LTE抓包分析指導(dǎo)手冊

LTE抓包分析指導(dǎo)手冊目錄"標(biāo)題6,1,標(biāo)題7,2,標(biāo)題8,3"1 概述 12 抓包前的準(zhǔn)備工作 12.1 Uu口抓包前的準(zhǔn)備工作 12.1.1 使用測試電腦進(jìn)行抓包 12.1.2 使用安卓系統(tǒng)手機(jī)進(jìn)行抓包 22.2 eNB抓包前的準(zhǔn)備工作 32.3 核心網(wǎng)抓包前的準(zhǔn)備工作 43 抓包方法介紹 43.1 Uu口抓包方法 43.1.1 使用測試電腦進(jìn)行抓包 43.1.2 使用安卓系統(tǒng)手機(jī)進(jìn)行抓包 63.2 eNB抓包方法 83.3 核心網(wǎng)抓包方法 104 抓包數(shù)據(jù)分析方法介紹 114.1 單個(gè)業(yè)務(wù)（線程）的過濾方法 114.2 丟包/亂序分析方法 144.2.1 IOGraphs 144.2.2 ApplyasFilter 154.3 無線側(cè)BLER與丟包聯(lián)合分析方法 15圖目錄TOC\h\z\c"圖"圖21CaptureInterfaces 2圖22Shark.apk啟動(dòng)界面 3圖31Wireshark抓包啟動(dòng)方法 5圖32Wireshark抓包關(guān)閉方法 5圖33Wireshark抓包文件保存方法 6圖34Shark.apk抓包啟動(dòng)方法 7圖35Shark.apk抓包關(guān)閉及保存方法 8圖36CC單板 9圖41IOGraphs 12圖42FollowTCPStream 12圖43FileSaveAs 13圖44“FollowTCPStream”Clear 13圖45FileSaveAs 14圖46借助IOGraphs進(jìn)行丟包/亂序分析 15圖47借助ApplyasFilter進(jìn)行丟包/亂序分析 15圖49DT軟件BLER分析舉例 16圖410Wireshark丟包分析舉例 16概述對于LTE制式無線網(wǎng)絡(luò)，下行速率的突破對終端的處理能力（比如：終端CPU處理能力對RTT時(shí)延的影響）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳輸質(zhì)量（比如：流速均勻且不亂序、丟包）、Uu口的無線環(huán)境（在高編碼方式下，SINR值低于30均會(huì)出現(xiàn)不同程度的丟塊）提出了更高的要求。另外，在系統(tǒng)發(fā)展初期，難免會(huì)遇到某些網(wǎng)元存在軟件故障以及協(xié)同設(shè)置等問題。由于目前正處于LTE發(fā)展初期，端到端、一體化的網(wǎng)優(yōu)工具以及性能統(tǒng)計(jì)還不夠完善，在面對無線環(huán)境相對良好但是速率不及預(yù)期的問題處理時(shí)缺少及時(shí)有效的定位手段，在Uu口、eNB、核心網(wǎng)側(cè)同時(shí)抓包則能夠很好的解決這個(gè)問題，這也是本文介紹的重點(diǎn)。在準(zhǔn)備工作到位的前提下，半天時(shí)間即可準(zhǔn)確定位到底是哪個(gè)網(wǎng)元的問題，以縮小排查范圍，以及提供優(yōu)化建議。下文將從抓包前的準(zhǔn)備工作、抓包方法、抓包數(shù)據(jù)分析方法幾個(gè)維度進(jìn)行詳細(xì)介紹。抓包前的準(zhǔn)備工作Uu口抓包前的準(zhǔn)備工作使用測試電腦進(jìn)行抓包測試電腦選型要求盡量選擇硬盤讀取能力、CPU處理能力較優(yōu)的測試電腦。建議每次錄取的行數(shù)不超過80萬行（約800M的數(shù)據(jù)），否則可能會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)反應(yīng)遲鈍甚至無法停止抓包導(dǎo)致無法保存的情況，視測試電腦的處理能力而定。然后在測試電腦上安裝下述應(yīng)用程序：Wireshark抓包及抓包數(shù)據(jù)分析工具。測試終端驅(qū)動(dòng)（MIFI等）確保在測試電腦網(wǎng)絡(luò)連接成功的情況下可以在Wireshark查看到網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的網(wǎng)卡。檢查方法如下：點(diǎn)擊Wireshark菜單-Capture-Interfaces，則會(huì)彈出下述對話框，檢查確保有測試終端驅(qū)動(dòng)的Interface，且在瀏覽網(wǎng)頁的情況下有Packets：圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s11CaptureInterfaces使用安卓系統(tǒng)手機(jī)進(jìn)行抓包注意：安卓系統(tǒng)開發(fā)商以及終端廠商禁止用戶ROOT手機(jī)，ROOT后的手機(jī)將不會(huì)享受三包服務(wù)。