
| 测试目的 | 测试QoS终端情况下，先接入数据业务再接入话音业务，满负荷(MOS>3.5&FTP>50Kbps)时的性能 |
| 预置配置 | 按照以下配置图搭建环境，同时接入语音和数据用户 1．AP配置如下： ◆恢复为AP默认配置下 ◆配置ESSID（建议为每个厂家的名称） ◆配置IP地址（和网卡及其PC在同一网段） ◆配置射频模式：纯11b模式 ◆确保AP WME qos功能开启 2．STA:配置如下 ◆所有无线网卡配置相同网段的IP地址 ◆所有STA均安装ENDPOINT软件，并保证endpoint服务正常启动（通过任务管理器可以查看到） ◆所有无线网卡开启QOS功能均接入测试ap，并保证在ap上均可以ping通各个无线网卡 ◆各个无线网卡之间可以互相ping通 3．Chariot console配置： ◆确保正常安装chariot console软件并正常注册. ◆配置于ap，pc，sta相同网段的ip，并可以相互ping通 4．PC配置如下： ◆所有PC配置跟ap和sta相同网段的IP地址。 ◆所有STA均安装ENDPOINT软件，并保证endpoint服务正常启动（通过任务管理器可以查看到） ◆确保pc可以ping通ap和sta及其chart console 5．Airopeek: 可以正常抓取测试ap和sta间的报文 |
| 测试流程 | Item3： 1．开启ap，配置为支持wme，接入无线网卡，并确保状态为正常。 2．开启chariot，配置16个语音通路，每个通路均有1个无线网卡和一台上行的pc机组成(语音格式为：G.711u格式，分up和down pair，也就是每对用户有两队pair，共28对pair）建立1个FTPpair（脚本为ftpget.scr，并且为单向，方向为从无线网卡到pc） 3．配置每个voip pair语音通道的运行时间（注每通道为2个pair：up和down方向），时间如下： A. 总运行时间为12分钟 B.设定M个FTP用户的起始运行时间为chariot的开始运行时间（无需配置，默认值） C.第1～N-3个voip通道的起始运行时间为120000毫秒 D.第N-2个voip通道的起始运行时间为240000毫秒 E.第N-1个voip通道的起始运行时间为360000毫秒 F.第N个voip通道的起始运行时间为480000毫秒 G.第N+1个voip通道的起始运行时间为480000毫秒 4．开始启动chariot，进行voip测试 5．12分钟后，记录测试结果，结果记录分时间段，分别提取不同时间段的话录数和mos值，记录表格如下实测结果item3。 提示： 1.起始运行时间的配置： A.VOIP:选中要配置的pair（可以通过拖动和ctrl键配合进行多选），右单击选EDIT,在voip的pair配置界面下的advenced下方的constant value旁边的upper limit对话框中可以输入起始运行时间 .单位是毫秒. B.FTP: 选中要配置的pair（可以通过拖动和ctrl键配合进行多选）,右单击选EDIT，单击edit this script，选择initial_delay项，在constant value下方的value对话框中输入起始运行的时间值. 2.总运行时间的配置：RUN菜单/set run option//how to end a test run选择run for a fixed duration /然后输入时间 3.不同时间段的结果提取：在pair运行窗口选中要查看的pair，右单击，选view timing records，可以查看到. |
| 预计结果 | 随着数据的加入，话音质量降低。 |
| 实测结果 | |
| 备注 |
| 测试编号 | 2.3 |
| 项 目 | QoS AP情况下，接入性能测试 |
| 分 项 目 | QoS终端情况下，交替接入数据业务和话音业务，测试满负荷时的性能 |
| 测试目的 | QoS终端情况下，交替接入数据业务和话音业务，测试满负荷(MOS>3.5&FTP>50Kbps)时的性能 |
