CN110708206A - 一种测量基站空口时延的方法和设备 - Google Patents

一种测量基站空口时延的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110708206A
CN110708206A CN201810751080.2A CN201810751080A CN110708206A CN 110708206 A CN110708206 A CN 110708206A CN 201810751080 A CN201810751080 A CN 201810751080A CN 110708206 A CN110708206 A CN 110708206A
Authority
CN
China
Prior art keywords
time delay
packet
measurement
downlink
delay measurement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810751080.2A
Other languages
English (en)
Inventor
王洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Potevio Information Technology Co Ltd
Putian Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Putian Information Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Putian Information Technology Co Ltd filed Critical Putian Information Technology Co Ltd
Priority to CN201810751080.2A priority Critical patent/CN110708206A/zh
Publication of CN110708206A publication Critical patent/CN110708206A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0852—Delays
    • H04L43/0864—Round trip delays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H04J3/0661—Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps
    • H04J3/0667—Bidirectional timestamps, e.g. NTP or PTP for compensation of clock drift and for compensation of propagation delays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/10—Active monitoring, e.g. heartbeat, ping or trace-route
    • H04L43/106—Active monitoring, e.g. heartbeat, ping or trace-route using time related information in packets, e.g. by adding timestamps
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/16—Threshold monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/06—Testing, supervising or monitoring using simulated traffic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/04—Interfaces between hierarchically different network devices
    • H04W92/10—Interfaces between hierarchically different network devices between terminal device and access point, i.e. wireless air interface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本申请公开了一种测量基站空口时延的方法，包括：终端模拟器内部的网络测量模块通过网口向基站发送时延测量包，所述时延测量包为带有以GPS时间为基准的时间戳的IP包；基站将收到的时延测量包通过空口协议处理后发给终端模拟器；终端模拟器经过空口协议解析出时延测量包，并转发给内部的网络测量模块；网络测量模块根据时延测量包的接收时间和时延测量包中时间戳之间的差值，测量下行单向时延值。应用本申请公开的技术方案，能够满足移动通信5G标准下对空口时延的测量要求。

