[发明专利]一种测量基站空口时延的方法和设备

说明书

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。

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。