LTE时延测试方法及基本性能指导

LTE网络测试和指标介绍1概述1.1网络结构与规模密集城区或典型城区环境测试，无线网络形成比较规则的多层蜂窝结构、成片覆盖。

1.2测试区域与测试路线测试区域为多小区连续覆盖、比较规则的多层蜂窝结构所覆盖区域作为测试区域，在该区域内路测。

网络采用20MHz同频组网。

路测时，测试路线应尽可能遍历测试区域内的主干道、次主干道、支路等道路，并遍历选定测试区域内所有小区；如无特别说明，测试车应视实际道路交通条件以中等速度（30km/h左右）行驶。

1.3测试网络基本配置网络配置如下：1.4测试设备要求路测系统可连接终端、GPS接收设备，能够显示、记录终端的L1、L2和高层信令与控制数据，能够显示、记录GPS时间、经纬度，并能将GPS时间、经纬度与终端记录数据进行正确关联，为终端记录数据提供地理位置。

路测终端支持测量、显示与记录层1、层2和层3信令与控制数据，包括：RSRP、RSRQ、SINR、CQI、MCS、MIMO方式、RRC信令等，其中RSRP、RSRQ、SINR等参数支持每100ms至少输出一次，CQI等参数支持每10ms（无线帧）至少输出一次，MCS、MIMO方式等参数支持每1ms（子帧）输出一次。

GPS接收设备应支持显示、记录时间与经纬度。

并且GPS接收设备记录的时间、经纬度数据应能与扫频仪、路测终端记录数据准确关连，为扫频仪、终端所记录的数据提供绝对时间与地理位置。

测试数据处理上，支持生成测试路线上RSRP/RSRQ/SINR打点图，RSRP/RSRQ/SINR 的PDF/CDF分布曲线等。

考虑到路测终端、GPS接收设备的原始测试数据一般按周期定时记录存储，由于车速不均匀和停车等候等原因，导致不同路段由于速度不一而使得平均每单位距离上的样本点数不一样。

要求生成得到的PDF/CDF分布，单位距离上的样本点数应一样，以准确反映地理上的覆盖性能。

根据杭州深圳的测试情况，成都现场测试工具建议选择为：2测试用例2.1长呼测试2.2短呼测试2.3定点CQT3各项KPI指标3.1RSRP指标定义：RSRP参考信号接收功率，衡量网络覆盖水平。

中国移动通信企业标准QB-╳╳-╳╳╳-╳╳╳╳中国移动V o L T E试点测试规范（网络功能及基本业务分册）C h i n a M o b i l e V o L T E T r i a l T e s tS p e c i f i c a t i o n--N e t w o r k f u n c t i o na n d B a s i c S e r v i c e版本号：1.3.1╳╳╳╳-╳╳-╳╳发布╳╳╳╳-╳╳-╳╳实施目录前言 ............................................................................................................................................ I II1.范围 (1)2.规范性引用文件 (1)3.术语、定义和缩略语 (1)4.测试环境和方法 (3)4.1 测试设备 (3)4.2 测试工具 (4)4.3 测试方法 (4)4.4 测试组网图 (4)4.5 测试配置 (4)5.测试用例 (5)5.1 VoLTE基础功能测试 (5)5.1.1 VoLTE基础功能测试 (5)5.2 端到端业务流程 (134)5.2.1 VoLTE基本呼叫及切换流程 (134)5.2.2 补充业务 (300)5.3 其它业务 (414)5.3.1 IP短消息 (414)5.3.2 紧急呼叫 (447)5.4 业务质量及性能指标 (450)5.4.1 业务指标测试 (450)5.4.2 终端测试 (454)6 编制历史 (468)前言本测试规范对中国移动通信集团公司VoLTE业务涉及的测试相关内容进行规定，是VoLTE测试实施的依据。

本测试规范共分四册，分别为网络功能及基本业务分册、增值业务分册、开通及计费分册和无线性能分册。

中国移动VoLTE外场测试系列规范用于VoLTE外场试验城市端到端环境的测试，指导测试无线网络、核心网络及终端等方面的功能与性能。

LTE系统时延的分析与研究作者：周镇辉来源：《中国新通信》 2017年第11期LTE 系统是一种无线空口技术，是3G 向4G 进行演进的重要技术，系统本身传输速率已经达到了100Mbps，能够有效改善移动宽带用户的使用体验。

