LTE抓包分析指导手册

LTE抓包分析指导手册目录"标题6,1,标题7,2,标题8,3"1 概述 12 抓包前的准备工作 12.1 Uu口抓包前的准备工作 12.1.1 使用测试电脑进行抓包 12.1.2 使用安卓系统手机进行抓包 22.2 eNB抓包前的准备工作 32.3 核心网抓包前的准备工作 43 抓包方法介绍 43.1 Uu口抓包方法 43.1.1 使用测试电脑进行抓包 43.1.2 使用安卓系统手机进行抓包 63.2 eNB抓包方法 83.3 核心网抓包方法 104 抓包数据分析方法介绍 114.1 单个业务（线程）的过滤方法 114.2 丢包/乱序分析方法 144.2.1 IOGraphs 144.2.2 ApplyasFilter 154.3 无线侧BLER与丢包联合分析方法 15图目录TOC\h\z\c"图"图21CaptureInterfaces 2图22Shark.apk启动界面 3图31Wireshark抓包启动方法 5图32Wireshark抓包关闭方法 5图33Wireshark抓包文件保存方法 6图34Shark.apk抓包启动方法 7图35Shark.apk抓包关闭及保存方法 8图36CC单板 9图41IOGraphs 12图42FollowTCPStream 12图43FileSaveAs 13图44“FollowTCPStream”Clear 13图45FileSaveAs 14图46借助IOGraphs进行丢包/乱序分析 15图47借助ApplyasFilter进行丢包/乱序分析 15图49DT软件BLER分析举例 16图410Wireshark丢包分析举例 16概述对于LTE制式无线网络，下行速率的突破对终端的处理能力（比如：终端CPU处理能力对RTT时延的影响）、网络设备的传输质量（比如：流速均匀且不乱序、丢包）、Uu口的无线环境（在高编码方式下，SINR值低于30均会出现不同程度的丢块）提出了更高的要求。另外，在系统发展初期，难免会遇到某些网元存在软件故障以及协同设置等问题。由于目前正处于LTE发展初期，端到端、一体化的网优工具以及性能统计还不够完善，在面对无线环境相对良好但是速率不及预期的问题处理时缺少及时有效的定位手段，在Uu口、eNB、核心网侧同时抓包则能够很好的解决这个问题，这也是本文介绍的重点。在准备工作到位的前提下，半天时间即可准确定位到底是哪个网元的问题，以缩小排查范围，以及提供优化建议。下文将从抓包前的准备工作、抓包方法、抓包数据分析方法几个维度进行详细介绍。抓包前的准备工作Uu口抓包前的准备工作使用测试电脑进行抓包测试电脑选型要求尽量选择硬盘读取能力、CPU处理能力较优的测试电脑。建议每次录取的行数不超过80万行（约800M的数据），否则可能会出现系统反应迟钝甚至无法停止抓包导致无法保存的情况，视测试电脑的处理能力而定。然后在测试电脑上安装下述应用程序：Wireshark抓包及抓包数据分析工具。测试终端驱动（MIFI等）确保在测试电脑网络连接成功的情况下可以在Wireshark查看到网络连接设备的网卡。检查方法如下：点击Wireshark菜单-Capture-Interfaces，则会弹出下述对话框，检查确保有测试终端驱动的Interface，且在浏览网页的情况下有Packets：图STYLEREF1\s2SEQ图\*ARABIC\s11CaptureInterfaces使用安卓系统手机进行抓包注意：安卓系统开发商以及终端厂商禁止用户ROOT手机，ROOT后的手机将不会享受三包服务。测试终端要求安卓操作系统，且尽量选择CPU处理能力较强的终端，需要使用3类还是4类终端视现场需求而定。然后在测试终端上安装下述应用程序：Shark.apk备注：安装Shark.apk后如果无法正常启动，则是由于终端没有ROOT导致。正常启动后的界面如下：图STYLEREF1\s2SEQ图\*ARABIC\s12Shark.apk启动界面eNB抓包前的准备工作请做好下述准备工作：确保可以进去机房；准备一根较长的网线；由于在eNB上抓取的报文是整个CC板的，所以，如果不只是该抓包测试用户在该站点下进行业务，那么抓包数据量会非常大，请尽量选择硬盘读取能力、CPU处理能力较优的测试电脑。建议每次录取的行数不超过80万行（约800M的数据），否则可能会出现系统反应迟钝甚至无法停止抓包导致无法保存的情况，视测试电脑的处理能力而定。核心网抓包前的准备工作请做好下述准备工作：要求核心网至少需要在近S1接口进行抓包。当然，除了在近S1接口进行抓包外，也可以同时在其它接口进行抓包，以进一步缩小排查范围；在进行抓包测试之前，最好为测试卡申请静态IP，如果来不及申请，则需要现场首先在Uu口进行抓包，在不断链的情况下进行多次串行测试，检查核心网为终端分配的IP地址是否比较固定。如果比较固定，那么也可以不为测试卡申请静态IP地址，在每次联合抓包之前，由Uu口的抓包首先进行，在确定好测试卡的IP地址后，通知核心网侧根据该IP地址进行抓包。抓包方法介绍在进行Uu口、eNB、核心网联合抓包时，抓包工作由Uu口统一协调：Uu口在获取了为测试卡分配的IP地址后，通知核心网侧进行抓包过滤设置；Uu口完成每一段的测试时，都要及时通知eNB侧及核心网侧保存抓包文件，且需要注意文件名的匹配。下面将会区分Uu口、eNB、核心网侧详细介绍抓包方法。Uu口抓包方法使用测试电脑进行抓包在进行测试任务之前，启动Wireshark，点击Wireshark菜单-Capture-Interfaces，则会弹出下述对话框。