Description

一种测量基站空口时延的方法和设备
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种测量基站空口时延的方法和设备。
背景技术
在第五代移动通信(5G)的技术标准中，分许多特定场景，其中，在低时延高可靠的具体场景中，对基站到终端的端对端时延有很高的要求，在极端条件下需要达到1ms的延迟要求。在自动驾驶、远程医疗、工业自动化场景下，考虑到生命安全，危险事故等情况，尤其需要低时延高可靠的传输，才能满足实际使用要求。
在设备的测量验收环节，如何精确测量基站到终端的端对端时延，是一个需要解决的技术问题。
在目前的移动通信测量规范中，空口时延的测量方案的连接示意如图1所示：
测量配置：
基站：1套；
终端：1套；
网络测量仪：2套。
图1的测量过程包括以下步骤：
第1步：上电基站设备，初始化基站设备。
第2步：上电终端设备，初始化终端设备，终端设备接入到通信系统中。
第3步：上电网络测量仪A和网络测量仪B(即图1所示的两个第三方仪表，假设网络测量仪A为基站侧的第三方仪表，网络测量仪B为终端侧的第三方仪表)，配置网络测量仪A和B的时延测量相关功能参数。
第4步：观察网络测量仪A和B的GPS同步状态，在能够稳定同步之后进行下一步骤。
第5步：启动网络测量仪A的发送时延测量包功能。启动该功能后，网络测量仪A将向基站发送带有以GPS时间为基准的时间戳的数据包。基站将该数据包转发给终端，终端将恢复出来的数据包发送给网络测量仪B，网络测量仪B根据数据包接收时间和数据包中时间戳之间的差值，测量基站到终端的单向时延数值。
第6步：当网络测量仪A发送的时延测量包数量大于N(如N＝10^7)时，停止发包，记录网络测量仪B测得的用户面单向时延数值和成功传输的时延测量包数量。
第7步：统计平均时延结果。
上述传统的测量方案存在以下不足之处：
1、将终端的指标和基站侧进行了绑定，导致测量指标不独立(图1中以基站发送下行数据包为例进行描述，实际应用中，上行和下行都采用相同方案进行测量)。
如图2所示，测量的总时延为T_total＝T1+T2+T3，其中：T1是终端的内部处理时间，T3是基站的内部处理时间，T2是两个网元之间的传输时延。
通过以上的测量框图可以看出，测量的结果是整个基站到终端的时延，无法明确具体的时延分配，无法明确基站内部处理占比多少，也无法明确终端内部处理占比多少。无论是上行时延、下行时延还是ping测量，都需要终端参与，并将终端的性能和基站性能捆绑进行了统计，无法明确获得基站本身的性能。
在不同终端的情况下，尤其在研发阶段，不同款终端的性能参数往往会存在较大差异，导致出现问题时无法界限明确的情况。
5G标准中，对低延时的要求很高，在标准中，需要达到1ms的端对端时延，考虑到在实际测量中，如果无法衡量基站和终端的独立时延占比，对于运营商考核设备性能将是极大的挑战。
2、终端内部的处理时延、各个子模块的时延无法明确。
从上述传统测量方案可以看出，只能给出整体的全部链路时延，无法提供终端内部的模块时延数据。由于5G技术标准中，涉及到多种场景，多种技术组合(如图3所示)，如何评估技术组合的时延，将是5G测量中需要解决的问题。但传统测量方案无法提供这样的数据。
由上述可见，传统的空口时延测量方案无法满足5G新标准的要求，需要提出新技术来解决的空口时延测量问题。
发明内容
本申请提供了一种测量基站空口时延的方法和设备，以满足移动通信5G标准下对空口时延的测量要求。
本申请公开了一种测量基站空口时延的方法，包括：
A、终端模拟器内部的网络测量模块通过网口向基站发送时延测量包，所述时延测量包为带有以GPS时间为基准的时间戳的IP包；
B、基站将收到的时延测量包通过空口协议处理后发给终端模拟器；
C、终端模拟器经过空口协议解析出时延测量包，并转发给内部的网络测量模块；
D、网络测量模块根据时延测量包的接收时间和时延测量包中时间戳之间的差值，测量下行单向时延值。
较佳的，重复所述A至D，直至终端模拟器发送的时延测量包的数量大于第一阈值时，停止发送时延测量包，记录终端模拟器测得的下行单向时延值和成功传输的时延测量包数量。
较佳的，该方法还包括：
根据终端模拟器的自身传输损耗，将其在终端模拟器测得的下行单向时延值中扣除，得出用户面下行单向时延。
较佳的，该方法还包括：
计算用户面下行传输丢包率：以成功传输并满足用户面下行单向时延小于1ms的包的数量除以总的测量包数量，得出下行传输丢包率。
本申请还公开了一种终端模拟器，包括：空口处理板和网络测量模块，其中：
所述网络测量模块，用于通过网口向基站发送时延测量包，所述时延测量包为带有以GPS时间为基准的时间戳的IP包；
所述空口处理板，用于从基站接收时延测量包，经过空口协议解析之后，转发给网络测量模块；
所述网络测量模块，用于根据时延测量包的接收时间和时延测量包中时间戳之间的差值，测量下行单向时延值。
较佳的，所述网络测量模块持续发送时延测量宝，直至发送的时延测量包的数量大于第一阈值时，停止发送时延测量包，记录测得的下行单向时延值和成功传输的时延测量包数量。
较佳的，所述网络测量模块根据终端模拟器的自身传输损耗，将其在测得的下行单向时延值中扣除，得出用户面下行单向时延。