该系统不仅能够有效缩短用户等待时间，同时还能切实提升用户数据速率以及系统容量，功能较为庞大。

而时延作为系统的重要指标之一，能够实现用户面时延以及控制面板时延等操作，作用较大。

为对时延技术进行深入，首先应对LTE 系统技术特征进行明确。

一、LTE 系统技术特征第一，其上下行峰值速率分别能够达到50Mbps 以及100Mbps，传输速率相对较高；第二，与以往版本频谱效率相比，该系统上下行链路分别在每赫兹2.5bit/s 与5bit/s，效率有着显著的提升；第三，将分组域业务的承载作为系统的主要工作目标，以分组交换作为基础进行系统架构构建；第四，整体系统部署更加灵活，可以同时支持多种系统宽带进行使用，支持多种频谱分配方式，为系统部署的灵活使用奠定了良好基础；第五，子帧长度在0.5 毫秒以及0.67 毫秒，整体无线网络时延得到了有效降低，可以妥善解决向下兼容存在的弊端，能够对网络时延进行有效控制；第六，能够有效提高小区边缘比特速率数值，能够在保证基站位置不发生变化的基础上，对小区边缘比特速率进行提升，小区整体数据速率会得到显著提高；第七，更加注重系统的向下兼容性能，强调对3G 系统以及非3GPP 系统的协调式使用，整体系统运作更加规范化，系统技术优势更加明显。

二、LTE 系统时延分析2.1 控制面时延所谓“控制面时延”是指，控制面在驻留状态向激活状态转化过程中，界面由睡眠状态转向激活状态需要经历的时间。

通常LTE 系统控制面睡眠状态转向激活状态的时间在50 毫秒以内，而驻留状态迁移到激活状态的时间在100 毫秒以内。

此时系统的状态通常会呈现出三种协议状态：1）“DETACHED”状态：在这种状态之中，并没有相应的IP地址，系统也无法对UE位置进行确定，通常UE 也会处于关机或者去附着的状态。

LTE基本项的测试CMW500测试的预设置一、LTE Signalling 界面设置1.signal gen →选LTE下面的子项signalling2.进入LTE signalling 界面。

按config 键，进行设置。

1）测试场景设置scenario : 若进入SISO测试选standard cell(基本项测试)，若进行MIMO测试选Two RF out ports. 2）测试端口选择和线损设置RF settings→RF output (RF input), routing 为设置端口。

若进行SISO 测试RF output 和RF input 都选为RF1com.若进行分集测试RF output 选RF1out; RF input 选RF1COM.若进行单分集测试时RF output选RF1COM; RF input 选RF3COM若进行MIMO测试时RF output 选RF1COM和RF3COM；RF input 选RF1COMExternal Attenuation 为设置线损，根据实际情况设置。

3）设置期望功率模式RF setting →RF power uplink →Exp.Nominal Power Mode→According to UL Power Control setting4）设置上行功控Uplink Power Control →PUSCH→Tx Power Contronl→ActiveTPC setup .根据需要进行具体选择（注：Max allowed Power P-Max 需设置为24dbm,避免最大功率上不去）5）设置网络参数进入network 把鉴权设置的前三项打勾。

Network→Security将Authentication / NAS security/As security 都勾上进入connection →Additional Spectrum Emission 设置为NS-01 (默认)二LTE Multi Eval 界面设置1.按仪器右上角Measure 键，勾选LTE 下子项“Multi Evaluation”和“Extended BLER”。

