5G网络质量终端探针技术要求

5G应用产业方阵联盟标准5GAIA009-20235G网络质量终端探针技术要求TechnicalSpecificationsfor5GT5GAIA009-2023版权声明I 1 25G网络质量终端探针技术要求 3 32规范性引用文件 33术语和定义 33.15G网络质量终端探针 33.2软探针 33.3硬探针 43.4探针监测分析平台 43.5网络质量检测 43.6业务质量检测 43.7轻量日志 43.8全量日志 44缩略语 455G网络质量终端探针基本描述和应用场景 55.15G网络质量终端探针基本描述 55.1.15G网络质量终端探针总体描述 55.1.25G网络质量终端探针系统架构 65.25G网络质量终端探针典型应用场景[1] 75.2.1高容量/大带宽数据连接应用场景 75.2.2低时延/高可靠实时控制应用场景 865G网络质量终端探针通用技术要求 96.1数据采集和事件上报 96.2网络和业务质量检测 116.3日志采集 126.4数据传输 126.5数据缓存 1275G网络质量终端探针数据采集项要求 127.1基础数据 127.1.1终端基础数据 137.1.2蜂窝模块基础数据 137.1.3WiFi模块基础数据 137.1.4Ethernet模块基础数据 147.1.5探针应用基础数据 147.2运行和性能数据 147.2.1终端运行数据 147.2.2蜂窝模块运行数据 147.2.3WiFi模块运行数据 197.2.4Ethernet模块运行数据 197.3事件 207.3.1终端事件 207.3.2蜂窝模块事件 207.3.3WiFi模块事件 217.4下挂设备运行数据和事件 217.4.1WiFi下挂设备运行数据 217.4.2Ethernet下挂设备运行数据 227.4.3下挂设备事件 228典型应用场景的网络和业务质量检测 238.1通用网络质量检测 238.1.1网络连通性检测（Ping） 238.1.2TCP可达性检测（TcpPing） 258.1.3网络路由跟踪（Traceroute） 278.2通用业务质量检测 288.2.1FTP上传检测 288.2.2FTP下载检测 308.2.3HTTP检测 328.2.45G测速 338.35G特色业务质量检测 358.3.1视频流上传测试 358.3.2视频流播放检测（下行） 408.3.3远程控制 428.3.4差动业务 448.4随流检测 4795G网络质量终端探针日志采集要求 499.1轻量日志 499.2全量日志 50105G网络质量终端探针管理要求 5210.1注册与认证 5210.2远程配置要求 5210.3心跳保活 5210.4时钟同步 5210.5软探针集成 5210.6探针软件升级 5311性能和安全性要求 5311.1软探针对终端资源占用的要求 5311.2稳定性要求 5311.3数据安全性要求（可选） 5411.4针对硬探针设备，需满足环境适应性要求 5412探针南向接口定义 5412.1探针生命周期管理接口 5512.1.1端侧探针生命周期管理框架 5512.1.2探针SDK生命周期管理接口 5512.1.3适配层管理 5612.1.4其他插件管理 5612.2数据采集接口 5612.2.1Linux管道 5612.2.2API接口调用 5713探针北向接口定义 6013.1数据采集配置下发及数据上报接口 6113.1.1数据采集配置下发接口 6113.1.2数据采集上报接口 6313.2模拟拨测配置下发和测试结果上报接口 6413.2.1模拟拨测任务下发及状态监控接口 6413.2.2模拟拨测结果上报接口 6613.3日志请求配置下发和日志数据上报接口 6713.3.1日志采集任务下发接口 6713.3.2日志上报接口 67参考文献 69本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由5G应用产业方阵提出并归口。本文件起草单位：中国移动通信集团有限公司、中国信息通信研究院、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、德科仕通信(上海)有限公司、珠海万思维信息科技有限公司、珠海世纪鼎利科技股份有限公司、北京广厦网络技术股份公司、北京炎强通信技术有限公司、紫光展锐（上海）科技有限公司、深圳市广和通无线股份有限公司、上海移远通信技术股份有限公司、飞思达技术(北京)有限公司、浪潮通信技术有限公司、北京遥感设备研究所、成都鼎桥通信技术有限公司、浙江利尔达物联网技术有限公司、上海创远仪器技术股份有限公司、宁波普天通信技术有限公司、国网信息通信产业集团有限公司、浙江威力克通信股份有限公司、厦门四信通信科技有限公司、中盈优创资讯科技有限公司、山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿本文件主要起草人：赵睿、窦超、苏子剑、吴雪波、陶海鹏、卞强、侯巧文、梅晓兵、张涛、张佩、王晴、白杰、王曦泽、潘峰、李珊、曹磊、李泽捷、龙小琼、常帅、王宏志、蒋新建、吴东、翁昌清、张磊、张海进、佟胜友、张伟强、夏彦龙、张建国、杨立杰、王晔彤、王世铀、马春华、杨坤、刘骁、沈伟峰、罗杰、高星、陈相旭、朱东海、李金安、张春玲、孙宇彤、叶顺林、刘光伟、王涛1为适应信息通信业发展对标准文件的需求，由5G应用产业方阵组织制定“5G应用产业方阵联盟标准”，推荐有关方面采用。有关对本文件的建议和意见，向5G应用产业方阵反映。25G网络质量终端探针技术要求本标准定义了5G网络质量终端探针的技术要求，包括5G网络质量终端探针基本描述和总体架构、通用技术要求、数据采集项要求、典型应用场景的网络和业务质量检测要求、探针日志采集要求、探针管理要求、性能和安全要求以及探针南北向接口的参考实现等内容。本标准将作为业界5G网络质量终端探针参与方的通用标准，清晰定义5G芯片、5G模组、5G终端和探针供应商如何支持5G网络质量终端探针，可供国内运营商、专用探针供应商、无线网络质量监控平台集成商、5G前沿应用市场合作方等共同使用，促进探针在5G垂直领域推广应用，提升5G网络质量监控和SLA保障水平。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。序号标准编号标准名称发布单位3GPPTS27.007ATcommandsetforUserEquipment(UE)3GPPRRC1889RTP:ATransportProtocolforReal-TimeApplicationsRFC3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.15G网络质量终端探针5G网络质量终端探针即5G网络质量数据采集和检测设备单元，可作为终端设备的应用软件，也可由专用设备承载，可应用于各种5G专网应用场景中，如光伏发电、钢铁制造、电力传输、智慧医疗、煤焦化工等，完成5G网络质量的数据采集、网络与业务质量测试、终端日志采集，以监控5G网络质量，辅助5G故障诊断。3.2软探针软探针通常是集成到网关等终端设备的应用软件，或直接集成到模组中，实现网络和业务轻量化监测。由于其占用宿主终端处理资源、网络带宽，为避免其对其宿主终端正常业务影响，一般适用于低强度、小规模的业务测试。