5GNR延时优化方法
一、简述
5G系统相比其它通讯系统，结构更加精简。从协议已发布一些指标来看，时延相比其 它系统有较大改善。比如协议要求用户面时延小于4ms，用户面ping包时延指标往往作为 单站验收的KPI指标之一。本文主要介绍5G ping包时延问题的优化和定位方法。 二、基本原理和流程介绍
5G做ping时延测试，一般是在连接终端UE的笔记本电脑上面进行ping包，为了排除， 外网时延的影响，一般采用ping FTP内网服务器IP地址的方式。正常Ping包测试方法如下： 前提条件 测试目标小区正常建立。移动UE到想要的测试点，通常PING包测试中要求测试UE 在目标小区近点即SINR大于20的点，为了测试出较理想结果尽量到SINR大于25的测试 点。UE正常注册成功并接入网络。
测试步骤
第一步、将NR测试终端放置在近点；
第二步、NR测试终端发起初始业务连接；
第三步、分别使用 32Bytes、64Bytes、256Bytes、1000Bytes、1500Bytes 的包长向网络
进行ping包测试100次，使用抓包软件记录应用层RTT时间；
第四步、将测试UE放置在中点，重复步骤2~3物联网天线；
第五步、将测试UE放置在远点，重复步骤2~3；
数据记录
数据格式：原始Log文件(自定义)，导出文件(CSV或EXCEL)
导出精度：1秒/样本点
终端侧：时间、经纬度、RSRP(CSI RS &DM RS)、RS-SINR(CSI RS &DM RS)、各层空 口信令消息、ping时延
侧：信令、话统数据等
三、用户面时延优化方法
3.1、ping测试问题的分析思路
由于ping包测试电脑和测试终端UE的影响不可控，排除这这个因素后，需要重点分析 PING 环回时延的空口时延和传输时延两部分。当测试得到的环回时延较大时，甚至不能满 足PING包测试指标要求时，需要将ping时延分解成下面两部分单独进行分析：无线空口时 延，即UE和间的交互时延，传输侧交互时延。 分解为两部分统计环回时延的目的是判断出时延较大的原因是由空口造成还是传输引 起的。如果空口时延较大，则需要从调度算法上考虑优化，这块由版本和无线参数来保证； 若传输时延较长，那就是非接入层的原因，可以从侧ping EPC或PING FTP服务器来确 认是否受到传输网络的影响，确认是传输的问题，需要请传输侧工程师协助解决。
3.2、无线空口时延分析方法
无线空口时延，即UE和间的交互时延主要受无线参数设置及无线环境的影响。 主要分析方法是通过QXDM或者其他测试工具在终端UE侧进行抓log分析，如果有时延差 异的话就需要对相关信令流程和无线参数进行分析定位。
3.3、影响ping时延的无线参数
影响ping时延的无线参数主要有3类，分别介绍如下。
ping包调度模式
动态调度（0）
基于收到SR置大的模拟BSR模式（1）
混合调度模式（2）
增强型混合调度模式（3）
基于预调度模式（4）
Ping包时延5种调度模式具体介绍如下：
第一种、动态调度
对于当前5G系统，动态调度未打开ping包优化开关条件下，Ping热力井包过程及各段时延分 析。
5g怎么做Ping包过程（动态调度）
正常的动态调度模式下，当UE蜘蛛网结构的MAC层收到高层的上行业务请求，会触发一个SR （Schedule Request）请给给，收到响应后，发送一个小的上行授权，UE用来报告 BSR（Buffer Status Report,用来告诉有多少数据需要发送）。收到BSR之后，根据 BSR给UE上行授权，UE使用该授权发上行的PING的内容，PING的数据就发送到侧。
第二种、基于收到SR置大的模拟BSR模式
这是目前版本默认设置的模式。其基本原理是基于SR上报，根据前一个TTI需要调度 的UE个数，主动下发一个较大的上行资源，使得UE可以利用该资源发送上行数据， 减少了 UE发送BSR然后eNB根据BSR进行调度的流程。
第三种、混合调度模式
混合调度模式是在预调度持续时间内，定时主动向UE发送上行资源，UE利用该资源发 送上行数据。由于是周期性的对UE分配上行资源，减少了 UE发送SR的流程，因此使 得PING包的时延缩短。具体为：UE发送SR请求，检测到SR后，产生虚拟的BSR进行 正常的调度处理，启动预调度周期PingPreSchPeriodTimer和预调度持续时间Ping PreSch Hold Timer （默认 2048ms）；在 Ping PreSch Hold Timer 超时前，每隔 PingPreSch PeriodTimer 主动产生虚拟BSR并进行调度;UE利用预调度的资源发送PING包的上行数据和可能的BSR。
混合调度模式对所有的SR均做同样的处理，如果商用系统中用户量较大，大量的上行 资源预授权将导致反向干扰加重，严重影响反向解调性能。商用局环境下不建议采 用这种模式。
第四种、增强型混合调度模式
为了避免混合调度模式带来的负面影响，增强型混合调度模式能够对PING的业务进行 识
别，识别出PING业务的周期和大小之后，仅仅在PING的周期到来时，给一定长度及相 应大小的预授权即可。这样能大大减缓预授权带来的带宽损失，可提升上行的有效载荷。
第五种、基于预调度模式