较佳的，所述网络测量模块还用于计算用户面下行传输丢包率：以成功传输并满足用户面下行单向时延小于1ms的包的数量除以总的测量包数量，得出下行传输丢包率。
由上述技术方案可见，本申请通过直接测量5G基站的空口时延值，在5G严苛的时延要求下，明确界定了基站和终端的各自时延占比。并且，本申请可以进一步给出模拟终端侧5G多种技术组合的时延值，方便进行多种技术组合的评估和测量验证。此外，本申请测量环境简单，单台设备即可完成测量验证，避免了多个网元参与，降低了复杂度。
附图说明
图1为现有测量空口时延的连接示意图；
图2为现有测量时延链路示意图；
图3为多种新技术组合的示意图；
图4为本发明时延测量板卡的主要器件示意图；
图5为本发明时延测量链路。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请作进一步详细说明。
本申请的检测设备：
本申请将检测功能集成在终端模拟器(终端模拟器用于在开发阶段模拟终端)内，除了传统的终端模拟器具备的空口处理板外，额外增加时延测量板，用于提供GPS时间戳和时延差计算功能。图4为本发明时延测量板卡的主要器件示意图，包括：
GPS天线将接收到的GPS信号提供给GPS授时模块，给网络芯片提供时间戳的时钟来源。发起时延测量的时候，给测试包打印时间戳，通过基站返回的包也打印时间戳，两者的差值可以得到整体的时间差。
两者的差值减去终端模拟器内部的处理时间，以及外部连接需要的传输时间，可以得到单向的基站侧发送或接收的处理时间。
本申请的检测方法：
本申请检测方法的具体内部链路如图5所示。图中按照基站上行举例，实际应用中，上下行双方向都支持；对于下行的情况，数据包按照与图中箭头所示方向相反的方向进行传输。以下示例中以下行为例进行说明。图5所示方法包括以下步骤：
1、启动终端模拟器发送时延测量包的功能，终端模拟器内部的网络测量模块通过网口A向基站发送带有以GPS时间为基准的时间戳的IP包。这一阶段的时延为如图5所示的T_delay_net。
2、基站将收到的IP包通过空口协议处理后发给终端模拟器。这一阶段将引入基站自身的实际时延值以及空口时延，如图5所示的T_delay_eNB和T_delay_air。
3、终端模拟器经过空口协议，解析出IP包，转发到内部的网络测量模块。这一阶段将引入终端模拟器的自身传输时延，如图5所示的T_delay_UE。
4、网络测量模块根据数据包接收时间和数据包中时间戳之间的差值，测量下行单向时延值。
5、重复上述步骤1至4，当终端模拟器发送的时延测量包数量大于N(如N＝10^7，表示10的7次方)时，停止发送时延测量包，记录终端模拟器测得的下行单向时延值和成功传输的时延测量包数量，并进行步骤6和步骤7的计算。
6、计算用户面单向时延，根据终端模拟器的传输损耗，在终端模拟器内直接扣除，具体需要使用网络测量模块发送和接收包，经过时间戳计算差值，再扣除T_delay_UE，T_delay_air，T_delay_net得出单向时延。其中T_delay_air和T_delay_net的值是线路时延，一般为光速传播，需要单独通过仪表测量一下这两个值，再进行扣除。一般根据光速5ns/m的传播速度进行估计，根据线缆的长度进行计算。
7、计算用户面下行传输丢包率：以成功传输并满足用户面下行单向时延小于1ms的包的数量除以总的测量包数量，得出下行传输丢包率。
本发明采用网络测量模块、GPS同步模块和终端模拟器相结合的方案，通过网络测量模块收发测量Ping包，根据GPS打印时间戳，能够测量得到整体环路时延，具备终端模拟器测量整体环路时延的功能。
此外，结合终端模拟器的内部处理时延、网络测量模块的内部处理时延，最终能够得到基站自身消耗的实际时延值，从而独立测量5G基站的空口时延指标。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种测量基站空口时延的方法，其特征在于，包括：
A、终端模拟器内部的网络测量模块通过网口向基站发送时延测量包，所述时延测量包为带有以GPS时间为基准的时间戳的IP包；
B、基站将收到的时延测量包通过空口协议处理后发给终端模拟器；
C、终端模拟器经过空口协议解析出时延测量包，并转发给内部的网络测量模块；
D、网络测量模块根据时延测量包的接收时间和时延测量包中时间戳之间的差值，测量下行单向时延值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
重复所述A至D，直至终端模拟器发送的时延测量包的数量大于第一阈值时，停止发送时延测量包，记录终端模拟器测得的下行单向时延值和成功传输的时延测量包数量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
根据终端模拟器的自身传输损耗，将其在终端模拟器测得的下行单向时延值中扣除，得出用户面下行单向时延。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
计算用户面下行传输丢包率：以成功传输并满足用户面下行单向时延小于1ms的包的数量除以总的测量包数量，得出下行传输丢包率。
5.一种终端模拟器，其特征在于，包括：空口处理板和网络测量模块，其中：