LTE路测优化指导书三（测试项解释说明篇）目录第1章加载加扰方式和好中差点的选取 (2)1.1 加载加扰方式 (2)1.2 好中差点的选取 (2)第2章用户面时延测试（Ping） (3)2.1 测试目的： (3)2.2 测试条件： (3)2.3 测试步骤： (3)2.4 测试步骤说明： (3)第3章单用户吞吐量 (4)3.1 测试目的： (4)3.2 测试条件： (4)3.3 测试步骤： (5)3.4 测试步骤说明： (5)第4章开机附着成功率（Attach） (6)4.1 测试目的： (6)4.2 测试条件： (6)4.3 测试步骤： (6)4.4 测试步骤说明： (6)第5章第5章寻呼成功率（paging） (8)5.1 测试目的： (8)5.2 测试条件： (8)5.3 测试步骤： (8)5.4 测试步骤说明： (8)第6章连接成功率&掉线率 (9)6.1 测试目的： (9)6.2 测试条件： (9)6.3 测试步骤： (9)6.4测试步骤说明： (10)第7章第7章相关软件的使用说明 (11)7.1 FileZilla的使用 (11)7.2 DUMeter的使用 (12)7.3 jperf的使用 (13)第1章加载加扰方式和好中差点的选取1.1 加载加扰方式外场区域分为（若干）主测小区与非主测小区，主测小区加入真实终端进行数据传输称为加载，而非主测小区引入的真实终端干扰或模拟干扰均称为加扰。

对于上行：主测小区上行加载方式：采用真实终端进行加载；邻小区上行加扰方式：采用真实终端进行加扰，最终需对主测小区达到相应干扰级别所要求的上行干扰水平（IOT）。

对于下行：主测小区下行加载方式：采用真实终端进行加载；邻小区下行加扰方式：采用OCNG方式（模拟加扰），或采用真实终端进行加扰。

加扰级别：对业务信道的干扰，目前定义有三种干扰级别：●干扰级别一：下行50%加扰 + 上行IOT抬升12dB●干扰级别二：下行70%加扰 + 上行IOT抬升12dB●干扰级别三：下行100%加扰 + 上行IOT抬升12dB建议下行使用模拟加扰，上行需要真实终端加扰，上行加扰的点位需要进行选取并控制加扰水平至少抬升12dB。

通信时延测试的标准主要有两个。

其一是GB/T 38618-2020，该标准是关于信息技术系统间远程通信和信息交换高可靠低时延的无线网络通信协议规范。

其二则是GB/T 32420-2015，它规定的是无线局域网测试的规范。

在实际应用中，例如5G网络，低时延的特性至关重要，因为它能提高网络安全的响应速度和准确性，有助于防止网络攻击和数据泄露等问题。

例如，控制面时延根据组网模式的不同，计算方式也不同。

对于NSA网络组网，控制面时延是从LTE的空闲态到NR的连接态；SA网络的控制面时延是从NR的空闲态到NR的连接态，NR系统控制面时延的目标是10ms。

用户面时延分为初传时延和重传时延，平均时延主要还是初传时延占大头。

总时延= 发送时延+ 传播时延+ 处理时延+ 排队时延。

这就是通信时延的主要组成部分，也是在测试过程中需要关注的重要因素。

LTE测试指导（CMW500）LTE测试指导本⽂档主要介绍根据3GPP 36.521，使⽤CMW500进⾏LTE测试的⽅法及测试步骤。

⼀、测试项⽬⼆、测试设置2.1 初始化设置1)点击CMW500左上⾓RESET键，弹出复位界⾯。

2)选择Global菜单下的Reset选项，然后点击Reset按钮确认.3)设置线损，在LTE Signaling界⾯下点击Config按钮，在RF Settings下选择测试端⼝以及线损。

4)设置功率控制模式，在LTE Signaling界⾯下点击Config按钮，在Uplink Power Control下选择TX Power Control（TPC），Active TPC Setup选择为Max power模式。

5)⽹络连接设置，在LTE Signaling界⾯下点击Config按钮，在Connection下选择Additional Spectrum Emission设置为NS_01模式。

UE Meas. Filter Coefficient设置FC4模式。

6)点击⾯板上Measure按钮，选择LTE1 Multi Eval菜单7)点击右下⾓Config按钮，选择LTE1 Multi Eval菜单，选择Scenario设置为Combined Signal Path模式，即信令模式。

8)测试控制设置。

选择Measurement Control，设置Repetition为Continuous模式Modulation Scheme为Auto模式10）点击Measure选择LTE Signaling模式11）在Operating Band内选择频段，Downlink Channel选择信道，Cell Band选择带宽，点击⾯板上的ON按钮打开⼩区，开始注册。

