NBIoT无线网络主设备功能测试要求规范.docx

NBIoT无线网络主设备功能测试要求规范.docx

《NBIoT无线网络主设备功能测试要求规范.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《NBIoT无线网络主设备功能测试要求规范.docx（167页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

NBIoT无线网络主设备功能测试要求规范

NB-IoT主设备实验室测试

V1.0

V1.

前言

本标准旨在规NB-IoT无线网络主设备测试评估方法，及其所涉及的测试例及测试步骤，为开展NB-IoT无线网络主设备实验室测试性能评估制定基本参考规。

本标准是系列标准之一，该系列标准的结构、名称或预计的名称如下：

序号

标准编号

标准名称

例

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

本标准需与     配套使用。

本标准涉及知识产权的情况说明。

本标准的附录     为标准性附录，附录     为资料性附录。

本标准由中移     号文件印发。

本标准由     提出，     归口。

本标准起草单位：

中国移动通信研究院

本标准主要起草人：

延涛、晶、邓伟、高有军

1.围

本标准规定了NB-IoT无线网络主设备无线功能、性能要求，供中国移动部和厂商共同使用；该标准主要针对无线网络主设备，适用于NB-IoT设备实验室测试验证。

对本标准容作如下约定：

（1）本标准中的功能要求，优先级分为必选和可选；各项要求中明确了相应的优先级。

功能要求以外的要求，如无特殊说明，优先级均为必选。

（2）对于优先级的说明：

a）必选：

最必选的需求，一旦缺少则系统及终端难以提供业务；

b）可选：

长期重点关注的需求，对改善网络性能以及节省网络运营成本有帮助的、并且有利于后期业务发展和网络建设的功能。

2.规性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

参考3GPP的规，要求支持R13版本（2016年6月）

[1]

3GPPTS36.104

BaseStation（BS）radiotransmissionandreception

[2]

3GPPTS36.201

LTEPhysicalLayer–GeneralDescription

[3]

3GPPTS36.211

PhysicalChannelsandModulation

[4]

3GPPTS36.212

Multiplexingandchannelcoding

[5]

3GPPTS36.213

Physicallayerprocedure

[6]

3GPPTS36.214

PhysicalLayer–Measurements

[7]

3GPPTS36.300

Overalldescription

[8]

3GPPTS36.321

MediumAccessControl（MAC）protocol

[9]

3GPPTS36.322

RadioLinkControl（RLC）protocol

[10]

3GPPTS36.323

PacketDataConvergenceProtocol（PDCP）

[11]

3GPPTS36.331

RadioResourceControl（RRC）

[12]

3GPPTS36.401

Architecturedescription

[13]

3GPPTS36.410

S1Generalaspectsandprinciples

[14]

3GPPTS36.411

S1layer1

[15]

3GPPTS36.412

S1signalingtransport

[16]

3GPPTS36.413

S1ApplicationProtocol（S1AP）

[17]

3GPPTS36.414

S1datatransport

[18]

3GPPTS36.420

X2generalaspectsandprinciples

[19]

3GPPTS36.421

X2layer1

[20]

3GPPTS36.422

X2signalingtransport

[21]

3GPPTS36.423

X2applicationprotocol（X2AP）

[22]

3GPPTS36.424

X2datatransport

[23]

3GPPTS36.304

UserEquipment（UE）proceduresinidlemode

[24]

3GPPTS36.306

UserEquipment（UE）radioaccesscapabilities

[25]

3GPPTS36.314

EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess（E-UTRA）;Layer2-Measurements

[26]

3GPPTS23.203

Policyandchargingcontrolarchitecture

[27]

3GPPTS23.401

GeneralPacketRadioService（GPRS）enhancementsforE_UTRANaccess

[28]