所述网络测量模块，用于通过网口向基站发送时延测量包，所述时延测量包为带有以GPS时间为基准的时间戳的IP包；
所述空口处理板，用于从基站接收时延测量包，经过空口协议解析之后，转发给网络测量模块；
所述网络测量模块，用于根据时延测量包的接收时间和时延测量包中时间戳之间的差值，测量下行单向时延值。
6.根据权利要求5所述的终端模拟器，其特征在于：
所述网络测量模块持续发送时延测量宝，直至发送的时延测量包的数量大于第一阈值时，停止发送时延测量包，记录测得的下行单向时延值和成功传输的时延测量包数量。
7.根据权利要求6所述的终端模拟器，其特征在于：
所述网络测量模块根据终端模拟器的自身传输损耗，将其在测得的下行单向时延值中扣除，得出用户面下行单向时延。
8.根据权利要求6所述的终端模拟器，其特征在于：
所述网络测量模块还用于计算用户面下行传输丢包率：以成功传输并满足用户面下行单向时延小于1ms的包的数量除以总的测量包数量，得出下行传输丢包率。
CN201810751080.2A 2018-07-10 2018-07-10 一种测量基站空口时延的方法和设备 Pending CN110708206A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810751080.2A CN110708206A (zh) 2018-07-10 2018-07-10 一种测量基站空口时延的方法和设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810751080.2A CN110708206A (zh) 2018-07-10 2018-07-10 一种测量基站空口时延的方法和设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110708206A true CN110708206A (zh) 2020-01-17

Family

ID=69192484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810751080.2A Pending CN110708206A (zh) 2018-07-10 2018-07-10 一种测量基站空口时延的方法和设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110708206A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112532472A (zh) * 2020-11-09 2021-03-19 广东电网有限责任公司广州供电局 一种相量测量单元上传延时的测试方法
WO2022042380A1 (zh) * 2020-08-28 2022-03-03 华为技术有限公司 确定空口时延的方法及装置
CN114885360A (zh) * 2022-06-09 2022-08-09 中国联合网络通信集团有限公司 时延可靠性确定方法、接入网设备及存储介质
WO2023197629A1 (zh) * 2022-04-12 2023-10-19 中国移动通信集团广东有限公司 无线传输时延度量方法、装置、网络设备及终端

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1878095A (zh) * 2005-06-10 2006-12-13 华为技术有限公司 测试无线传输性能的装置及实现方法
CN1933429A (zh) * 2005-09-12 2007-03-21 华为技术有限公司 数据通信网络中时延特性的测量方法
CN101237657A (zh) * 2007-01-31 2008-08-06 大唐移动通信设备有限公司 一种测试基站时延的方法及系统
CN101534220A (zh) * 2008-03-14 2009-09-16 中兴通讯股份有限公司 分组数据传输链路时延测量单元、系统、及方法
CN105119778A (zh) * 2015-09-09 2015-12-02 华为技术有限公司 测量时延的方法和设备
US20170318426A1 (en) * 2015-05-11 2017-11-02 Qualcomm Incorporated Base station selection for positioning/localization based on an indication of capacity
CN107567090A (zh) * 2016-07-01 2018-01-09 中兴通讯股份有限公司 一种获取基站间时延的方法、装置及基站

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1878095A (zh) * 2005-06-10 2006-12-13 华为技术有限公司 测试无线传输性能的装置及实现方法
CN1933429A (zh) * 2005-09-12 2007-03-21 华为技术有限公司 数据通信网络中时延特性的测量方法
CN101237657A (zh) * 2007-01-31 2008-08-06 大唐移动通信设备有限公司 一种测试基站时延的方法及系统