測試終端要求安卓操作系統(tǒng)，且盡量選擇CPU處理能力較強(qiáng)的終端，需要使用3類還是4類終端視現(xiàn)場需求而定。然后在測試終端上安裝下述應(yīng)用程序：Shark.apk備注：安裝Shark.apk后如果無法正常啟動(dòng)，則是由于終端沒有ROOT導(dǎo)致。正常啟動(dòng)后的界面如下：圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s12Shark.apk啟動(dòng)界面eNB抓包前的準(zhǔn)備工作請做好下述準(zhǔn)備工作：確?？梢赃M(jìn)去機(jī)房；準(zhǔn)備一根較長的網(wǎng)線；由于在eNB上抓取的報(bào)文是整個(gè)CC板的，所以，如果不只是該抓包測試用戶在該站點(diǎn)下進(jìn)行業(yè)務(wù)，那么抓包數(shù)據(jù)量會(huì)非常大，請盡量選擇硬盤讀取能力、CPU處理能力較優(yōu)的測試電腦。建議每次錄取的行數(shù)不超過80萬行（約800M的數(shù)據(jù)），否則可能會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)反應(yīng)遲鈍甚至無法停止抓包導(dǎo)致無法保存的情況，視測試電腦的處理能力而定。核心網(wǎng)抓包前的準(zhǔn)備工作請做好下述準(zhǔn)備工作：要求核心網(wǎng)至少需要在近S1接口進(jìn)行抓包。當(dāng)然，除了在近S1接口進(jìn)行抓包外，也可以同時(shí)在其它接口進(jìn)行抓包，以進(jìn)一步縮小排查范圍；在進(jìn)行抓包測試之前，最好為測試卡申請靜態(tài)IP，如果來不及申請，則需要現(xiàn)場首先在Uu口進(jìn)行抓包，在不斷鏈的情況下進(jìn)行多次串行測試，檢查核心網(wǎng)為終端分配的IP地址是否比較固定。如果比較固定，那么也可以不為測試卡申請靜態(tài)IP地址，在每次聯(lián)合抓包之前，由Uu口的抓包首先進(jìn)行，在確定好測試卡的IP地址后，通知核心網(wǎng)側(cè)根據(jù)該IP地址進(jìn)行抓包。抓包方法介紹在進(jìn)行Uu口、eNB、核心網(wǎng)聯(lián)合抓包時(shí)，抓包工作由Uu口統(tǒng)一協(xié)調(diào)：Uu口在獲取了為測試卡分配的IP地址后，通知核心網(wǎng)側(cè)進(jìn)行抓包過濾設(shè)置；Uu口完成每一段的測試時(shí)，都要及時(shí)通知eNB側(cè)及核心網(wǎng)側(cè)保存抓包文件，且需要注意文件名的匹配。下面將會(huì)區(qū)分Uu口、eNB、核心網(wǎng)側(cè)詳細(xì)介紹抓包方法。Uu口抓包方法使用測試電腦進(jìn)行抓包在進(jìn)行測試任務(wù)之前，啟動(dòng)Wireshark，點(diǎn)擊Wireshark菜單-Capture-Interfaces，則會(huì)彈出下述對話框。在該對話框中找到網(wǎng)絡(luò)連接涉及的Interface，點(diǎn)擊Start按鍵則啟動(dòng)抓包：圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s11Wireshark抓包啟動(dòng)方法在抓包完成后，點(diǎn)擊下圖紅色標(biāo)注的按鍵，則停止抓包：圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s12Wireshark抓包關(guān)閉方法點(diǎn)擊Wireshark菜單-File-SaveAs，則會(huì)彈出下述對話框。在該對話框中設(shè)置抓包文件名，點(diǎn)擊保存即可完成抓包文件的保存（請注意不要修改紅色標(biāo)注的地方）：圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s13Wireshark抓包文件保存方法使用安卓系統(tǒng)手機(jī)進(jìn)行抓包注意：請不要修改Parameters中的內(nèi)容，確保設(shè)置為：-vv-s0。在進(jìn)行測試任務(wù)之前，啟動(dòng)shark.apk，且點(diǎn)擊Start按鍵，則將啟動(dòng)記錄抓包數(shù)據(jù)。.pcap文件名為軟件自動(dòng)生成，無法自定義設(shè)置：圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s14Shark.apk抓包啟動(dòng)方法在完成測試任務(wù)之后，點(diǎn)擊Stop按鍵，抓包文件將會(huì)自動(dòng)保存入SD卡的根目錄下：圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s15Shark.apk抓包關(guān)閉及保存方法eNB抓包方法涉密，刪除。