33.3硬探针硬探针是专用的探针设备，其处理资源、网络带宽相对独立，除具备软探针的数据采集和基本拨测功能外，可适用于复杂的网络业务质量探测场景，特别是针对视频测试等典型场景。3.4探针监测分析平台探针监测分析平台指部署在公有云或客户服务器的平台，负责远程管理、配置终端探针，汇聚探针上报的数据，分析、统计和展示探针数据。3.5网络质量检测网络质量检测是指通过模拟拨测的手段计算网络时延、抖动和丢包等关键指标，主动检测网络质量。3.6业务质量检测业务质量检测是指通过模拟业务协议，计算业务流的时延、抖动和丢包等关键指标，主动检测业务的质量。3.7轻量日志轻量日志指终端记录和模组交互的AT指令信息，协助诊断网络故障。3.8全量日志全量日志指终端抓取、解析芯片与基站交互的信令级数据，通过回溯交互过程，详细诊断网络故障根因。4缩略语缩略语英文全称中文含义APApplicationProcessor应用处理器APIApplicationProgrammingInterface应用程序编程接口CPECustomerPremiseEquipment客户前置设备CPUCentralProcessingUnit中央处理器DHCPDynamicHostConfigurationProtocol动态主机配置协议DLDownLink下行链路HPLMNHomePublicLandMobileNetwork公用陆地移动网ICMPInternetControl网际控制报文协议4MessageProtocolIPInternetProtocol互联网协议JSONJavaScriptObjectNotationJavaScript数据交换格式LwM2MLightweightMachinetoMachine轻量级M2M协议NASNon-access-stratum非接入协议OPLMNOperatorControlledPublicLandMobileNetwork运营商控制公用陆地移动网OSOperatingSystem操作系统PLCProgrammableLogicController可编程逻辑控制器RAMRandomAccessMemory随机存储器SDKSoftwareDevelopmentKit软件开发工具包SLAService-levelagreement服务等级协议SSIDServiceSetIdentifier服务集标识TCPTransmissionControlProtocol传输控制协议UDPUserDatagramProtocol用户数据报协议ULUpLink上行链路55G网络质量终端探针基本描述和应用场景5.15G网络质量终端探针基本描述5.1.15G网络质量终端探针总体描述伴随我国5G网络规模的不断扩大，其超高速率、超大连接、超低时延三大特性深度赋能“5G+工业互联网”在各垂直行业领域的应用，支撑实体经济降本、提质、增效、绿色发展的重要作用不断显现。5G网络与生产深度结合对网络质量保障提出了新要求。在业界的讨论和实践中，5G网络业务通常涉及用户侧系统、终端、无线、传输、核心网、数通、5G网络运营支撑平台等方面的协同，业务流程涉及网络接入、业务接入、网络切换和业务使用等阶段。5G网络端侧是5G网络中的重要一环，5G网络业务质量监测必须考虑对于端侧的监测。通过使用有效手段实时对5G行业终端的网络接入、网络保持、业务体验和信号质量等重要数据进行实时化、周期化、常态化采集，结合主动探测技术，及时发5现网络故障，做到对网络情况的7*24小时监测和应急响应、及时发现问题、分析问题并解决问题，并对5G网络的部署规划、升级、扩缩容提供必要信息输入。5G网络质量终端探针作为5G网络中的端侧监控锚点，是对5G网络和业务质量监测的有效手段。依据5G网络业务场景的具体特点，负责抓取关键终端、网络运行关键指标，通过网络拨测监测网络延迟、丢包率、速率等网络质量指标。对于业务级的质量监测，终端探针模拟业务访问并计算关键指标，或抓取实际业务流、解包分析关键指标。按需发起网络和业务质量检测，收集关键日志信息，实时将数据上报平台，在探针监控分析平台进行数据展示、分析、告警和故障定界。5G网络质量终端探针可分为软探针和硬探针：软探针通常是集成到网关等终端设备的应用软件，或直接集成到模组中，实现网络和业务轻量化监测。由于其占用宿主终端处理资源、网络带宽，为避免其对其宿主终端正常业务影响，一般适用于低强度、小规模的业务测试。硬探针是专用的探针设备，其处理资源、网络带宽相对独立，除具备软探针的数据采集和基本拨测功能外，可适用于复杂的网络业务质量探测场景，特别是针对视频测试等典型场景。5G网络质量终端探针组网图如下图5-1所示：图5-15G网络质量终端探针组网图5.1.25G网络质量终端探针系统架构5G网络质量终端探针架构如下图5-2，探针SDK实现数据采集、网络和业务检测、日志和探针管理等功能，北向接口对接探针监测分析平台，向平台上报采集的数据、事件、日志等数据，接收平台下发的探针配置和管理指令、业务测试任务。南向接口，对接5G网络终端设备底层网络及底层操作系统，采集终端设备及下挂设备的基础信息、性能数据、网络数据等。6图5-25G网络质量终端探针架构图5.25G网络质量终端探针典型应用场景[1]随着5G的进一步发展，5G技术被应用于越来越多的业务场景。而物联网业务应用丰富多样，业务特点差异较大。对于低速率的采集服务，如智能抄表，需要支持大规模连接的设备，此类终端成本低，功耗低，传输的小数据包数量多。对于高速数据收集服务，如视频监控，则对上行传输速率和密集场景中的流量密度提出了更高的要求。对于对延迟敏感的控制服务，如汽车网络，其高速移动功能要求较低的ms级延迟和几乎100%的可靠性；而延迟不敏感的控制服务，如家庭控制，则要求是低时延。本标准将选取高容量/大带宽数据连接、低时延/高可靠实时控制两个5G垂直行业的典型应用场景，对其业务流程、关键性能指标、场景需求痛点进行分析，并对目前垂直行业监测现状以及监测需求进行阐述。5.2.1高容量/大带宽数据连接应用场景典型的高容量/大带宽数据连接应用场景是视频场景，而机器视觉缺陷检测是典型的业务类型，下面对其业务流程、关键性能指标、场景需求痛点进行分析。机器视觉表面缺陷检测，是利用计算机视觉模拟人类视觉的功能，从具体的实物进行图像的采集处理、计算、最终进行实际检测、控制和应用。目前机器视觉在工业检测、包装印刷、食品工业、航空航天、生物医学工程、军事科技、智能交通等领域都得到了广泛应用，如布匹表面缺陷检测、零件装配完整性检测、复合材料拼缝检测、生产材料表面缺陷检测等。而机器视觉的优势需要强大的网络支撑才能实现。一方面，由于在机器视觉系统中的采集设备需要上传大量的高清图像或视频流，给上行传输网络带宽带来了很大的压力；另一方面，为了同时实现实时在线检测和实时控制，需要低时延网络支撑。基于机器视觉高带宽低时延的网络需求，目前采用5G+MEC的方案可以实现该目标。7图5-35G+机器视觉缺陷检测网络架构基于5G基本网络性能和工业视觉的特性分析，5G+机器视觉缺陷检测网络架构可以按图5-3所示部署。该网络架构中主要结构包括前端采集部分、传输部分（5G基站和CPE和边缘云（MEC部分）。主要流程如下：前端采集部分利用工业相机拍摄工厂车间或生产线上的图像；依据拍摄次序，依次通过5GCPE和5G基站传输到边缘云；通过大数据并发，合理处理大数据，建立专家系统。