12）⼩区显⽰Attached附着成功，点击Connect进⾏连接即可。

对于TDD模式测量⼦帧只能从以下4个值中选取{2,3,7,8}三、发射机测试指标3.1、最⼤发射功率测试（6.2.2）测试步骤：1）点击Measure，选择LTE1 Multi Eval进⼊测试界⾯。

LTE基本项的测试CMW500测试的预设置一、LTE Signalling 界面设置1.signal gen →选LTE下面的子项signalling2.进入LTE signalling 界面。

按config 键，进行设置。

1）测试场景设置scenario : 若进入SISO测试选standard cell(基本项测试)，若进行MIMO测试选Two RF out ports. 2）测试端口选择和线损设置RF settings→RF output (RF input), routing 为设置端口。

若进行SISO 测试RF output 和RF input 都选为RF1com.若进行分集测试RF output 选RF1out; RF input 选RF1COM.若进行单分集测试时RF output选RF1COM; RF input 选RF3COM若进行MIMO测试时RF output 选RF1COM和RF3COM；RF input 选RF1COMExternal Attenuation 为设置线损，根据实际情况设置。

3）设置期望功率模式RF setting →RF power uplink →Exp.Nominal Power Mode→According to UL Power Control setting4）设置上行功控Uplink Power Control →PUSCH→Tx Power Contronl→ActiveTPC setup .根据需要进行具体选择（注：Max allowed Power P-Max 需设置为24dbm,避免最大功率上不去）5）设置网络参数进入network 把鉴权设置的前三项打勾。

Network→Security将Authentication / NAS security/As security 都勾上进入connection →Additional Spectrum Emission 设置为NS-01 (默认)二LTE Multi Eval 界面设置1.按仪器右上角Measure 键，勾选LTE 下子项“Multi Evaluation”和“Extended BLER”。

Rohde&Schwarz对UMTSLTE包括LTE标准化的情况、所使用的关键技术、LTE空中接口的协议架构、相关过程，3GPP系统架构演进（SAE）、演进的分组系统（EPS）以及EPS所涉及的不同步骤和机制，同时还对LTE所支持的各项业务等都有熟练的掌握了。

设备制造商自始自终都可以依赖于Rohde&Schwarz公司的产品和专家级的支持。

由于3GPPLTE标准的发展还未最终完成，R&S公司在开发LTE选件时保持了高度的灵活性，软件会定期更新，确保测试仪表依据的标准和最新发展保持一致，使它们满足3GPPLTE未来开发的要求。

LTE概念的提出意味着目标的确立，为了有一个清晰的技术发展路线，3GPP制定了明确的时间表。

整个标准发展过程分为两个阶段，研究项目阶段和工作项目阶段。

研究项目阶段预计在2006年年中结束，该阶段将主要完成对目标需求的定义，以及明确LTE的概念等；然后征集候选技术提案，并对技术提案进行评估，确定其是否符合目标需求。

工作项目预计在2006年年中以前建立，并开始标准的建立。

LTE信号产生LTE的测试首先需要模拟LTE射频信号，并且研究其统计特性。

对于LTE下行，研究人员可以从WiMAX和WLAN等技术中参考得到OFDMA的射频特性。

但是对于上行，LTE 上行使用的SC-FDMA技术在其他标准中并没有使用。

因此上行信号特性需要进行特别的研究。

选件R&SSMx-K55用于R&S公司的信号源，诸如R&SSMU200A，R&SSMJ100A和R&SSMATE200A就可以按照TS36.211标准规定产生LTEFDD和TDD的上下行射频信号，用于元器件性能测试以及基站和移动终端的接收机测试。

此外R&S还提供了高性能的双通道基带信号源AMU200A以及AFQ100A，加上AMU-K55或者AFQ-K255选件后，就可以模拟LTE的基带信号，用于LTE研发早期基带信号的模拟。

资源消耗——时延研究单方UE和eNB的通信时延分析1.背景LTE 对时延的具体要求为用户面时延：用户平面内部单向传输时延（UE-eNode B）小于5 ms控制面时延：控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间小于50 ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100 ms。

