LTE测试中Ping包时延问题调查分析

1、TD-LTE测试中 Ping包时延问张 栋题调查分析 ” ，摘 要 “ 。1 TD-LTE单模终端开3年底开始到年第 季度结束 ；第标准的系统设备和包二阶段主要针对基于为了进一步验证能促进产品成熟 ；验证性能以及 业务应 用促进产业链各环节研发和产业化年在内的多模终端开展测试 ，从 51规 模 试 验 组 网 拓 扑 图 如 图 所 示 ，进展； 推动回传承载采用 方案。技术，积极参与2Ping包时延测试总体介绍单用户导下中国移动任组长 工业和信息化部 电信研究院任副组长 中国电信 中国联通及相关系统设备 终端测试目的芯片厂商共同开展规模技术试验 （即国家重/ng考察单用户在好 中 差点的 包

2、时延 （包括大专项“规模试验 ”）测试工作 。/小包 大包）。试验总体上分为两个阶段 ：第一阶段主要针对基 测试条件系统带宽 ：Hz。发送ng包的上行授权 （）。因此空口传输时/1 发起调度请求 （）获取上行授权 （UL延中包含了帧 结 构 ： 上 行 下 行 配 置（ 子 帧 配 置 ：）， 常规长度 （2）。， 特殊子帧配置7）的时间损耗。 该时间损耗的平均长度直接取决于调度请求（）的配置周期，并与调度请求（）的配置周期长度成正比 。 当前测试中调度请求（）的模式为天线配置为上行模式；下行配置周期为。自适应。调度：动态调度 。测试区域：选择一个主测小区在该小区内进行测试 。随着测试点的空口

3、信道质量逐渐变差 （ 极ngng时延应好好中差），最大时延和平均表现出逐步递增趋势 。 具体说明如下 ：对于空口传输而言，信道质量越差，则发生数据包重传的可能性越高 。 而数据包在空口的重传会对端到端传输时 延造成显著的影 响。 因此随着测试点的空口信道质量逐渐变差（极好好中差），最大时延和平均时延应表现出逐步递增趋势 。测试步骤步骤 ：初始邻小区开启 但不加载加扰 。步骤 ：测试终端处于主测小区内覆盖 “好”点。步 骤 3： 测 试 终 端 接 入 系 统 ， 分 别 发 起随着测试点的空口信道质量逐渐变差 （ 极ng好好中差），最小体说明如下 ：时延无明显变化趋势 。具 ng，4步骤 ：测

4、试终端处于覆盖 “中”点差”点重复步ng时延取值一般对应3骤 。步骤 ： 采用上下行干扰级别二加扰 ， 重复步骤5于某次 没有发生重传的测试 例。 因此随着测试点的空口信道质量逐渐变差 （极好好中 差）， 最小。ng时延不应有明显的变化趋势 。 注：极差点除外 因为在极差点可能不存在无重传的测试例理论预期分析。配置周期抖动情况下 ，好中差测试点 ）为2ng包的端到端时延由 内部处如图 所示，理时延（平均左右）、空口传输时延 （平均 左o 内部处理时延 （右），左右）、传输网传输时ng时延比包的 ng包的左右）和服务器内部处理时延 （左右）组成。由于在该测试过程中未在空口采用上行预调度 需要首先

5、发起调度请求（）以获取用 于时延平均延长20ms左右。 具体说明如下 ：模式故SR而获得的基于资源利用效率的考虑 ， 由发起上行授权 （） 只能承载较小的数据包 （如数据包）。 因此数据包需要在空口2 Ping图包时延端到端示意图ng 网络环回到分段传输 进而增大了包的时延。从经的网络传输个小时的测试得到的结果为左右。 连续挂表测试 3UE2如图 所示为了发送大包，在发送时延。 经过一个周期即时延在发送了用包的部分数据的同时 ， 向， 时延最大为没有问题 。包就会出现明显的时延 经过说明 承载网和CE于 请 求 后 续 上 行 授 权 （ ） 的 （ ng为什么之前）。分析我们怀疑可能是之前用

