使用QXDM Log
來分析LTE環(huán)境資訊

使用QXDM Log
來分析LTE環(huán)境資訊

ASUSTek System BG MCP BU
QT Division FT department

Author: Peggy Lu

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Date Description Old Version New Version
2012/04/12 Newly Created V1.0

Contents
目的 5
A. 使用QXDM Log來分析測(cè)試環(huán)境 5
B. 前置作業(yè)-如何設(shè)定QXDM Refilter 7
C. 實(shí)例說明 9

從QXDM Log裡判斷基本資訊 9

Attach/Default EPS services流程 14
2.1 Attach/default EPS Bearer flow 15
2.2 正常Attach for EPS services流程 15

從QXDM Log裡分析Tracking area Update 的流程 19

如何查看mobility 中Cell Reselection/IRAT Handover 25
4.1 Cell Reselection 25
4.2 Handover的幾個(gè)方式 26

考慮幾個(gè)在4G下會(huì)碰到Handover的場(chǎng)景跟說明:Inter RAT Handover 28

目的
本篇報(bào)告將介紹如何從QXDM Log中得知在LTE的環(huán)境下，手機(jī)資訊與網(wǎng)路間資訊的傳遞，希望藉由查看Log的方式可以讓我們對(duì)在LTE環(huán)境下，手機(jī)和網(wǎng)路間資訊的狀態(tài)有更加清楚的瞭解跟認(rèn)知，這樣子對(duì)一些問題釐清，環(huán)境選擇都會(huì)有些幫助。我們會(huì)依據(jù)先前2/3G log分析的原則來介紹LTE的log資訊。 主要編排的順序如下
首先我們會(huì)介紹在idle mode下的一些網(wǎng)路資訊。如訊號(hào)強(qiáng)度，品質(zhì)(這個(gè)部分跟以往3G下所用的名詞跟定義也不太一樣，基本上原理大致相同)，cell的識(shí)別，頻率、可使用頻寬等等。
接著我們會(huì)介紹手機(jī)在camp網(wǎng)路的過程(System Registration)。其中包含了Attach，Tracking Area Update等，其中特別值得一提的是原本在2/3G的網(wǎng)路環(huán)境下，attach完成後，使用data 服務(wù)時(shí)才會(huì)建立PDP context，在4G的網(wǎng)路卻有所不同，因?yàn)?G網(wǎng)路只支援PS的服務(wù)，所以在一開機(jī)做Attach的時(shí)候就會(huì)建立一個(gè)叫做EPS bearer context(類似3G PDP)的動(dòng)作，我們會(huì)針對(duì)這個(gè)部分做較詳盡的說明，很多LTE網(wǎng)路camp不上的問題都跟這個(gè)行為有關(guān)係。
再來我們會(huì)介紹在4G網(wǎng)路下建data call的一個(gè)流程，藉由了解這個(gè)流程我們可以發(fā)現(xiàn)到，如果Data call建立不起來問題會(huì)發(fā)生在哪裡。
最後我們會(huì)介紹，在mobility的狀況下，一些手機(jī)端跟網(wǎng)路行為的互動(dòng)，如cell reselection, Handover, and IRAT等等。

A. 使用QXDM Log來分析測(cè)試環(huán)境
在我們的測(cè)試過程當(dāng)中，一些網(wǎng)路的資訊對(duì)我們?cè)龠M(jìn)行FT的任務(wù)會(huì)有事半功倍的效用。為此，我們將這些資訊的在QXDM中如何解讀出來，介紹如下，希望同仁可以依據(jù)此一guideline獲得想知道資訊對(duì)測(cè)試工作的進(jìn)行可以提供更有效率地進(jìn)行。以下我列出一些平常在測(cè)試上會(huì)用得到的一些網(wǎng)路資訊，以及說明方便大家閱讀。
下表整理出此份文件將教您取得的網(wǎng)路環(huán)境資訊，說明如下。

1.1 相關(guān)網(wǎng)路資訊
這個(gè)章節(jié)主要會(huì)說明有關(guān)於信號(hào)強(qiáng)度與品質(zhì)/ Cell ID/Earfcn（全稱為E-UTRAN Absolute Radio Frequency Channel Number）/Bandwidth等資訊，
?信號(hào)強(qiáng)度與品質(zhì):強(qiáng)度的部分，LTE會(huì)使用 RSRP(Reference Signal Received Power) 類似3G 下RSCP，品質(zhì)的部分，
與RSRQ(Reference Signal Received Quality) 類似3G下Ec/No來判斷當(dāng)時(shí)的訊號(hào)強(qiáng)弱(表一)與品質(zhì)(表二).