在该对话框中找到网络连接涉及的Interface，点击Start按键则启动抓包：图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s11Wireshark抓包启动方法在抓包完成后，点击下图红色标注的按键，则停止抓包：图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s12Wireshark抓包关闭方法点击Wireshark菜单-File-SaveAs，则会弹出下述对话框。在该对话框中设置抓包文件名，点击保存即可完成抓包文件的保存（请注意不要修改红色标注的地方）：图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s13Wireshark抓包文件保存方法使用安卓系统手机进行抓包注意：请不要修改Parameters中的内容，确保设置为：-vv-s0。在进行测试任务之前，启动shark.apk，且点击Start按键，则将启动记录抓包数据。.pcap文件名为软件自动生成，无法自定义设置：图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s14Shark.apk抓包启动方法在完成测试任务之后，点击Stop按键，抓包文件将会自动保存入SD卡的根目录下：图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s15Shark.apk抓包关闭及保存方法eNB抓包方法涉密，删除。核心网抓包方法由于各个核心网设备厂家抓包方法的差异，在此不进行详细介绍。无线侧需要重点关注的是：核心网侧在抓包时需要无线侧配合的工作。具体如下：Uu口在获取了为测试卡分配的IP地址后，通知核心网侧进行抓包过滤设置；Uu口完成每一段的测试时，都要及时通知核心网侧保存抓包文件，且需要注意文件名的匹配。抓包数据分析方法介绍单个业务（线程）的过滤方法从抓包数据中筛选出单次业务（线程）是抓包数据分析的前提。一般涉及两种情况：情景一：对于eNB的抓包数据，是整个站点的，既包括了测试用户的抓包数据，同时也包括了普通商用用户的抓包数据，需要分离出来；情景二：大部分的测试是多线程并行测试，比如Speedtest、FileZilla等，需要梳理每条线程的数据传输情况。针对上述两种情况，都可以使用下述方法过滤出来，以对每个业务（线程）进行分析。注意：因为个人习惯不同，会有多种过滤的方法。下文只介绍其中一种，这种方法虽然较为繁琐，但是能够帮助大家更加全面的了解Wireshark的功能子项。点击Wireshark菜单-Statistics-IOGraphs，以下图为例，可以从红色标注的地方了解到有效数据（下载业务阶段）约为69000行：图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s11IOGraphs以下图为例，选择数据传输过程中的任意一行，单击鼠标右键，在弹出的菜单中点击“FollowTCPStream”，则可以筛选出该行所对应的业务（线程）。举例说明如下：图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s12FollowTCPStream点击Wireshark菜单-File-SaveAs，则会弹出下述对话框。通过红色标注的内容则可以了解该业务（线程）占整个抓包文件的情况。以下图为例，该线程有33434行，整个抓包文件为89780行，也就是说，这次抓包测试不是单线程：图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s13FileSaveAs针对该线程的抓包数据，随机找到一处不连续的“NO.”，以下图为例，第153～196行之间存在不连续的情况。找到之后，点击下图中红色标记的“Clear”，则会回到执行“FollowTCPStream”前的状态：图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s14“FollowTCPStream”Clear选择第154～195行之前的任意一行，再次执行“FollowTCPStream”，完成后再次点击Wireshark菜单-File-SaveAs，这次捕捉的线程有35882行：图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s15FileSaveAs结合之前所做的两次“FollowTCPStream”，可以得出结论：这个业务是使用双线程进行下载的。丢包/乱序分析方法在这里介绍两种方法，以帮助大家更好的了解Wireshark的功能子项：IOGraphs点击Wireshark菜单-Statistics-IOGraphs，按照下述标注填写好“Filter”后面的字段，然后点击“Graph*”，则会显示数据包的下发与丢包/乱序的对比情况（由于LTE网络速率较高，建议将Tickinterval修改为0.1sec）：图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s16借助IOGraphs进行丢包/乱序分析ApplyasFilter找到任一丢包或乱序的行，找到下述标注的位置，点击鼠标右键，在弹出的菜单中点击“ApplyasFilter-Selected”，则可以筛选出丢包/乱序行。举例说明如下：图STYLEREF1\s4S