6、于测试的本身硬件或本身的问题 我者软件问题引起的 。 为了排除测试3Ping包时延测试中的问题与调查单用户分析P们找来两台全新的笔记本电脑 ， 除了预装操作系统没有安装其他任何应用软件 ， 为了确保测试工具和测试方法绝没有问题 ， 我们把两台笔记本电脑ngng包时问题现象及排查经过延全部是（小于 没有问题的笔记本电脑连入）。 接下来我们用这两台验证ng在进行单用户ng包网络进行了些时段会发生时延较长 ， 有时甚至会出现超过的情况与理论预期不符 。=测试结果如下：“数据包： 已发送=2)丢失丢失 往返行程的=最长 =平经过逐级排查 当我们在站点上通过 估计时间（以）：最短CEng连接=”。为了更

7、加直观地反映测试结果 ， 我们对数据做了 示，完全隔离时延很大ng35段），如图 所示可以清楚处理（由于时间太长分成的情况 说明超长时延的产生和 包测试过程中的时延抖动非常明显 。CE或者相关。我们立即联系了因此， 需要分析 包测试和挂表测试到底厂家协助排查， 厂家通过挂表测试了3 Ping图包上下行调度时隙示意图5 PCPing图包测试时延分布图ng1有什么不同 会造成两种完 全不同的测 试结果。 经过仔细分析发现挂表测试时有一定的背景数据流，而起背景流情况下 ， 仪表对抖动为ng对不稳定出现几十毫秒大 ng包测试时是没有背景数据流的 为此我们分别就有背景数据流和没有背景数据流的情况下分别进

8、t/sng背景流情况 下仪表对和为PC对 ng 均与 ， 长时间测试结果一致均左右时延。 仪表不发起背景流， 但存在其他 ng6包测试如图 所示。 测试行了挂表测试以及结果如下 ：的背景流量（。左右）的情况下时延约接入仪表发起每秒一个包的业务流 ， 从层到核心层 环回后回到 仪表，时延约为，平均抖ngCE设以上结果表明包时延问题出在动约为35。ng备上且是否有背景数据流量对包时延有较大影ng响数据流量越大报时延越小 。PTNCE接入层到 设备， 在仪表不发从 问题原因分析 丢弃处理 即识别到此类非法报文 将其直接丢弃同时需要保证不引起系统异常 。转发处理 即识别到此类非法报 依然进行各类L2/

9、L3/MPLS等转发操作 ， 同样要保证不引起系统异常。不同设备 不同芯片由于 自身的特点可能会有12选择地采用上述中的方式 （ ）或者方式 （ ）。2采用方式 （ ）处理，但处：可以分成两个大的功能模块和逻辑 46但小于剥除而将报文净荷发逻辑。此时 由于无法获知 是否剥 离 操 作 ，因 此 统 一 按 照6 PTN图网络挂表测试示意图值来计算报文的实际长度 。 由于但未填充经过的报文进行识别并处理 ， 导致其在此类内部产生的非到了问题的原因 。以太网标准分为两类 ：第一类由。常称之为法报文处理中出现逻辑异常 。 在这种情况下 ，内部状态机就会处于异常状态 ， 一种可能的表现形式就收到一个报

10、文时 并不能立即转发出去 而是依 赖于下一个 （或下几个 ）报文进行触发才能转发出去 。 此时报文发送时延就主要取决报文 之间的时间间隔以及压包的数量也即发包速率快则时延就小 而发包速率慢则时延就大。7 EthernetII图以太帧报文格式第二类由定义， 通常称之为以太帧其报文格式见图。4单用户8 IEEE802.3图以太帧报文格式Etype小于问题找到后厂家提供 了解决方 案： 在两者最主要的区别在于：前者定义 个字节的1设备的中正确地采用方式（ ）对pad的报文进行识别并处理 。之后我们进（ 以太报文类型），而后者则定义个字节的但未填充（以太报文长度 ），当这个2字节取值大于ng行了“单用

11、户包时延”测试测试结果符合预期字节时 则表示其为也即 字 节 时 ， 则 代 表， 也 即以太帧 ； 而12（见表 表 ）。单用户空扰小 于 或 等 于ng32Bytes包的各测试点平均时延以太帧。分别为 ：极好点2好点 中点 差点均要求以太报无论是还是均符合 的预期单用户加扰 文总帧长不小于字节因此若实际传输的有效数包的各测试点平均时延分别为 ： 极好点， 好点据小于字节则需要将其补齐到字节。 当并且没有将报文填字节时 此类报文为 非法对于此类报文有1中点 差点 总体略大于对应的空扰测试统计结果 。字段 或字段取值小于 充至从测试结果可以得出以下基本结论：1表空扰单用户2表加扰单用户ng平均时延大 大包在空以上， 这主要是由于 ng用户面的包延迟明显