表一:RSRP
RSRP rsrpIconLevel
(signal bar on the screen) 說明

-44 -1(out of range) 值顯示異常，需查看rssi
-44~-85 4 訊號(hào)非常良好
-85~-95 3 訊號(hào)良好
-95~-105 2 普通
-105~-115 1 弱訊號(hào)
-115~-140 0 訊號(hào)極差，接近No service

表二:RSRQ範(fàn)圍值
範(fàn)圍值 定義說明

-9 dB 通話品質(zhì)良好
?9~?12dB 通話品質(zhì)尚可
< - 13dB 通話品質(zhì)極糟，容易發(fā)生call drop
?Cell ID/Earfcn/Bandwidth/
我們可以從log資訊裡可以了解當(dāng)時(shí)Cell ID、Earfcn及Bandwidth的值。Cell ID主要是了解目前所camp上serving call為何;Earfcn是可以讓我們了解目前是屬於那個(gè)頻率& Band，藉由此值來知道所使用LTE的頻率& Band; Bandwidth是指目前網(wǎng)路端所提供的channel 頻寬為多少，這個(gè)寬度是取決於各個(gè)網(wǎng)路所給予的，香港有15MHz也有10MHz;不同的頻寬下可以達(dá)到的throughput 也會(huì)不同，這個(gè)資訊在Data throughput的測(cè)試下是一個(gè)重要的資訊。.
1.2 EPS Bearer Context
這部份主要是要說明，目前在4G下，data 連線的建立，會(huì)伴隨著一開機(jī)在執(zhí)行attach的流程時(shí)，一起被建置，因此我們可以從最簡(jiǎn)單的方式看到，當(dāng)我們機(jī)臺(tái)一開機(jī)在UI上顯示4G icon時(shí)(各國(guó)UI顯示不太一樣，HK&DE顯示4G icon)，表示已完成了default Bearer Context的建置。
1.3 Tracking area update
主要是介紹，在LTE下如何進(jìn)行Tracking area的流程並得知TA ID，這邊也說明一下，有兩種情況會(huì)進(jìn)行TA，一為3G<->4G會(huì)執(zhí)行TA，二為在LTE環(huán)境時(shí)，從Tracking Area A換到Tracking Area B。
1.4 Inter RAT Handover
可從log判斷當(dāng)時(shí)是否有進(jìn)行4G<->3G或4G<->2G的切換，並可以記取是哪個(gè)地方有這樣的環(huán)境，以利我們後續(xù)在測(cè)試規(guī)劃時(shí)可以將此環(huán)境納入規(guī)劃範(fàn)圍內(nèi)。
B.前置作業(yè)-如何設(shè)定QXDM Refilter
因QXDM Log裡的資訊太多，所以如果未先行過濾，會(huì)造成我們?cè)谒褜r(shí)間過長(zhǎng)，另一方面也不容易找到我們所需要的資訊，因此如果我們能利用Refilter的方式將所需的資訊先過濾出來，以便我們能快速的取得資訊。例如我們只想要看網(wǎng)路與NAS層相關(guān)的資訊，我們可以利用Refilter功能濾出，故本章節(jié)將先教您如何設(shè)定Refilter。

利用filter將濾出OTA與NAS相關(guān)資訊 item view->select all->refilter items->
-log packets->LTE (OTA訊息)
-Message packets->UMTS->NAS (NAS相關(guān)資訊)

C. 實(shí)例說明
1.從QXDM Log裡判斷基本資訊
1.1 Signal Strength
在item view->右鍵->select all->match items->搜尋關(guān)鍵字“LTE:cmss_report_rssi”或”serving cell”
?此時(shí)我們可以看到RSRP/RSRQ，分別表示為訊號(hào)強(qiáng)度/品質(zhì)。此範(fàn)例可以看到當(dāng)時(shí)的訊號(hào)強(qiáng)度 RSRP – 95dBm;訊號(hào)品質(zhì) RSRQ -8 (RSRP /RSRQ查看rx0的值即可)