ITU-R对传输延迟设定的目标为单向延迟目标为10ms.LTE/LTE-A系统满足ITU时延要求并带有一定余量，单向数据包传输时延小于5ms。

单程时延指数据包从发射端产生经过无线网络正确到达另外一个接收端的时延，回程时延指数据包从发射端产生到目标服务器收到数据包并返回相应的数据包直至发射端正确接收到应答数据包的时延。

2.LTE帧结构：3.资源粒（RE）与资源块（RB）由上图可知：一个子帧由两个时隙组成一个资源块由12个子载波组成，每个子载波的带宽是15kHz。

所以，总的频率带宽是180kHz。

并且每个资源块上还有7个OFDM符号。

这是频域上行的配置方法。

下行的配置略有区别：下行有12*15kHz，还有24*7.5kHz的组合方法。

资源块（RB）是最小的调度单位，而且会优先分配给信道质量较好的UE.4.传统方式下LTE通信的时延分析：在上行链路通信中主要有3条物理信道和2个参考信号。

3条物理信道：PRACH：物理随机接入信道PUSCH：物理上行共享信道PUCCH：物理上行控制信道2个参考信号：DMRS：解调参考信号SRS：探测参考信号并且LTE的上行链路只支持与数据无关的控制信令在LTE FDD系统中，在子帧n上，基站使用物理下行控制信道（Physical Downlink Control Channel，PDCCH）调度下行数据传输，终端在子帧n+4上反馈ACK/NACK信息，基站接收处理时延最小为1ms，基站最快可以在子帧n+5上进行数据重传调度，如图1所示，单次传输的时间为1ms，一次重传的最小时间为5ms.在LTE FDD系统中，当终端有数据传输需求时，需要等待配置发送调度请求（Schedule Request，SR）的子帧n，终端在子帧n上发送调度请求信息给基站，基站最快在子帧n+2上发送上行数据调度授权信息，终端在子帧n+2上接收到上行数据调度授权信息后一般微蜂窝校区的半径在200m左右，数据传输的时间在μS量级，可以忽略不计。

LTE网络下手游空口时延优化分析方法杭州LTE网络下手游空口时延优化分析方法最佳实践总结杭州电信余杭分公司仲展毅1概述在4G时代，移动网带宽大幅提升，同时智能手机和应用也得到了极大发展。

在智能手机应用中，网络游戏明显占据着非常重要的地位。

如何提高用户在手机游戏中的网络体验成为游戏开发商、游戏代理商和电信运营商积极探索的方向。

从终端到服务器，整个体系的每一个环节都会影响用户的使用感知，基站空口显然是不确定性最大的一个环节，了解空口对时延的影响，并找到改善时延的方法非常重要。

本次通过研究手游在网络上2种交互连接的运作机制，并以典型情况介绍说明卡顿的根本原因。

通过LTE无线空口的3个主要指标RSRP、SINR、负荷分别开展统计分析和现场评估，得出指标与时延的相关性以及提升方案，最后就LTE的一些特性对空口时延的影响进行分析并给出调整的实测情况。

2手机游戏机制客户端与服务器间主要有2个交互连接，一个为TCP连接，一个为UDP连接。

游戏客户端与服务器间的TCP长连接由终端发起，通过这个TCP长连接进行心跳和其他信息交互，用以确认服务器状态正常，心跳间隔3 s，消息大小固定，流程如图示：客户端与服务器TCP流程图客户端和服务器之间交互的报文，除了TCP长连接报文以外，还有大量的UDP报文，传递玩家的操作信息。

主流网络游戏采用的同步机制为帧同步（非状态同步），主要流程如下：广播帧流程图当用户操作未及时上报，或客户端未及时收到服务器下发的广播消息时，都会体现为游戏中的卡顿。

由此可知，网络侧上下行的总时延超过60 ms会极大拉低用户感知，但60 ms是整个环路上总时延阈值，对于空口则需要将本段时延降低至接近极限值。

3空口时延影响因素3.1 覆盖、干扰与时延对杭州同一个MME下的E-UTRN进行大量拉网Ping测试，得到不同环境下空口时延的散点图：RSRP与Ping时延散点图通过进一步的数据分析，得到RSRP、SINR与Ping时延的样本点数的关系（此处并未考虑网络负荷的影响）。