核心網(wǎng)抓包方法由于各個(gè)核心網(wǎng)設(shè)備廠家抓包方法的差異，在此不進(jìn)行詳細(xì)介紹。無線側(cè)需要重點(diǎn)關(guān)注的是：核心網(wǎng)側(cè)在抓包時(shí)需要無線側(cè)配合的工作。具體如下：Uu口在獲取了為測試卡分配的IP地址后，通知核心網(wǎng)側(cè)進(jìn)行抓包過濾設(shè)置；Uu口完成每一段的測試時(shí)，都要及時(shí)通知核心網(wǎng)側(cè)保存抓包文件，且需要注意文件名的匹配。抓包數(shù)據(jù)分析方法介紹單個(gè)業(yè)務(wù)（線程）的過濾方法從抓包數(shù)據(jù)中篩選出單次業(yè)務(wù)（線程）是抓包數(shù)據(jù)分析的前提。一般涉及兩種情況：情景一：對于eNB的抓包數(shù)據(jù)，是整個(gè)站點(diǎn)的，既包括了測試用戶的抓包數(shù)據(jù)，同時(shí)也包括了普通商用用戶的抓包數(shù)據(jù)，需要分離出來；情景二：大部分的測試是多線程并行測試，比如Speedtest、FileZilla等，需要梳理每條線程的數(shù)據(jù)傳輸情況。針對上述兩種情況，都可以使用下述方法過濾出來，以對每個(gè)業(yè)務(wù)（線程）進(jìn)行分析。注意：因?yàn)閭€(gè)人習(xí)慣不同，會(huì)有多種過濾的方法。下文只介紹其中一種，這種方法雖然較為繁瑣，但是能夠幫助大家更加全面的了解Wireshark的功能子項(xiàng)。點(diǎn)擊Wireshark菜單-Statistics-IOGraphs，以下圖為例，可以從紅色標(biāo)注的地方了解到有效數(shù)據(jù)（下載業(yè)務(wù)階段）約為69000行：圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s11IOGraphs以下圖為例，選擇數(shù)據(jù)傳輸過程中的任意一行，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中點(diǎn)擊“FollowTCPStream”，則可以篩選出該行所對應(yīng)的業(yè)務(wù)（線程）。舉例說明如下：圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s12FollowTCPStream點(diǎn)擊Wireshark菜單-File-SaveAs，則會(huì)彈出下述對話框。通過紅色標(biāo)注的內(nèi)容則可以了解該業(yè)務(wù)（線程）占整個(gè)抓包文件的情況。以下圖為例，該線程有33434行，整個(gè)抓包文件為89780行，也就是說，這次抓包測試不是單線程：圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s13FileSaveAs針對該線程的抓包數(shù)據(jù)，隨機(jī)找到一處不連續(xù)的“NO.”，以下圖為例，第153～196行之間存在不連續(xù)的情況。找到之后，點(diǎn)擊下圖中紅色標(biāo)記的“Clear”，則會(huì)回到執(zhí)行“FollowTCPStream”前的狀態(tài)：圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s14“FollowTCPStream”Clear選擇第154～195行之前的任意一行，再次執(zhí)行“FollowTCPStream”，完成后再次點(diǎn)擊Wireshark菜單-File-SaveAs，這次捕捉的線程有35882行：圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s15FileSaveAs結(jié)合之前所做的兩次“FollowTCPStream”，可以得出結(jié)論：這個(gè)業(yè)務(wù)是使用雙線程進(jìn)行下載的。丟包/亂序分析方法在這里介紹兩種方法，以幫助大家更好的了解Wireshark的功能子項(xiàng)：IOGraphs點(diǎn)擊Wireshark菜單-Statistics-IOGraphs，按照下述標(biāo)注填寫好“Filter”后面的字段，然后點(diǎn)擊“Graph*”，則會(huì)顯示數(shù)據(jù)包的下發(fā)與丟包/亂序的對比情況（由于LTE網(wǎng)絡(luò)速率較高，建議將Tickinterval修改為0.1sec）：圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s16借助IOGraphs進(jìn)行丟包/亂序分析ApplyasFilter找到任一丟包或亂序的行，找到下述標(biāo)注的位置，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中點(diǎn)擊“ApplyasFilter-Selected”，則可以篩選出丟包/亂序行。舉例說明如下：圖STYLEREF1\s4S