1.2 查看Earfcn
?經(jīng)由上述訊號(hào)的搜尋，我們可以直接的查看到Earfcn的範(fàn)圍值是落在哪個(gè)Band或有無進(jìn)行inter frequency或inter band，因此由下圖可以看到Earfcn值為3225是落在Band7(是LTE Band)，我們也可以知道所camp上的cell是屬於LTE。另外因可以藉由此方式來得知Earfcn的值為多少，再去看是否有執(zhí)行inter frequency或inter band這邊就不多做案例介紹

?下面提供Earfcn的範(fàn)圍值，資料來源3GPP TS 36.104 V8.0.0

1.3查看LTE環(huán)境
這邊確認(rèn)當(dāng)時(shí)是否在LTE環(huán)境方法有多種方法，除了利用Earfcn來判別之外，也可以簡(jiǎn)單的方式從log上看到，說明如下。
?可以直接查看Item view log，如果在Name有出現(xiàn)LTE的字眼，表示當(dāng)下是在LTE環(huán)境，如下圖

?如果有看到log前面是EMM開頭，就表示當(dāng)時(shí)是在LTE環(huán)境
利用filter濾出OTA與NAS層資訊在item view->select all->refilter items->
-log packets->LTE (OTA)
-Message packets->UMTS->NAS (NAS message)

1.4 查看Cell ID/Bandwidth
?查看 “LTE LL1 serving cell Measurement results”可以看到當(dāng)時(shí)的Cell ID為230，另外也可以進(jìn)一步的知道當(dāng)時(shí)是idle mode or connected mode, 下圖為connected mode
先利用filter濾出OTA與NAS層資訊
在item view->select all->refilter items->
-log packets->LTE (OTA)
-Message packets->UMTS->NAS (NAS message)
.

?Bandwidth
利用關(guān)鍵字”LTE RRC MIB Message”搜尋，即可看到當(dāng)時(shí)網(wǎng)路端所提供的channel 寬度為15MHz

1.5 判斷是否在LTE/UMTS上提出註冊(cè)
先利用filter濾出OTA與NAS層資訊
在item view->select all->refilter items->
-log packets->LTE (OTA)
-Message packets->UMTS->NAS (NAS message)
再進(jìn)一步利用關(guān)鍵字” MMR_REG_REQ”進(jìn)行搜尋(select all+右鍵+match items)

?由下圖，我們可以看出，機(jī)臺(tái)是有看出在LTE上提出註冊(cè)的需求

?下圖都只有在3G上提出註冊(cè)的需求。

2.Attach/Default EPS services流程

這邊說明一下，以目前LTE基本系統(tǒng)，建立data 連線，主要有兩種型態(tài)(圖一)，第一我們稱為default EPS Bearer，第二為dedicate EPS bearer。default EPS bearer的建立，會(huì)在attach的流程時(shí)就會(huì)進(jìn)行，而dedicate EPS bearer的建立，主要是會(huì)因使用不同Qos的服務(wù)需求才會(huì)建立。
為了可以讓大家可以容易的明白，這邊與UMTS做一個(gè)比較說明。目前在LTE環(huán)境下，一開機(jī)所執(zhí)行的Attach/default EPS bearer建置流程將等於在UMTS時(shí)執(zhí)行的attach之後始用Data時(shí)建立Primary的PDP context的流程。而在UMTS下要啓動(dòng)Secondary PDP context就類似於LTE第二種類型Dedicated EPS Bearer。
(圖一)

2.1 Attach/default EPS Bearer flow

?Attach/default EPS Bearer flow

?1-3是在跟網(wǎng)路端建立起一個(gè)無線的連線
?4-13是做一些認(rèn)證驗(yàn)證的工作
?14-16開始進(jìn)行啓動(dòng) DEFAULT EPS BEARER CONTEXT REQUEST
?17 開始做傳輸?shù)膭?dòng)作