LTE系统时延分析前言LTE不仅可以提供更高的频谱效率．对于服务质量。

特别是对实时业务时延的控制都是其设计目标。

LTE系统采用由eNode B构成的单层结构，这种结构有利于简化网络和减小延迟，实现了低时延、低复杂度和低成本的要求。

为使用户能够获得“Always Online”的体验．LTE对时延的具体要求为：用户平面内部单向传输时延(UE—eNode B)小于5ms。

控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间小于50ms．从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms。

1 用户面时延用户面时延是指在UE IP层与RAN边缘节点IP层之间的数据包的单向传输时间．其中RAN边缘节点是指与核心网络直接进行通信连接的基站。

LTE系统要求对于小IP包(仅含IP帧头)，在空载(单用户但数据流时)条件下用户面时延应小于5ms。

另外，E—UTRAN系统的带宽也影响实际的传输时延。

用户面时延如图l所示。

实际网络中LTE系统的用户面时延主要包括处理时延、TTI长度以及帧调整。

整个时延的构成如图2所示。

以下用户面时延的计算是在预调度模式下．基于0％-30％的HARQ重传情况下计算的。

所有计算结果表明RAN内部双向(从下行PDCP至上行PDCP)时延小于10ms的要求是可以达到的，时延计算过程如下：a)无重传情况下的单向用户面时延为Dupl=1(编码)+0.5(帧调整)+1(TTI)+l(解码)=3.5msb)考虑30％的HARQ重传的单向用户面时延为Dupl+nx5(帧调整)=3.5ms + n×5ms式中，n——重传次数c)从而可以得到平均的用户面时延计算方法。

Dup=3.5ms + P×5ms式中：P--第一次HARQ重传时发生的错误概率d)P=30％时的环回时延为3．5+3.5+2×0.3×5=10mse)P=20％时的环回时延为3.5+3.5+2×0.2×5=9msf)P=0％时的环回时延为3.5+3.5+2×0×5=7ms表l列出了当HARQ最初的错误概率为30％时用户面的时延情况。

LTE路测指导书制作：马黎明1、LTE路测概述单站验证是网络优化的基础性工作，其目的是保证站点各个小区的基本功能（接入、语音、数据业务等）和信号覆盖正常，与规划方案一致。

还需要熟悉优化区域内的站点位置、无线环境等信息，获取实际基础资料，解决无法接入、弱覆盖、小区接反等问题，为更高层次的优化打下良好基础。

2、单站验证主要任务★检查天线方向角、下倾角、挂高、抱杆安装位置等是否与基站设计一致，使用路测方式检查是否有天馈连接问题。

★基站经纬度确认。

★建站覆盖目标验证（是否达到规划前预期效果）。

★后台参数配置检查（临区添加、重选参数等），前台参数配置检查（PCI等），基站信号覆盖检查（RSRP和SINR）。

★基站基本功能检查（切换、PING、FTP上传下载）。

3、单站验证基本流程单站验证的流程应严格按照本指导书的要求进行，在每个基站验证结束后，按照规定输出相应结果和报告。

单站优化包括测试前准备、验证测试、问题分析处理、单站验证报告输出四部分。

如果测试过程或结果显示有明显问题，需要记录后并给出问题分析，硬件安装问题并交由督导团队解决，功能性问题由后台工程师配合解决，问题解决后再次进行验证测试。

直到测试结果符合技术要求，才能依据测试结果输出《单站验证报告》。

4、单站验证前准备工作4.1从eNodeB工程师获得配置数据（1）基站状态：包括站点是否存在硬件告警、传输告警、驻波告警、闭锁等情况。

注意，如有时间最好能查看一下UE信息和站点底噪，必须保证基站所有状态正常才开始测试工作，避免不必要的重复工作。

（2）现网工参：包括基站名、基站地址、经纬度、小区状态、方向角、下倾角（包括机械及电子下倾角）、天线类型、天线挂高、规划的小区数据（如eNodeB ID、Cell ID、PCI、邻区）等。

4.2项目部工作安排（1）每天注意接收工程网优负责人邮件，仔细了解第二天的工作安排，根据安排站点规划第二天的工作。

（2）提前将预测试站点导入地图软件或mapinfo等，了解站点位置和测试路线，预估好明日行驶线路和测试先后顺序，有条理的安排工作，提高效率。