预调度模式下，UE直接发送ping包，没有SR及BSR预授权协商过程，这种模式只能 用于单用户实验室测试，属于极限测试。
SR传输周期
Ping包测试时，上行传输默认使用Large BSR方式传输。终端首先发起SR（Scheduling Requestscm435），在进行上行资源授权之后，终端再发起BSR （Buffer Status Request）和ping数 据包一起上传。注意当UE高层要求发送SR的时候，并不是在每一个时隙都可以发送，而 是需要在SR周期内的某一个时隙才能发送。
网管参数在无线参数一上下行物理信道配置表：UE SR传输周期(ms)
如果配置SR周期为10ms，那么SR发送前的等待时间为1~10ms，平均等待时间为5ms。
协议规定的最小SR周期是5ms，SR周期最短只能设置到5ms,目前默认配置是10ms， 其实有些场景下如果S1传输时
延太大导致ping时延离验收标准只差几ms的时候，可以把SR周期改为5ms，使得SR 发送前的平均等待时间缩小到2.5ms。
某外场局，通过将SR传输周期从10ms修改为5ms，使得ping时延平均值减少了 3ms。
需要注意的是，将SR周期从10ms修改为5ms，将会使得PUCCH SR信道支持的最大用 户数减少一倍，默认参数是按照每载扇400激活用户配置的，修改后会使得PUCCH信道容 量减少。在网络负载比较小的场景下，修改这个参数影响不大。
DRX参数
DRX功能开启之后，在没有数据传输的时候，终端会进入休眠状态以节省电源，这时候 上/下行数据的发送都可能会被延迟，进行ping业务会造成时延变长。
网管参数是E-UTRAN FDD小区表的参数：非GBR业务DRX使能开关。
某商用外场局，在NGBR DRX打开和关闭前后进行ping对比测试，关闭DRX时ping平 均时延减少了 3~4ms。
建议各商用外场局，在用户数量不多的时候将NGBR DRX开关关闭。
3.4、线环境对ping时延的影响
如果无线环境较差，或者无线环境的突然变化，都会造成空口发送的数据包解码错误而 产生HARQ重传，重传一次的额外时延是8ms。
S1 口传输时延分析方法
S1 口时延指Ping Req从出去(发往UE需要Ping的服务器)-＞收到服务器返回 的高温轴承shgbzcPing Reply的时延，该段时延应该小于1ms，而不是单单指的与核心网的传输交互时 延。
S1 口时延测试有三种方法：
第一种、IP通道质量测试确定S1 口时延
这个功能可实现通过在OMC客户端上进行操作，发起以“”做为ping操作的起点， 对目标IP地址的IP通道质量通道检测。目标IP地址选择核心网MME或者SGW的IP地址。
正常情况下，从ping核心网MME或者SGW的时延应该在1~2ms，如果偏大的话 将会导致UE ping时延增大，需要联系传输侧排查S1 口时延。
第二种、Wireshark在VSWc2板debug 口抓包确定传输时延
Telnet 192.254.1.16,并 ，登录到平台管理进程，敲入 MirrorToDebug 0,0, 在QE进行端口映射，然后开启wireshark，在CC板debug 口抓包。
在Ping之前，打开Wireshark工具，点击Capture捕获窗口，选择正确的interface,对应 的服务器地址，在过滤栏指定IMCP消息，选择Update list of packets in real time。使用完成 之后使用Bsp ClearE SwitchMirror清除镜像，以免出现其他问题。
在 Inter Control Message Protocol 里：Sequencen number:确定该 Ping 包的序列号，Data 里确定一次Ping包的大小。传输时延=Echo (ping) reply的frame 23里的Arrival time - Echo (ping)request 的 frame 24 里的 Arrival time。
第三种、UE侧log分析确定传输时延
通过Ue侧Log来看，看上行包发出去时间及下行接收到的时间差，将这个时间差减去 内部处理时延，既可以得到传输时延了。通常内部处理时延正常值为6ms。
使用QXDM抓包时注意把所有LTE相关设置都选上，否则可能引起MAC层抓包不全， 无法记录下所有上下行数据包的信息。抓包完成后，使用QCAT把记录的LOG打开，并使用 条件过滤：Ping包是32字节，在加了各个协议层的开销之后，在MAC层看到的就是
在 0xB064 LTE MAC UL Transport Block 中到 LC ID 为 3 或者 4，长度为 64 的包，为 UE 侧数据包发出的时间。在上行数据附近的0xB063 LTE MAC DL Transport Block到LC ID为3 或者4,长度为64的包，对应的帧号子帧号为UE侧收到ping包的ACK的时间，如下：故 上述ping包在网络侧的时延为5448 (DL receive) - 5441 (UL send)=7ms。侧内部处 理时延正常的情况下，S1 口时延为7ms-6ms=1ms。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议