2.2正常Attach for EPS services流程
?首先我們可以從log上先看到RRC建立

?建立完RRC之後，我們可以查看”LTE NAS EMM Plain OTA Outgoing Message”的內(nèi)容，可以看到手機(jī)端會(huì)丟”Attach request msg”。這邊說明一下，目前我們從log上會(huì)看到outgoing message(表示為手機(jī)端發(fā)啓)與incoming message(表示網(wǎng)路端發(fā)啓)，分別表示為手機(jī)端與網(wǎng)路端所提出的要求

?接下來看到到手機(jī)與網(wǎng)路端開始在進(jìn)行認(rèn)證與安全的流程
1.查看”LTE NAS EMM Plain OTA Incoming Message”的內(nèi)容，可以看到網(wǎng)路端會(huì)丟”Authentication request msg
2.查看”LTE NAS EMM Plain OTA Outgoing Message”的內(nèi)容，可以看到手機(jī)端會(huì)丟”Authentication response msg”

3.查看”LTE NAS EMM Plain OTA Incoming Message”的內(nèi)容，可以看到網(wǎng)路端會(huì)丟”Security mode command msg

4.查看”LTE NAS EMM Plain OTA Outgoing Message”的內(nèi)容，可以看到手機(jī)端會(huì)丟” Security mode complete msg”

5.查看”LTE NAS EMM Plain OTA Incoming Message”的內(nèi)容，可以看到網(wǎng)路端會(huì)丟” Identity request msg”

6.查看”LTE NAS EMM Plain OTA Outgoing Message”的內(nèi)容，可以看到手機(jī)端會(huì)丟” Identity response msg”

?執(zhí)行完認(rèn)證與安全之後網(wǎng)路端會(huì)丟”Attach accepts Msg”

?接下來，我們會(huì)看到網(wǎng)路端會(huì)發(fā)啓 “activate default EPS bearer context request Msg”.另外我們也可以從這個(gè)message可以看到網(wǎng)路端所帶下來的APN為mobile以及MCC MNC 454 000

?此時(shí)會(huì)看到EPS Bearer context的state是Active

?接下來手機(jī)端會(huì)發(fā)啟 “attach complete msg”

3.從QXDM Log裡分析Tracking area Update 的流程
?Tracking area Update flow

先勾選以下資料在item view->select all->refilter items->
-log packets->LTE
-Message packets->UMTS->NAS
再進(jìn)一步的搜尋關(guān)鍵字”Tracking Area Update”可以快速的找到此份log，是否有進(jìn)行TA (右鍵->select all->match items)

?建立RRC之後可以看到手機(jī)端LTE NAS EMM Plain OTA Outgoing Message提出Tracking area update request Msg.另外可以看到此時(shí)TAI為22002

?接下來開始進(jìn)行authentication的流程
-網(wǎng)路端會(huì)提出authentication request msg

-手機(jī)端回應(yīng)authentication response Msg

?進(jìn)行security mode
-網(wǎng)路端提出security mode command Msg

-手機(jī)端回應(yīng) security mode complete Msg

?進(jìn)行Identify確認(rèn)
-網(wǎng)路端提出Identity request msg

-手機(jī)端回應(yīng)identity response Msg

?網(wǎng)路端回應(yīng)tracking area update accept Msg.另外可以進(jìn)一步的知道此時(shí)的TAI為何，因此範(fàn)例是 Periodic Tracking Area Update所以所看到的TAI仍然是22002

?接下來手機(jī)端會(huì)發(fā)啓Tracking area update complete Msg.

?最後會(huì)將RRC release.

4.如何查看mobility 中Cell Reselection/IRAT Handover
在mobility中，手機(jī)狀態(tài)可以分為idle mode跟dedicate mode，而在idle mode手機(jī)端會(huì)做cell reselection，當(dāng)在dedicate mode手機(jī)端會(huì)做handover，而做這些的最主要目地是讓使用者服務(wù)不被中斷，並且可以持續(xù)使用，所以我們依續(xù)討論這幾個(gè)部份:
4.1 Cell Reselection
在item view->select all->match items->
可以利用搜尋關(guān)鍵字” LTE ML1 Cell Reselection Packet”的方式快速的找到
由這邊我們可以看到cell ID從”54” 換到”8”