在边缘云依据图像进行解码、分析，将数据与专家系统中的故障特征对比，判断物料或产品是否合格。5G+机器视觉缺陷检测不需要检测人员自带手持设备观察波图等，直接通过分析数据的方式确定故障，极大降低检测时间，提高了故障排除率。利用5G+机器视觉缺陷检测网络架构可以对机器视觉的网络进行部署，而应用到具体场景则对网络的特性参数有不同的需求。表5-1给出了多个应用场景所需网络特性参数。从表中看出场景类型分为复合材料无损检测系统、复合材料拼缝检测系统及8K超高清视频检测三个场景。8K超高清视频检测需要带宽至少为100Mbps；而其他两个场景的带宽50Mbps即可满足。表5-1不同应用场景5G+机器视觉网络特性参数宽5G、AI、云宽宽5.2.2低时延/高可靠实时控制应用场景远程控制类是低时延/高可靠实时控制应用场景的典型业务，下面对其业务流程、关键性能指标、场景需求痛点进行分析。远程控制类业务是指将原本需要在现场操作的大型设备的控制信号通过5G传输到集中的控制室，由操作人员在控制室完成对大型机械的操作。一个完整的远程控制类业务包括从机械到控制室的两路或多路视频现场监控图像和从控制室到大型设备的一路下行的控制信号组成，共同完成对机械的远程操控。港口场景龙门吊远程控制业务的典型作业流程如图5-4所示：8图5-4港口龙门吊远程控制业务的典型作业流程典型港口场景的5G试点和部署中，最为关键的业务为港机设备龙门吊的远程控制业务；位于港口中控室（远程控制中心）的操作人员获取TOS（码头营运系统）下发的调度任务后，根据堆场现场龙门吊上实时回传的高清视音频数据，通过操纵杆的PLC-PLC通信来远程实时控制龙门吊及其抓手的移动操作和抓手抓取/放开等操作，实现集装箱的高效、有序堆放与转运。龙门吊实现远程控制后，一个操作人员可以控制多台龙门吊，降低人员空闲时间，提升作业效率，同时可以降低安全风险。无线化方案需要保证充足的连续覆盖效果，并满足PLC控制业务和监控视频回传业务的带宽、时延和包可靠性等诉求，在保证安全生产的前提下提升集装箱作业的效率。表5-2不同应用场景5G+远程控制网络特性参数场景描述整体描述满足5G场景包可靠带宽起重机远程操作场景（控制部分）低时延<16ms>99.9%100Kbps起重机远程操作场景（视频部分）高带宽均值20ms>90%50Mbps*665G网络质量终端探针通用技术要求本章节阐述5G网络终端探针通用技术要求，包括数据采集和事件上报、网络和业务质量检测、日志采集、数据传输及数据缓存。6.1数据采集和事件上报按照采集数据项的不同种类，探针具备周期采集、触发采集和开机采集三类数据采集能周期采集：探针平台通过数据订阅方式向终端探针配置周期性采集的数据项和频次，终端探针按照订阅周期，对数据项进行周期采集和上报。探针平台控制周期采集的启动/上报/停止，一般在探针刚启动时下发订阅配置，支持在探针运行中更新配置。周期采集适用于运行数据和性能数据的采集，周期应配合业务交互频次设置，如1分钟、5分钟、15分钟、30分钟、60分钟等。9图6-1周期采集数据交互图触发采集:触发采集包含平台下发查询指令和终端事件触发两种形式。平台下发查询指令是指探针实时响应平台下发的单次指定数据项查询指令，采集数据项即刻上报，查询时延应小于500ms。图6-2触发采集数据交互图终端事件触发是当终端收到系统底层或模组发送的事件后，立即主动向平台上报事件。探针支持包括但不限于模组通信、网关自身及下挂设备的关键事件的获取和上报。若是事件在断网情况下发生，支持网络恢复后上报。针对一些指标类数据，探针不宜支持基于阈值的事件上报数据，建议探针只上报原始数据，由平台侧根据规则判断是否产生事件或告警。图6-3事件上报交互图开机采集：终端开机后，一次性上报基础信息等静态数据。可设置开机采集的具体时间，如探针开机正常启动后，立即进行数据采集、或在指定时间段内进行数据采集、或在指定时长后进行数据采集。图6-4开机采集数据交互图除了上述常规采集外，对于专用硬件的探针，可根据行业特性灵活设置采集方式，如跟随业务周期采集，拨测过程与关键指标采集相结合。6.2网络和业务质量检测终端探针应支持网络和业务质量检测，即通过终端探针主动发起测试任务，记录测试过程中的关键指标，以检验网络或业务质量。根据测试类别，可按需发起测试或周期性测试。按需检测：探针平台向终端探针下发单次测试任务，包括检测名称、参数、检测执行次数，终端收到检测指令后立即执行检测任务，并上报检测执行的结果（成功/失败/失败原因）和检测指标计算结果。周期性检测：在探针启动后，探针平台向终端探针下发周期检测任务，包括检测周期设置、检测名称、检测参数、测试执行次数，终端按照周期执行测试，测试结束后立即上报检测执行的结果（成功/失败/失败原因）和检测指标计算结果。终端探针支持检测周期更新。针对硬探针，支持全天候测试，即间隔极短的时间持续测试网络质量，本地先统计分析检测结果。检测结果可选择性上报，如上报出错的数据，上报统计后的指标项。网络和业务质量检测分为主动检测（拨测）和被动检测。主动检测包括通用网络检测、通用业务质量检测和5G特色业务质量检测，通过模拟网业务层关键指标项，反应实际业务在5G网络下的运行质量。每一个检测模型都由检测参数、检测结果及检测指标和统计方法三部分组成。终端应支持按照平台下发的检测参数，执行检测任务，判断检测是否成功，统计记录检测指标并上报到平台。检测模型要求见第8章。针对较复杂的测试，建议采用双模组，将维护通道与业务通道相分离，维护通道负责下发指令、上报检测结果，业务通道负责执行测试任务。6.3日志采集探针日志采集记录5G终端通信过程和运行情况，用于辅助故障诊断。根据日志范围，分为轻量日志和全量日志。轻量日志以记录终端与模组的AT交互事件为主，轻量日志由终端负责记录，软探针负责轻量日志上报平台。全量日志深入终端通信芯片与5G网络的交互过程，记录信令级的交互事件。全量日志的采集、本地存储和上报平台均由硬探针实现。6.4数据传输从目前的行业来看，同一厂家的探针平台与探针间的接口属于私有接口，本规范不对这种场景下的数据传输协议做具体要求。对于不同厂家开发的探针和统一的探针平台之间的通用数据传输协议，做出以下限定：.优选基于Web的HTTP/HTTPs协议，并符合RESTfulAPI规范。采用开放的标准，不依赖于具体的开发语言和运行平台，扩展性较好，也是业界较为流行的做法。.其次，可考虑采用终端使用较为广泛的TR069协议、LwM2M协议及WebSocket协.传输的内容采用文本格式，优选基于JSON格式的数据模型。6.5数据缓存规定当数据因断网或业务繁忙，无法及时上报时，如何暂时缓存数据。当出现断网等数据无法实时上传的情景时，探针支持对采集数据进行本地暂存，缓存数据包括采集数据、事件及网络与业务质量检测结果。缓存数据需包含采集和存储的时间信息。当断网时间较长时，只缓存掉线后半小时内的数据。75G网络质量终端探针数据采集项要求5G网络质量终端探针作为端侧监控的锚点，数据采集项面向终端自身、5G模块、WiFi模块、Ethernet模块和探针程序，采集基础数据、运行指标和事件。若为硬探针专用设备，要求采集7.1~7.4所有数据项；若探针集成在5G网关类设备中，要求采集除之外的7.1~7.4所有数据项；若探针集成在5G业务终端中，采集项不包含WiFi、以太（有线连接）及网关下挂设备；若探针直接集成在5G模组中，采集项不包含终端类、WiFi和以太和下挂设备类。