CN101534220A (zh) * 2008-03-14 2009-09-16 中兴通讯股份有限公司 分组数据传输链路时延测量单元、系统、及方法
US20170318426A1 (en) * 2015-05-11 2017-11-02 Qualcomm Incorporated Base station selection for positioning/localization based on an indication of capacity
CN105119778A (zh) * 2015-09-09 2015-12-02 华为技术有限公司 测量时延的方法和设备
CN107567090A (zh) * 2016-07-01 2018-01-09 中兴通讯股份有限公司 一种获取基站间时延的方法、装置及基站

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022042380A1 (zh) * 2020-08-28 2022-03-03 华为技术有限公司 确定空口时延的方法及装置
CN112532472A (zh) * 2020-11-09 2021-03-19 广东电网有限责任公司广州供电局 一种相量测量单元上传延时的测试方法
CN112532472B (zh) * 2020-11-09 2022-11-04 广东电网有限责任公司广州供电局 一种相量测量单元上传延时的测试方法
WO2023197629A1 (zh) * 2022-04-12 2023-10-19 中国移动通信集团广东有限公司 无线传输时延度量方法、装置、网络设备及终端
CN114885360A (zh) * 2022-06-09 2022-08-09 中国联合网络通信集团有限公司 时延可靠性确定方法、接入网设备及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110708206A (zh) 一种测量基站空口时延的方法和设备
US7961632B2 (en) Communication apparatus and OAM frame transmission method
US10103965B2 (en) Measuring unit and a method for measuring transmission parameters of a device under test
US9871601B2 (en) Method for testing a low power radio frequency (RF) data packet signal transceiver
US9749066B2 (en) Method for testing a low power radio frequency (RF) data packet signal transceiver
CN110086686A (zh) 轨道交通lte-m通信系统列车控制数据业务的单向传输时延测量方法
US20170078030A1 (en) Method for testing a low power radio frequency (rf) data packet signal transceiver
CN109617763B (zh) 一种用于fc-ae总线的压力测试方法及装置
CN108039961A (zh) 一种自动配置高速串行收发器参数的装置和方法
CN103874087A (zh) Wlan网络无线信号覆盖质量评估方法及装置
CN113595667A (zh) 一种用于电力终端的时间同步系统及其方法、基站
US9634950B2 (en) Ethernet media converter supporting high-speed wireless access points
CN116055373B (zh) 一种工业终端及网络通信质量测试评估系统
WO2016000423A1 (zh) 一种延时补偿的方法及装置
CN102740109B (zh) 一种确定终端接收灵敏度的方法、系统及设备
CN102025571B (zh) 多点链路丢包测量的方法和装置
CN103338131A (zh) 检测日志传输丢失率的方法和设备
CN115801689A (zh) 一种基于SrTCM的流量令牌桶的测试方法及系统
CN102647313B (zh) 一种网络测试系统
CN106603171B (zh) 终端接收机误比特率的测试方法及设备
CN103152228B (zh) 一种带宽检测方法和设备
CN104618035B (zh) 一种检测测试仪表的系统及方法
CN100373870C (zh) 通讯设备丢包数量的统计方法
EP3280077B1 (en) A method and apparatus for monitoring a performance of an ethernet data stream
CN112398560A (zh) 一种测量方法、装置及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200117