| 预置配置 | 按照以下配置图搭建环境，同时接入语音和数据用户 1．AP: 配置如下： 恢复为AP默认配置下 配置ESSID（建议为每个厂家的名称） 配置IP地址（和网卡及其PC在同一网段） 配置射频模式：纯11b模式 确保AP WME qos功能开启. 2．STA:配置如下 所有无线网卡配置相同网段的IP地址。 所有STA均安装ENDPOINT软件，并保证endpoint服务正常启动（通过任务管理器可以查看到） 所有无线网卡开启QOS功能均接入测试ap，并保证在ap上均可以ping通各个无线网卡 各个无线网卡之间可以互相ping通。 3．Chariot console配置： 确保正常安装chariot console软件并正常注册. 配置于ap，pc，sta相同网段的ip，并可以相互ping 通 4．PC:配置如下 所有PC配置跟ap和sta相同网段的IP地址。 所有STA均安装ENDPOINT软件，并保证endpoint服务正常启动（通过任务管理器可以查看到） 确保pc可以ping通ap和sta及其chart console. 5．Airopeek: 可以正常抓取测试ap和sta间的报文 |
| 测试流程 | Item4： 1．开启ap，配置为支持wme，接入无线网卡，并确保状态为正常。 2．开启chariot，配置16个语音通路，每个通路均有1个无线网卡和一台上行的pc机组成(语音格式为：G.711u格式，分up和down pair，也就是每对用户有两队pair，共28对pair）建立4个FTPpair（脚本为ftpget.scr，并且为单向，方向为从无线网卡到pc） 3．配置每个voip pair语音通道的运行时间（注每通道为2个pair：up和down方向），时间如下： A.总运行时间为10分钟 B. 第1～N-3个voip通道的起始运行时间为chariot的开始运行时间（无需配置，默认值） C.第M-3个FTP用户的起始运行时间为60000毫秒 D.第N-2个voip通道的起始运行时间为120000毫秒 E.第M-2个FTP用户的起始运行时间为180000毫秒 F.第N-1个voip通道的起始运行时间为240000毫秒 G.第M-1个FTP用户的起始运行时间为300000毫秒 H.第N个voip通道的起始运行时间为360000毫秒 I.第M个FTP用户的起始运行时间为420000毫秒 4．开始启动chariot，进行voip测试 5．10分钟后，记录测试结果，结果记录分时间段，分别提取不同时间段的话录数和mos值，记录表格如下实测结果item4。 提示： 1.起始运行时间的配置： A.VOIP:选中要配置的pair（可以通过拖动和ctrl键配合进行多选），右单击选EDIT,在voip的pair配置界面下的advenced下方的constant value旁边的upper limit对话框中可以输入起始运行时间 .单位是毫秒. B.FTP: 选中要配置的pair（可以通过拖动和ctrl键配合进行多选）,右单击选EDIT，单击edit this script，选择initial_delay项，在constant value下方的value对话框中输入起始运行的时间值. 2.总运行时间的配置：RUN菜单/set run option//how to end a test run选择run for a fixed duration /然后输入时间 3.不同时间段的结果提取：在pair运行窗口选中要查看的pair，右单击，选view timing records，可以查看到. |
| 预计结果 | 随着数据的加入，话音质量降低。 |
| 实测结果 | |
| 备注 |
QoS AP组网，同时接入QoS终端和非QoS终端
| 测试编号 | 3.1 |
| 项 目 | IEEE802.11e兼容性测试 |
| 分 项 目 | 11e模式下QoS AP组网，同时接入QoS终端和非QoS终端 |
| 测试目的 | 测试11e模式下QoS AP组网、接入QoS终端和非QoS终端时的接入工作状况 |
| 预置配置 | 按照以下配置图搭建环境，同时接入语音和数据用户 1．AP配置如下： ◆恢复为AP默认配置下 ◆配置ESSID（建议为每个厂家的名称） ◆配置IP地址（和网卡及其PC在同一网段） ◆配置射频模式：纯11b模式 ◆确保AP WME qos功能开启 |
| 测试流程 | 1、进行WLAN网络配置，使QAP处于正常工作状态, 2、airopee开启设置信道和过滤条件（ap和要测试网卡的mac）进行抓包 3、接入一个QoS STA，并启动话音业务，观察系统的工作状态； 3、接入一个QoS STA，并启动数据业务，观察系统的工作状态； 4、接入一个NQoS STA，并启动话音业务，观察系统的工作状态； 5、接入一个NQoS STA，并启动数据业务，观察系统的工作状态； 6、分析抓包文件，并在测试ap上查看网卡的状态，记录结果. |