本章节数据项的上报方式分为启动上报（终端开机）或周期上报，所有数据项均支持查询上报的方式。7.1基础数据基础数据是指终端自身、蜂窝模块、WiFi模块、Ethernet模块和探针程序型号、版本号、配置等静态信息，在终端开机时统一上报。本章节从参数名称、参数说明、参数类型、上报方式和必选/可选（M/O）的维度规定基础数据采集。7.1.1终端基础数据表7-1终端基础数据表OMOOMMMMMMMO7.1.2蜂窝模块基础数据表7-2蜂窝模块基础数据表M息M号M本MMMO7.1.3WiFi模块基础数据表7-3WiFi模块基础数据表MMMOO7.1.4Ethernet模块基础数据表7-4Ethernet模块基础数据表MMMO7.1.5探针应用基础数据表7-5探针应用基础数据表MM7.2运行和性能数据7.2.1终端运行数据表7-6终端运行数据表MMMMM率MO7.2.2蜂窝模块运行数据蜂窝模块状态信息表7-7蜂窝模块状态数据表ONameMOMOOOOO蜂窝小区数据表7-8蜂窝小区数据表型MMMOOO20000,25000,30000,40OMOO度O蜂窝邻区数据表7-9蜂窝邻区数据表型NeighborCellPCIONeighborCellRATONeighborCellARFCNONeighborCellSSBRSRPONeighborCellSSBRSRQONeighborCellSSBSINRO蜂窝信号质量表7-10蜂窝信号质量表OM均值,需要带单位dBm上MMNR_RSSINR接收信号O带单位dBm上报,如NR_CQINR信道质量OOMMM率NR来说是各信道型M式M型OO蜂窝通信吞吐量数据表7-11蜂窝吞吐量数据表MMMMMM蜂窝通信信令层数据该类数据通过抓取信令交互log，解析、统计后得到。要求硬探针支持该类数据。表7-12蜂窝通信信令解析数据表S-TMSIMRandomID随机值MMMMMMMMMMMMMMMMOMOMPDCCHGrantDLCountMMOOMMOMR16E2E时延中的ULO），MMMMMMMMOO7.2.3WiFi模块运行数据表7-13WiFi模块运行数据表OOMOMOOOOO7.2.4Ethernet模块运行数据当终端支持有线连接下挂设备时，上报下表中数据。表7-14Ethernet模块运行数据表MMM7.3事件当探针收到来自终端、蜂窝模块、WiFi模块、Ethernet模块、SIM及下挂设备的事件时，以触发方式主动向探针平台上报事件。事件包含状态改变类和异常类，探针平台收到事件后判断是否产生告警。7.3.1终端事件表7-15终端事件表UEBootMMUErebootMMUnknownpowererrorOOM7.3.2蜂窝模块事件表7-16蜂窝模块事件表MMModemrebootOCellularStarttoReOMMMOOMMMMMM7.3.3WiFi模块事件表7-17WiFi模块事件表OO7.4下挂设备运行数据和事件7.4.1WiFi下挂设备运行数据表7-18WiFi连接类下挂设备信息表MMOMM间MO网关接收的下挂OOMeMMMMM开机重置，单位：MBMyMAP接收的终端设备的信号强度AssociatedBootStatue下挂设备开机状O态下挂设备连接状态O7.4.2Ethernet下挂设备运行数据表7-19Ethernet的下挂设备数据表MM址MMMMM间OOOOntOOM7.4.3下挂设备事件表7-20下挂设备事件OOOEthernetSubDevEventOnOO8典型应用场景的网络和业务质量检测本章节规定网络和业务质量的检测方法，包含通用网络质量检测，Ping、TCPping、Traceroute；通用业务质量检测，FTP上传下载、HTTP、5G测速；5G特色业务质量检测，视频上传、视频播放、远程控制及差动业务。以上检测手段都属于主动发起模拟拨测。除此以外，可检测实时业务流，通过在端侧5G网关下挂的交换机附近部署硬探针，镜像实际业务流，解析数据包，计算分析IP层、TCP/UDP层和应用层关键指标，在资源充足的终端设备上，软探针也可支持业务流的抓取、解析和指标计算。对于通用软探针和专用硬件软探针，由于硬件资源的差异，在支持的网络和业务质量检测种类上有所区别：软探针要求支持8.1、8.2章节的检测手段，8.3章节可选。硬探针要求支持8.1-8.3章节的检测手段，其中8.3章节的手段根据终端所服务的应用场景做选择实现。8.4章节软硬探针按需实现。软硬探针检测的入参精度应尽可能贴合实际的业务，模拟出真实业务的效果。此外，软探针的检测参数设置应尽可能精简，避免影响正常业务运行，一般用做常规的检测。硬探针需考虑带宽的极限测试，即并发性等。本章节将从检测参数配置、检测结果判断、指标统计与计算规定每一类检测手段的检测模型。8.1通用网络质量检测8.1.1网络连通性检测（Ping）Ping基于ICMP协议实现，探针（源地址）向目的地址发送ICMP请求报文，当收到目的地址返回ICMP应答报文时则计算网络的往返时延。该测试用于检验网络的连通性及测量数据包在网络中的延迟和抖动。探针支持通过配置入参，自动执行Ping测试，并统计平均/最大/最小时延、抖动、丢包率等指标。图8-1Ping拨测交互图2.检测模型(1)检测参数表8-1Ping检测参数表(2)检测结果当探针发送ICMP请求报文至目标地址，在设置超时时长内，正常收到ICMP应答报文，计Ping测试成功；当探针发送ICMP请求报文至目标地址，在设置超时时长内，未收到ICMP应答报文，计Ping测试失败；发出ICMP请求报文的次数，计为Ping尝试次数；在设置的超时范围内，成功收到ICMP应答报文的，计为Ping成功次数；Ping成功率=Ping成功次数/Ping尝试次数*100%(3)检测指标和统计方法表8-2Ping检测指标表AvgRtt每一次ICMP往返的时延记录为Dela(Delay1+Delay2+Delay3+…+Delayn)/n，Max{Delay1,Delay2,8.1.2TCP可达性检测（TcpPing）考虑到网络安全性，不少路由器会开启“禁PING”策略。ICMPEcho报文在防火墙层被丢弃造成无法进行网络Ping测试。TCP端口因真实业务需求一般会开通ACCEPT策略。TcpPing测试基于TCP三次握手的方式来测试网络质量。TcpPing测试配置参数包含：发包个数、目标端口、发包间隔。图8-2TcpPing拨测交互图2.检测模型(1)检测参数表8-3TcpPing检测参数表(2)检测结果当探针发送TCP连接建立请求报文至“目标地址:目标端口”，在设置超时时长内，正常收到TCP响应报文，则TcpPing测试成功，并计算响应时延；当探针发送TCP连接建立请求报文至“目标地址:目的端口”，在设置超时时长内，未收到TCP响应报文，则TcpPing测试失败。发出TCP连接建立请求报文的次数，计为TcpPing尝试次数；在设置的超时范围内，成功收到TCP响应报文的，计为TcpPing成功次数；TcpPing成功率=成功次数/尝试次数*100%。