4.2 Handover的幾個(gè)方式
一般來說Handover是不會(huì)做 RA/LA等，由於手機(jī)是跟網(wǎng)路要求要建立CS/PS Call的，所以網(wǎng)路是知道手機(jī)目前在哪裡的。
因?yàn)榫W(wǎng)路知道手機(jī)在哪裡，所以如果手機(jī)從TA1換到TA2的話，網(wǎng)路也是知道的，所以手機(jī)並不會(huì)主動(dòng)去跟網(wǎng)路要求做TA Update。
另外在4G下需多考慮ISR(idle mode signaling reduction)，意思是只要機(jī)臺(tái)有支援 LTE，那ISR 功能就會(huì)有支援，而ISR主要是當(dāng)3G4/4G3的時(shí)候在滿足某一特定狀況下，可以減少LAU & TAU的次數(shù)，這樣對(duì)手機(jī)耗電以及網(wǎng)路的loading都有幫助，所以當(dāng)UE註冊(cè)上 E-UTRAN , 同時(shí)也註冊(cè)上 UTRAN 之後UE在 idle時(shí), 當(dāng)它在這二個(gè) area 跑動(dòng)時(shí), 一般會(huì)做 reselect 的動(dòng)作.
如: E-UTRAN reselect 到 UTRAN時(shí), 不用 做 RAU，UTRAN reselect 到 E-UTRAN時(shí), 不用 做 TA.如果 core network 要 paging UE時(shí), 會(huì)同時(shí)在二個(gè) area paging.直到 UE 回 response paging之後, 另一個(gè)就 stop paging.如: core network 在 E-UTRAN and UTRAN paging.

• 機(jī)臺(tái)在 E-UTRAN回 response, CN就會(huì)在 UTRAN stop paging. or,
• 機(jī)臺(tái)在 UTRAN回 response, CN就會(huì)在 E-UTRAN stop paging.
  因此只要機(jī)臺(tái)與網(wǎng)路都有支援ISR時(shí)，在3G4/4G3時(shí)就不會(huì)執(zhí)行LAU&TAU,所以目前的case來看，HK與USA目前網(wǎng)路都沒有支援，所以我們會(huì)看到如果是3G4或4G3都會(huì)執(zhí)行TAU及LAU。

這邊和大家簡(jiǎn)單的從LOG上來看到網(wǎng)路是否有支援ISR(因只要機(jī)臺(tái)為L(zhǎng)TE就會(huì)支援ISR)
我們可以從手機(jī)端在對(duì)網(wǎng)路發(fā)出TAU request之後,收到網(wǎng)路的TAU accept裡面可以知道是否有支援ISR。
從log上我們看到TAU accept裡”eps_update_results”所帶的資料為”1”因此我們參照到spec上，表示為不支援ISR。所以如果網(wǎng)路有支援的話，我們就會(huì)看到”eps_update_results”的值會(huì)為3 or 4 (如Table 9…9.3.13.1)

?從log上我們看到TAU accept裡eps_update_results所帶的資料為”1”

5.考慮幾個(gè)在4G下會(huì)碰到Handover的場(chǎng)景跟說明:Inter RAT Handover
Handover的部份目前又分為E-UTRA Handover & Inter RAT Handover，
這邊以”Inter RAT Handover”的dedicate mode來做介紹(詳細(xì)可看GCF TS11_10_3)，意指是指4G<->3G或4G<->2G等之間做切換。這邊可以快速的利用是否有執(zhí)行TA或LA來判別，如果是從3G->4G是執(zhí)行TA，如果是4G->3G就是執(zhí)行LA/RA，下面這邊以3G->4G來做說明。
在item view->select all->refilter items->
1.log packets->LTE (是看LTE OTA message)
2.Message packets->UMTS->NAS (主要是看NAS message)
3.可以利用搜尋關(guān)鍵字”Tracking Area Update”的方式快速的找到TA的地方 (右鍵->select all->match items)
?我們從下圖可以看到RRC STOP WCDMA表示要準(zhǔn)備換到另一個(gè)RAT

?接下來我們從log上看到LTE RRC ACTIVATION表示要從3G->4G Reselection

?所以我們會(huì)看到手機(jī)開始要進(jìn)行TA結(jié)束後就完成了3G->4G Reselection

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的使用QXDM Log 來分析LTE環境資訊的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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