| 预计结果 | 如果系统工作正常，则测试通过。能够兼容工作。 |
| 实测结果 | |
| 备注 |
| 测试编号 | 3.2 |
| 项 目 | IEEE802.11e兼容性测试 |
| 分 项 目 | 采用非QoS AP组网，接入QoS终端和非QoS终端 |
| 测试目的 | 测试非QoS AP组网、接入QoS终端和非QoS终端时的接入工作状况 |
| 预置配置 | 按照以下配置图搭建环境，同时接入语音和数据用户 1．AP配置如下： ◆恢复为AP默认配置下 ◆配置ESSID（建议为每个厂家的名称） ◆配置IP地址（和网卡及其PC在同一网段） ◆配置射频模式：纯11b模式 ◆确保AP WME qos功能关闭 |
| 测试流程 | 1、进行WLAN网络配置，使非QAP处于正常工作状态, 2、airopee开启设置信道和过滤条件（ap和要测试网卡的mac）进行抓包 3、接入一个QoS STA，并启动话音业务，观察系统的工作状态； 3、接入一个QoS STA，并启动数据业务，观察系统的工作状态； 4、接入一个NQoS STA，并启动话音业务，观察系统的工作状态； 5、接入一个NQoS STA，并启动数据业务，观察系统的工作状态； 6、分析抓包文件，并在测试ap上查看网卡的状态，记录结果. |
| 预计结果 | 如果系统工作正常，则测试通过。能够兼容工作。 |
| 实测结果 | |
| 备注 |
1．确保安装Endpoint客户端和chariot console的pc上的操作系统必须要是winxp操作系统＋sp2补丁；
2．把文件拷贝到chariot安装目录下x:\\xx\\net1q\\chariot\
3．确认qos服务已经加载：
a)在网卡属性里，添加Qos服务（如果没有，单击安装，然后选服务可以进行添加）
4．执行文件：
5．重启配置的PC
6．打开chariot增加要使用dscp的pair，进行相应配置即可。
7．验证：
a)抓取正在进行测试pair pc的无线报文
b)分析qos域：
背景流标记qos
Voice标记qos
1/1 20 00e0-fc14-486b 2000 192.168.10.108 6586 0
1/1 19 00e0-fc14-483e 2000 192.168.10.103 6587 0
1/1 18 0040-96a7-45a6 2000 192.168.10.85 6587 0
1/1 17 00e0-fc14-4855 2000 192.168.10.66 6588 0
1/1 16 0040-96a7-45d1 2000 192.168.10.86 6592 0
1/1 15 00e0-fc14-4866 2000 192.168.10.107 6592 0
1/1 14 00e0-fc14-4831 2000 192.168.10.104 6592 0
1/1 13 0040-96a7-45ca 2000 192.168.10.82 6593 0
1/1 12 00e0-fc14-4875 2000 192.168.10.101 6593 0
1/1 11 00e0-fc14-483c 2000 192.168.10.95 2956 0
1/1 10 00e0-fc14-487b 2000 192.168.10.102 6596 0
1/1 9 0040-96a7-458c 2000 192.168.10.84 6597 0
1/1 8 0040-96a7-45 2000 192.168.10.81 6597 0
1/1 7 00e0-fc14-4868 2000 192.168.10.63 6597 0
1/1 6 00e0-fc14-4846 2000 192.168.10. 6597 0
1/1 5 0040-96a7-45ff 2000 192.168.10.83 6597 0
1/1 4 00e0-fc14-4860 2000 192.168.10.105 6598 0
1/1 2 00e0-fc14-485e 2000 192.168.10.62 6599 0
1/1 1 00e0-fc14-487d 2000 192.168.10.106 6599 0
1/1 3 00e0-fc14-323f 2000 192.168.10.61 6599 0
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