(3)检测指标和统计方法表8-4TcpPing检测指标表AvgRtt每一次TCP连接建立成功的时延记录为Delay,平(Delay1+Delay2+Delay3+…+D8.1.3网络路由跟踪（Traceroute）Traceroute基于ICMP或TCP协议实现，跟踪数据包传输路径上的路由，获取探针与目标地址间的路由IP地址，并测量逐跳的时延。图8-3Traceroute拨测交互图2.检测模型(1)检测参数表8-5Traceroute检测参数表(2)检测结果当探针发送设定的数据包序列（TTL值逐渐增加）至目标地址，若在设置最大跳数内，正常收到每跳返回的路由IP地址，则计算每一跳路由时延，最后统计结果，并计Traceroute检测结果成功。(3)检测指标和统计方法以下是每一跳中需记录的指标列表，每一跳中可能测量多个路由地址，用数组表示。表8-6Traceroute检测指标表8.2通用业务质量检测8.2.1FTP上传检测FTP（FileTransferProtocol，文件传输协议）是TCP/IP协议组中的协议之一，FTP上传测试用于测量FTP上传业务的速率、成功率等。探针通过内置程序进行自动化FTP登陆并上传文件操作，并根据业务拨测计划中设置的入参信息对上传文件时长和文件大小进行控制。FTP测试需要服务端部署FTPserver程序配合测试。图8-4FTP上行测试交互图2.检测模型(1)检测参数表8-7FTP上传数据检测参数表(2)检测结果当FTP三次握手失败，无法建立连接，计FTP上传业务结果失败；当FTP三次握成功，因账号密码错误登陆失败，计FTP上传业务结果失败；当FTP三次握成功，账号密码登陆成功，根据对应路径开始上传数据包，上传路径不存在，导致无法上传，计FTP上传业务结果失败；当FTP三次握成功，账号密码登陆成功，根据对应路径开始上传数据包，当出现上传一个数据包后，因异常导致下一个数据包无法上传，时长超过设置的无数据超时门限，计FTP上传业务结果失败；当FTP三次握成功，账号密码登陆成功，根据对应路径开始上传数据包，在设置的时长内完整传输设置的上传文件大小，计FTP上传业务结果成功；发起FTP上传测试的次数，计为FTP上传尝试次数；完整流程正常结束，视为FTP上传成功次数。FTP上传成功率=成功次数/尝试次数*100%(3)检测指标和统计方法表8-8FTP上传数据检测指标表FTP文件上传过程，记录固定时间Interva传报文大小Size，计算该时间区间的速率(Speed1+Speed2+Speed3+…+Speedn)/nFTP文件上传过程，记录固定时间Interva传报文大小Size，计算该时间区间的速率FTP文件上传过程，记录固定时间Interva传报文大小Size，计算该时间区间的速率单位：S8.2.2FTP下载检测FTP（FileTransferProtocol，文件传输协议）是TCP/IP协议组中的协议之一，FTP下载测试用于测量FTP下载业务的速率、成功率等。通过内置程序进行自动化FTP登陆并下载文件操作，并根据业务拨测计划中设置的入参信息对下载文件时长和文件大小进行控制。FTP测试需要服务端部署FTPserver程序配合测试。图8-5FTP下行测试交互图2.检测模型(1)检测参数表8-9FTP下载数据检测参数表(2)检测结果FTP下载业务拨测结果当FTP三次握手失败，无法建立连接，计FTP下载业务结果失败；当FTP三次握成功，因账号密码错误登陆失败，计FTP下载业务结果失败；当FTP三次握成功，账号密码登陆成功，获取下载文件失败，导致无下载，计FTP下载业务结果失败；当FTP三次握成功，账号密码登陆成功，根据对应路径开始下载数据包，当出现下载某个数据包后，因异常导致下一个数据包无法下载，时长超过设置的无数据超时门限，计FTP下载业务结果失败；当FTP三次握成功，账号密码登陆成功，根据对应路径开始下载数据包，在设置的时长内完整传输设置的下载文件大小，计FTP下载业务结果成功；发起FTP下载测试的次数，计为FTP下载尝试次数；完整流程正常结束，视为FTP下载成功次数；FTP下载成功率=成功次数/尝试次数*100%(3)检测指标和统计方法表8-10FTP下载数据检测指标表8.2.3HTTP检测HTTP拨测是通过访问目标URL地址返回数据，判断用户网络使用的情况的方法。探针支持进行HTTP拨测。探针通过内置程序自动发起HTTP拨测，获取DNS解析时间，TCP连接时间，首包时长等参数。图8-6HTTP拨测交互图2.检测模型(1)检测参数表8-11HTTP检测参数表MaxRedir(2)检测结果.HTTP业务测试完成，返回测试指标信息当探针发送数据包至目标地址，在设置最大跳转内，正常收到返回值，计HTTP业务结果成功，并在探针与服务器之间的交互过程中，计算各项测试指标；当探针发送数据包至目标地址，在设置最大跳转内，未收到返回值，计HTTP业务结果失败。(3)检测指标和统计方法表8-12HTTP检测指标表终端向DNS服务器发出域名解析请求到DNS服8.2.45G测速5G测速用于测试5G网络的上行和下行的最大带宽速度，评价5G网络的性能。在5GCPE侧探针集成测速客户端软件，在5G核心网侧部署测速平台服务器，测速客户端通过向测试平台发送多路测试流，测试5G网络的上行最大带宽；测试客户端通过并行多路下载测速平台上特定测试文件，测试5G网络的下行最大带宽。图8-75G上下行测速交互图2.检测模型(1)检测参数表8-135G测速检测参数表可选项：full或halfudp协议不关注该参数(2)检测结果当探针发送测试数据包至测速平台，在设置最大测试时长内，正常收到返回值，则测速执行成功；当终端发送测试数据包至测速平台，在设置最大测试时长内，未收到返回值，则测速执行失败。(3)检测指标和统计方法表8-145G测速检测指标表8.35G特色业务质量检测8.3.1视频流上传测试视频协议模拟视频类上行业务主要集中在视频监控、超高清视频回传、机器视觉检测等工业领域。在不同的应用场景下，对视频终端的传输协议/FPS/编码格式/分辨率都具有特定的需求。真实视频业务拨测模型中，采用基于RTMP/RTSP协议的真实监控视频进行传输，实现视频上行业务的测试。真实视频业务拨测模型中，在网络侧部署配合端侧探针（可使用终端探针硬件或商用服务器做该探针）。用户侧部署终端探针，终端探针与配合端侧探针通过5G网络链路RTMP/RTSP协议实现视频上行业务的测试。图8-8视频模拟测试示意图图8-9模拟视频流上传交互图2.检测模型(1)检测参数表8-15模拟视频协议参数表辨率、帧率、视频I帧间隔、P/I帧占比、码量用户编号:通道数量视频服务器(配合保存实时视频开关(2)检测结果.测试完成，由视频服务器(配合端侧探针)保存测试过程结果与最终统计结果。.当参数输入错误，计模拟视频检测结果为失败；.当发送端/接收端网络不通时，无法建立TCP/UDP传输链路，计视频检测结果为失败；.当模拟视频参数输入正确，成功建立TCP/UDP传输链路，预设的测试时间达到后，生成统计结果，输出结果报告，计视频检测结果为成功。.测试完成，由配合端侧探针保存测试过程结果与最终统计结果。(3)检测指标和统计方法表8-16模拟视频协议指标表发送探针记录每个视频帧发送第一包前的时刻，接收探针在接帧时延=视频帧最后一包到达接收探针时刻-视频帧发送第一包帧时延抖动=前视频帧时延抖动+视频帧最后一包到达接发送第一包前的时刻-前视频帧发送第一包前的时刻）-前视实时FPS=到达视频帧数/视频传输时长。从开始发送视频帧到第一帧到达接收探针经历的时间，首帧时在无缓冲情况下帧发送时延大于1/视频帧率的时间，统计为卡在无缓冲情况下帧发送时延大于1/视频帧率的时间，统计为卡TCP/UDP层视频模拟视频类上行业务主要集中在视频监控、超高清视频回传、机器视觉检测等工业领域。在不同的应用场景下，对视频终端的传输协议/FPS/编码格式/分辨率都具有特定的需求。图8-10传输层模拟视频流示意图视频业务拨测模型中，在网络侧部署配合端侧探针（可使用终端探针硬件或商用服务器做该探针用户侧部署终端探针，终端探针与配合端侧探针通过5G网络链路在传输层采用TCP/UDP协议来模拟视频终端的发包规律，从而达到对视频协议的传输层模拟实现，实现视频上行业务的测试。图8-11传输层模拟视频流上传交互图2.检测模型(1)检测参数表8-17传输层模拟视频参数表终端探针用户编号:通道数量用于区分生成指定数量的视频通道，每个视频通用于区分生成不同用户的视频通道，每个用户有指定多个视频通道视频帧发送对齐时刻，可同时刻发送每一帧，也可以指定偏移时刻进行发送，所在服务器（配合端侧网络探针)IP，终用户编号:通道数量配合端侧探针所在服务器IP，终端探针和配合端设定后保存实时传输后的视频文件，用于后续分(2)检测结果.测试完成，由配合端侧探针保存测试过程结果与最终统计结果。.当参数输入错误，计模拟视频检测结果为失败；.当发送端/接收端网络不通时，无法建立TCP/UDP传输链路，计视频检测结果为失败；.当模拟视频参数输入正确，成功建立TCP/UDP传输链路，预设的测试时间达到后，生成统计结果，输出结果报告，计视频检测结果为成功。.测试完成，由配合端侧探针保存测试过程结果与最终统计结果。(3)检测指标和统计方法表8-18传输层模拟视频指标表发送探针记录每个视频帧发送第一包前的时刻，接收探针在接收端获取该帧最后一包到底时间，即每一帧帧时延=视频帧最后一包到达接收探针时刻-视频帧发帧时延抖动=前视频帧时延抖动+视频帧最后一时刻）-（视频帧发送第一前包的时刻-前视频帧发实时FPS=到达视频帧数/视频传输时长。测试过程中记录视频帧序号,记录未到达的视频帧序号，并基于视频帧序号记录丢帧的数量，同时记录丢丢帧率=测试过程丢帧数量/（测试过程丢帧数量+从开始发送视频帧到第一帧到达接收探针经历的时8.3.2视频流播放检测（下行）终端探针解析视频访问地址，获取视频资源和视频数据，模拟播放器进行业务拨测。拨测计划中设置业务拨测过程时长、缓冲区控制、解析时间。在视频播放过程中探针进行卡顿次数、卡顿时长的判断和统计。图8-12视频流播放交互图2.检测模型(1)检测参数表8-19视频流播放参数表从视频地址解析到获取视频资源的超URL(2)检测结果.当解析地址出现超时，计视频检测结果为失败；.当视频URL解析成功，无法建立RTSP，计视频检测结果为失败；.当视频URL解析成功，建立RTSP，开始传输音频数据包，在视频全部数据包未完全下载之前出现无数据传输，时长达到设置的无数据超时，计视频检测结果为失败；.当视频URL解析成功，建立RTSP，开始传输音频数据包，视频全部数据包下载完成进行完整播放，计视频检测结果为成功；(3)检测指标和统计方法表8-20视频流播放指标表8.3.3远程控制控制类业务主要涉及智能工厂的流水线机器/塔吊/机械臂/智能运输车等PLC/AGV设备。工业控制PLC/AGV设备与远程控制室数据传输涉及IO控制指令的下发，设备状态上报，数据采集信息的上报等。图8-13模拟远程控制示意图业务模型通过用户侧终端探针（从机）和配合端侧网络探针（可使用用户侧终端探针硬件或商用服务器做该探针）PLC/AGV主机完成，将探针部署在需要测试的5G网络中，通过设定检测参数，可进行短时测试和长期拷机测试，配合端侧网络探针会保存测试过程结果与最终统计结果，统计参数包括数据包传输过程时延及时延区间分段统计，数据传输实时速率，数据包长度，丢帧数量/时刻/序号/从机ID，丢帧率等。图8-14模拟远程控制交互图2.检测模型(1)检测参数表8-21模拟远程控制参数表终端探针（从设备通道编号业务数据包测设备通道的寄用于向设备通道的不同地址读写数据，用于模PLC/AGV主机(配合端侧网络探针)所在服务器IP，探针1和配合端侧网络探针通过此IP建立网配合端侧网保存实时数据(2)检测结果.当远程控制业务开启后，对主机与从机启动时传入的参数进行校验，初始化参数不完整或者参数设置错误，导致业务终止，计远程控制业务结果失败；.当远程控制业务开启后，对主机与从机启动时传入的参数进行校验通过，底层TCP协议三次握手失败，无法建立连接，计远程控制业务结果失败；.当远程控制业务开启后，对主机与从机启动时传入的参数进行校验通过，底层TCP协议三次握手建立连接。当出现连续N次数据传输(上行或下行)时延超过设定的门限T,将会因判定为网络异常而终止测试，设置的测试包数未完成，计远程控制业务结果失败；.当远程控制业务开启后，对主机与从机启动时传入的参数进行校验通过，底层TCP协议三次握手建立连接，完成所设置的测试包数，计远程控制业务结果成功；.测试结果RTT和上下行统计，RTT和上行由PLC/AGV主机(配合端侧网络探针)保存测试过程结果与最终统计结果，下行统计结果直接存储在终端探针，RTT和上下行统计测试结果汇聚到终端探针。(3)检测指标和统计方法表8-22模拟远程控制指标表丢包率=测试过程丢包数量/（测试过程丢包yJitter是一个统计变量，具体的推算公式(Ri-Si)Si表示i包里的timestamp，Ri表示i包8.3.4差动业务在行业用户中，配电网电流差动保护业务是智能电网中的典型业务，智能变电站使用智能电网DTU进行差动业务的数据转换与传输，智能电网DTU采用基于IEC61850全球电力系统通用标准实现的协议来进行数据通信.图8-15模拟差动业务示意图探针业务模型以IEC61850全球电力系统通用标准，模拟两个DTU设备间的数据交互，支持GOOSE/SV协议，发送数据的大小和频率由设置参数确定。业务模型通过部署在不同DTU的终端探针1和探针2共同完成，将探针部署在需要测试的5G网络中的用户侧，通过设定检测参数，可进行短时测试和长期拷机测试，探针保存最终统计结果，统计参数包括帧时延及时延区间分段统计，包大小，丢包数量/时刻/序号，丢包率，超时包统计等。测试场景可以通过参数配置选择：单向GOOSE/单向SV/单向GOOSE+SV/双向GOOSE/双向SV/双向GOOSE+SV等。图8-16模拟差动业务交互图2.检测模型(1)检测参数表8-23模拟差动业务参数表探探针2绑定的IP，探针1和探针2通过此IP建立网(2)检测结果.等待测试完毕，由探针2保存测试过程结果与最终统计结果。根据可靠包率阈值判断测试成功与否。(3)检测指标和统计方法表8-24模拟差动业务指标表Delay=业务包到达接收探针时刻-业务包发送的时(Delay1+Delay2+Delay3+…Delayn)/n，Delay=业务包到达接收探针时刻-业务包发送的时测试过程中记录业务包序号,记录未到达的业务包序测试过程中记录业务包序号,记录未到达的业务包丢包合格包率=测试过程时延满足可靠性的包数量/测试超时包率=测试过程超时包数量/测试过程接收包数(Jitter1+Jitter2+Jitter3+…+Jittern)/n，Max{Jitter1,Jitter2,Jitter3,…Jittern}，Min{Jitter1,Jitter2,Jitter3,…Jittern}，Jitter是一个统计变量，具体的推算公式如下：J(i)=-Ri)-(Sj-Si)=(Rj-Sj)-(Ri-S8.4随流检测随流检测也称为被动检测，是指实时抓取实际业务流，通过解析TCP层和应用层协议，计算时延、抖动等关键指标，分析网络和业务质量。与核心网N3接口DPI数据分析进行质量比对，判定业务经5G无线通信后时延等指标是否劣化等。相较前面提到的模拟业务的测试方案，被动检测涉及到抓包、拆包和指标计算，过程相对复杂，运行时消耗CPU和内存资源较多。在资源较为充分的网关上，建议软探针实现被动检测的模块。而当终端资源有限时，建议由硬探针实现被动检测功能。软探针被动检测：5G网关或者CPE内置的软探针通过解析流经网卡的业务数据流，统计分析传输层和应用层关键指标，支持被动检测能力。要求终端底层操作系统向软探针开放抓取业务数据流的接口。软探针应具备制定被动检测开启时机和参数计算策略的能力，避免因被动检测占用系统资源影响网关的正常运行。软探针被动检测具备灵活部署，成本低等的优势。图8-17软探针随流检测部署图硬探针被动检测：硬探针布设在5G网关或CPE下连的端侧交换机处，由该交换机将流经数据分流一份进入硬探针进行处理。硬探针解析传输层和应用层的报头，计算时延、抖动等关键指标。由于硬探针独立部署，资源相对充裕，要求支持按照业务交互的节奏进行长时间数据采集和指标分析。图8-18硬探针随流检测部署图以传输层TCP协议和应用层工控S7协议为例，罗列被动检测的建议指标统计范围作为参考。表8-25数据传输层指标率数数表8-26应用层指标（以工控S7协议为例）eey95G网络质量终端探针日志采集要求探针日志采集记录5G终端通信过程和运行情况，用于辅助故障诊断。根据日志范围，可分为轻量日志和全量日志。轻量日志以记录终端与模组的AT交互事件为主，全量日志深入终端通信芯片与5G网络的交互过程，记录信令级的交互事件。9.1轻量日志参照3GPP27.007标准，要求软探针具备全量日志收集功能。轻量日志包含但不限于模组状态查询、卡状态查询、网络注册状态查询、拨号、信号质量查询等AT交互过程都以事件的形式记录在日志中，分为AT查询指令和返回结果，AT配置指令和返回结果、AT控制指令和返回结果、模组主动上报的事件信息。特别指出，需使能网络注册状态“AT+C5GREG=3”（27.00710.1.47章节）、终端错误码设置“AT+CMEE=1”（27.0079.1章节）、网络错误码“AT+CNEC=96”（27.0079.1B章节）或同等功能设置，以返回注册被拒的原因和AT交互中详细错误信息，轻量日志最小集如下：表9-1轻量日志最小集9.2全量日志全量日志从终端通信芯片与5G基站、核心网信令交互过程中抽取关键交互事件和参数，记录在日志文件中。要求硬探针具备全量日志收集功能。全量日志范围包含但不限于RRC交互和NAS交互的关键事件和参数，全量日志最小事件集如下：表9-2全量日志交互事件表NR->RegistrationrequestNR->RegistrationacceptNR->RegistrationcompleteNR->RegistrationrejectNR->ServicerequestNR->ServicerejectNR->ServiceacceptNR->ConfigurationupdatecommandNR->ConfigurationupdatecompleteNR->SAuthenticationrequestNR->AuthenticationresponseNR->AuthenticationrejectNR->AuthenticationfailureNR->AuthenticationresultNR->AIdentityrequestNR->IdentityresponseNR->SecuritymodecommandNR->SecuritymodecompleteNR->SecuritymoderejectNR->5GMMstatusNR->ULNAStransportNR->DLNAStransportNR->PDUsessionestablishmentrequestNR->PDUsessionestablishmentacceptNR->PDUsessionestablishmentrejectNR->PDUsessionauthenticationcommandNR->PDUsessionauthenticationcompleteNR->PDUsessionauthenticationresultNR->PDUsessionmodificationrequestNR->PDUsessionmodificationrejectNR->PDUsessionmodificationcommandNR->PDUsessionmodificationcompleteNR->PDUsessionmodificationcommandrejectNR->PDUsessionreleaserequestNR->PDUsessionreleaserejectNR->PDUsessionreleasecommandNR->PDUsessionreleasecompleteNR->MIBNR->SIBsNR->RRCRejectNR->RRCSetupNR->RRCReconfigurationNR->RRCReleaseNR->RRCReestablishmentNR->SecurityModeCommandNR->UECapabilityEnquiryNR->RRCSetupRequestNR->RRCReestablishmentRequestNR->RRCReconfigurationCompleteNR->RRCSetupCompleteNR->SecurityModeCompleteNR->SecurityModeFailure105G网络质量终端探针管理要求终端探针除了具备数据采集、网络质量检测、日志收集等功能外，还应具备对终端探针自身进行管理的系统服务模块，支持5G网络质量终端探针的注册与认证、升级、部署等管理功能。系统服务模块在出厂时进行预置，方便探针平台进行纳管。10.1注册与认证探针平台通过检测终端探针的标识符如IMEI，批量对终端探针进行注册，并向探针发送认证token。探针每次启动后，先通过token完成向探针平台的认证校验，然后与探针平台进行指令交互和数据上报。终端探针也支持向探针检测分析平台发起注册流程，完成注册后，获得认证token。10.2远程配置要求按照业务场景需求，探针支持探针平台远程更新数据采集、事件和告警、网络质量检测、日志采集等模块的配置。针对数据采集，探针平台下发上报数据的订阅周期、触发条件。具体参数接口应按照第13章规定的北向接口要求设定。针对事件，探针平台下发主动上报的事件项。针对网络质量检测，探针平台下发测试计划任务、触发测试条件及检测参数。针对日志，探针平台下发日志文件存储上限、回传方式等。配置指定条件下的远程重启操作。注：探针只负责采集数据、事件，网络质量检测和日志收集，不负责控制终端本身。10.3心跳保活探针应定时发送心跳数据包，向探针平台上报存活情况，上报频次不低于1分钟。当心跳数据出现异常时，探针自动重启以恢复探针功能，如果故障不能恢复，建议探针监测分析平台通过Email、SMS、Web等方式通知用户。10.4时钟同步拨测任务管理、业务测试及信令和日志分析时软、硬探针及服务端均需获取精确的UTC时间（us级）,获取时间的方式如下表所示，建议平台时间同步优先，然后是GPS的，根据测试业务需要确定时间精确到毫秒还是微秒。表13-1时钟同步的方式列表无注：5G网络作为被测对象时，使用GNSS或IEEE1588独立时钟更具备客观性。10.5软探针集成终端为软探针预分配存储、计算等资源，软探针按照所在终端要求设置自启动的脚本，包含但不限于启动/停止/重启命令、探针平台URL、允许占用的CPU和内存上限、软探针执行程序路径、运行所需临时文件路径、Log文件路径、APN/DNN地址（探针程序单独建立拨号链路时）等。由于5G终端配置有高有低、所承载的业务多种多样，建议软探针采用插件式的软件架构，5G终端在出厂时只预置软探针管理模块、基础数据采集、常规网络或业务质量检测功能，其它功能根据实际情况动态下载部署，并保证软探针对5G终端的CPU负载、内存占用率等不高于系统资源的10%，以保证toB业务的正常运行。软探针在终端开机上电后加载基本管理模块、数据采集模块、常规测试模块，并启动与探针平台的通信，按照平台要求加载额外功能插件。toB业务变更或者停止后，可以按照监测分析平台指令挂起或者停止工作。软探针在终端出厂时应预置基本的管理模块，建议包括不限于：(1)插件管理模块，用于插件的基本管理功能；(2)时钟同步，用于软探针和5G终端操作系统进行时钟同步；(3)过载检测，用于软探针检测自身对系统资源的占用率，当占用率超过阈值时，软探针调整自身功能，降低系统负荷；软探针具备插件式的功能管理框架，建议为插件提供如下管理能力：(1)插件生命周期管理，包括插件的下载、加载、启动、暂停、卸载管理；(2)插件维护管理，包括插件生命周期管理、插件心跳、插件的升级、插件运行的日志记录、插件占用的资源管理、插件问题上报与修复；(3)插件测试管理。10.6探针软件升级支持探针程序远程升级和本地升级两种方式：.远程升级：通过探针平台或远程终端网管平台向终端下发探针升级包或包含了探针程序的终端固件，实现探针程序的下载、安装和自动运行。.本地升级：在同一网络下通过SSH命令行或web管理页面，实现探针升级包或包含了探针程序的终端固件升级。升级失败应支持自愈：设备远端升级含探针程序的固件过程异常中断时，设备可以升级成功或者回退到上一版本。11性能和安全性要求11.1软探针对终端资源占用的要求1．CPU占用：周期采集状态下CPU占用率应<2%；模拟拨测状态下CPU峰值占用率应<30%。2．Flash占用：软探针应用程序对Flash的占用应<2MB。3．内存占用：软探针程序运行占用内存应<30MB；当在测试状态下，累积程序内存占用应不超过60MB。11.2稳定性要求1．探针应能够连续7×24小时不间断工作。2．探针的MTTF/(MTTF+MTTR)要求不小于99.9%（MTTF：平均无故障时间，MTTR：平均修复时间）。11.3数据安全性要求（可选）1．身份认证：探针通过SSL身份认证后才能注册到监控平台，目的是防止伪设备、减少被攻击的可能性；2．传输加密：探针与探针平台相互间的信息传输要求通过TLS进行加密，并采用不可逆的SHA256算法或不对称加密算法，以避免信息泄露。11.4针对硬探针设备，需满足环境适应性要求1.温湿度：室内型和室外型探针设备应能满足YD/T2379.3-2013（2017）第4.3节的“室内无温控环境”和“室外环境”要求中的温湿度要求。2.大气压：探针设备在86kPa～106kPa大气压力条件下应能正常工作。3.防护等级：室内型探针设备应满足IP20的防护等级，室外型探针设备应满足IP65的防护等级，各防护等级的具体要求见GB4208-2008的规定。4.电气安全要求：室外型探针设备电气安全应符合YD/T965-2013的相关要求。5.防雷要求：室外型探针设备雷应符合YD/T993-2016的相关要求。6.电磁兼容性要求：探针设备的电磁兼容性应符合YD/T2583.18-2019的要求。12探针南向接口定义终端设备具有多种形态、多种架构，不同的芯片、模组实现带来了较大的硬件差异，同时根据应用场景的不同、软件生态的差异，终端设备支持不同的操作系统。终端设备的多样化给5G网络质量软探针南向接口的兼容性带来了挑战。为屏蔽多厂商终端设备硬件以及操作系统的差异，推广软探针覆盖不同的工业领域应用场景，满足软探针在不同5G终端、模组上的管理和应用需求，需要终端/模组厂商基于自身终端、模组产品的技术架构实现软探针的端侧生命周期管理框架和适配层，并按照本章规范要求，提供统一的南向接口供探针SDK调用，为软探针生态的发展提供统一的端侧底层能力。5G终端软探针定义为操作系统（OS）之上的应用程序，软探针的南向接口定义了探针SDK与适配层之间的交互以及与软探针生命周期管理框架之间的交互。本章节根据第6.1、6.5节及第7章内容，定义面向5G终端、模组和芯片的统一的南向接口，实现探针程序可在任意5G终端、模组和芯片运行，并完成本规范定义的数据采集。探针SDK与系统管理框架及适配层之间的南向接口主要包括：(1)系统接口：探针SDK调用系统接口对底层操作系统进行操作，管理调度内存资源、建立网络链接等，该接口由终端、模组厂家实现。(2)数据采集接口：探针SDK调用数据采集接口对接底层系统，实现采集终端数据、网络数据以及业务数据，该接口由终端、模组厂家实现。(3)探针生命周期管理接口：.探针SDK生命周期管理接口：探针生命周期管理框架调用该管理接口实现对探针SDK的加载和保活，该接口由探针厂家实现；.适配层管理框架接口：探针SDK通过调用适配层管理框架接口，实现对适配层的初始化、启停等操作，该接口由终端、模组厂家实现；图12-1探针南向接口架构图12.1探针生命周期管理接口12.1.1端侧探针生命周期管理框架端侧探针生命周期管理框架是探针应用加载探针SDK、管理探针SDK启停、监控其运行的程序。端侧探针生命周期管理框架在启动时，加载探针SDK的.SO文件到内存中，调用探针SDK初始化接口运行探针SDK程序。之后在运行阶段，端侧探针生命周期管理框架对探针SDK进行保活管理。探针的SDK负责加载适配层的.SO文件到内存中，调用适配层初始化函数以运行适配层程序、或调用适配层释放接口以停止适配层程序。12.1.2探针SDK生命周期管理接口1.探针SDK初始化接口探针SDK的管理接口，探针SDK提供函数指针给端侧探针生命周期管理框架，端侧探针生命周期管理框架将SDK的.SO文件加载到内存后，调用该函数，启动探针SDK初始化操作。[函数名]：探针SDK初始化服务[函数定义]：int(*SDK_Init)(intargc,char*argv[]);[返回值]：成功返回0，失败其他值，其中返回-20表示管理服务监听端口初始化失败2.探针SDK释放接口探针SDK的管理接口，端侧探针生命周期管理框架释放探针SDK。[函数名]：探针SDK释放[函数定义]：int(*SDK_Release)()[返回值]：成功返回0，失败返回其他值。12.1.3适配层管理1.适配层初始化探针适配层的管理模块，在探针SDK完成自身初始化后，调用该函数