3GPPTS24.301

Non-Access-Stratum（NAS）protocolforEvolvedPacketSystem（EPS）

3.术语、定义和缩略语

下列术语、定义和缩略语适用于本标准：

表3-1：

缩略语定义

AMC

AdaptiveModulationandCoding

自适应编码和调制

BLER

BlockErrorRate

误块率

CP

CyclicPrefix

循环前缀

DL

DownLink

下行链路

eNB

EvolvedNodeB

演进型NodeB

EPC

EvolvedPacketCore

演进型的分组核心网

GBR

GuaranteedBitRate

保证比特率

MCS

ModulationandCodingScheme

调制编码方式

MIMO

MultipleInputMultipleOutput

多进多出

NGBR

nonGuaranteedBitRate

非保证比特率

OMC

OperationandMaintenanceCenter

操作维护中心

PDSCH

PhysicalDownlinkSharedCHannel

物理下行链路共享信道

PUSCH

PhysicalUplinkSharedCHannel

物理上行链路共享信道

RSRP

ReferenceSignalReceivedPower

参考信号接收功率

SIMO

SingleInputMultipleOutput

单进多出

SM

SpaceMultiplexing

空间复用

SNR

SignaltoNoiseRatio

信噪比

UDP

UserDatagramProtocol

用户数据报协议

UE

UserEquipment

用户设备

UL

UpLink

上行链路

4.测试环境

4.1.硬件架构

表4-1：

测试系统所需的硬件

名称

数量

说明

eNB

2

基站

测试UE

至少3个

EPC

1套

包括：

MME、SGW、HSS、CG和CE

OMC

1套

4.2.软件架构

5.测试环境

5.1.测试网络拓扑

5.1.1.网络配置A

图5-1网络配置A:

1Cell,1eNB

5.1.2.网络配置B

图5-2网络配置B:

2Cell,1eNB

5.1.3.网络配置C

图5-3网络配置C:

3Cell,1eNB

5.1.4.网络配置D

图5-4网络配置E:

1UEs,2Cell,2eNB

5.1.5.网络配置E

图5-5网络配置E:

1UE,1eNB，2LTECell

5.1.6.网络配置F

图5-6网络配置F:

2UEs,2Cell,2eNB

5.1.7.网络配置G

图5-6网络配置G

5.2.被测及配合设备

测试前，必须登记被测设备的型号和软件版本。

测试中，原则上不能更换被测设备，如需更换硬件或者软件升级，需要向测试负责人申请。

表5-1测试配套设备

设备名称

数量（套）

NB-IoT/FDD双模基站

1~3

EPC设备及软件

1

网络数据包抓包工具

1

千兆交换机

1

应用服务器

1

6.测试工具和测试方法

6.1.测试工具

本规涉及两种主要测试工具：

信道仿真工具、终端仿真工具。

信道仿真工具主要用于模拟实际信道环境，多用于多天线性能、高速性能测试。

终端仿真工具主要用于自动化测试，多用户性能测试等。

6.2.测试方法

本测试采用实际基站和终端，通过网络协议分析仪和终端自备信令消息跟踪设备对网络和终端信令同时进行记录和分析的方法进行测试。

6.3.测试过程

网络和终端严格按照规中每个测试例所要求的预置条件进行设置和设备连接，并严格遵照测试例中的测试步骤逐步进行操作，详细记录测试过程中和测试结束后的重要测试信息，并与预期结果进行比对和分析。

每个测试例相互独立，逐个进行测试。

6.4.关键指标统计及分析

测试严格按照测试例中的预置条件和测试步骤要求进行，所得测试结果以测试预期结果作为通过与否的标准，若测试结果满足与预期结果一致，满足预期结果的要求，则视为本测试例通过，否则为未通过。

6.5.测试其他约定

测试例中，若无特殊说明，eNB配置为Standalone工作模式，下行配置2天端口SFBC分集发送，上行配置为SIMO天线模式。

具体特殊规定，在测试例中另做说明。

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Standalone

Guardband

Inband

NPBCH相关测试用例，包括8.1.2等

√

√

√

NPDCCH相关测试用例，包括8.1.3等

√

√

√

NPDSCH相关测试用例，包括8.1.4/8.2.1/8.3.1/9.1.2/9.2.5/9.2.8/等

√

√

√

NRS相关测试用例

√

√

√

吞吐量/时延/覆盖/用户数等性能测试用例

单项指标的记录，涉及到测试时间长短的，测试时间最少30s，记录数据为30s中获取数据序列的均值（峰值测试采用30s的最大值）。

整体测试建议进行至少3次，最终结果为多次的均值。

涉及到吞吐量的测试，需要记录L1与L3（业务应用层）的吞吐量，并且其统计方式需要说明（包括统计时长，平滑方式，上报周期等），若采用如Dumeter之类的软件，则说明软件采用的具体统计方式以及配置参数。

为了不引入不可预测的时延，下载/上传的文件尽量放在测试网络部（ApplicationServer），以得到更适合验证NB-IoT无线性能的数据。

Ping的具体设置：

按照windows默认值进行，ing的时间间隔为1s。

测试时的TCP/IP配置如下表所示。

表6-1TCP/IP配置列表

7.系统配置测试

7.1.工作模式

7.1.1.stand-alone模式

项目:

系统配置测试

分项目:

工作模式

用例编号:

7.1.1

版本:

V1.0

参考文档:

TS36.331

网络配置:

A

重要性:

测试目的:

1.验证eNB支持stand-alone模式。

预置条件:

2.eNB和UE均支持stand-alone模式；

3.UE已签约；

4.NB小区为900M小区。

测试步骤:

5.配置NB-IoT小区的操作模式为stand-alone模式，小区开始正常工作；

6.用信号分析仪对eNB的发射信号进行时域分析和频域分析；

7.UE在该小区开机进行随机接入；

8.UE进行RRC连接建立过程，并观察系统给UE调度的无线资源块；

输出数据要求

及预期结果：

9.步骤2过eNB发射信号的频域分析，可以看到系统带宽为180K；

10.步骤3中可以观察到MIB消息里操作模式指示为stand-alonemode；

11.步骤4中UE能在该小区正常接入。

备注：

分别验证上下行业务

SA配置模式下MIB消息的模式指示和频域上系统带宽180K

7.1.2.in-bandsamePCI模式

项目:

系统配置测试

分项目:

工作模式

用例编号:

7.1.2

版本:

V1.0

参考文档:

TS36.331

网络配置:

A

重要性:

测试目的:

1.验证eNB支持in-band模式。

预置条件:

1.eNB和UE均支持in-band模式；

2.UE已签约。

3.NB小区为900M小区。

测试步骤:

1.配置常规LTE小区支持5MHz；

2.配置NB-IoT小区的操作模式为in-bandwithsame-PCI模式，配置合法PRB偏置，使配置生效，小区开始正常工作；

3.用信号分析仪对eNB的发射信号进行时域分析和频域分析；

4.UE在该小区开机进行随机接入；

5.UE进行RRC连接建立等过程，并观察系统给UE调度的无线资源块；

6.配置常规LTE小区为10M小区，重复上述流程。

输出数据要求

及预期结果：

1.步骤3过eNB发射信号的频域分析，可以看到系统带宽为180K；

2.步骤4中可以在MIB消息中看到操作模式和相同PCI指示符为：

“inband-samePCI-NB，eutra-CRS-SequenceInfo-r13、PRBindex和channelrasteroffset与配置一致；

3.步骤5中UE能在该小区正常接入。

备注：

IB配置模式下MIB消息的模式指示和频域上带宽180K

7.1.3.in-banddifferentPCI模式

项目:

系统配置测试

分项目:

工作模式

用例编号:

7.1.3

版本:

V1.0

参考文档:

TS36.211

网络配置:

A

重要性:

可选

测试目的:

1.验证eNB支持in-band模式。

预置条件:

1.eNB和UE均支持in-band模式；

2.UE已签约。

3.NB小区为900M小区。

测试步骤:

1.配置常规LTE小区支持5MHz；

2.配置NB-IoT小区的操作模式为in-bandwithdifferent-PCI模式，配置合法的Channelrasteroffset值，使配置生效，小区开始正常工作；

3.用信号分析仪对eNB的发射信号进行时域分析和频域分析；

4.UE在该小区开机进行随机接入；

5.UE进行RRC连接建立过程，并观察系统给UE调度的无线资源块；

6.配置常规LTE小区为10M小区，重复上述流程。

输出数据要求

及预期结果：

1.步骤4中可以在MIB消息中看到操作模式和相同PCI指示符为：

inband-differentPCI-NB，Channelrasteroffset、eutra-NumCRS-Ports-r13与配置一致；

2.步骤3通过eNB发射信号的频域分析，可以看到系统带宽为180K；

3.步骤5UE能在该小区正常接入

备注：

7.1.4.guard-band模式

项目:

系统配置测试

分项目:

工作模式

用例编号:

7.1.4

版本:

V1.0

参考文档:

TS36.211

网络配置:

A

重要性:

测试目的:

1.验证eNB支持guard-band模式。

预置条件:

1.eNB和UE均支持guard-band模式；

2.UE已签约。

3.NB小区为900M小区。

测试步骤:

1.配置常规LTE小区支持5MHz；

2.配置NB-IoT小区的操作模式为guard-band模式，配置合法的Channelrasteroffset值，使配置生效，小区开始正常工作；

3.用信号分析仪对eNB的发射信号进行时域分析和频域分析；

4.UE在该小区开机进行随机接入；

5.UE进行RRC连接建立过程，并观察系统给UE调度的无线资源块；

6.配置常规LTE小区为10M小区，重复上述流程。

输出数据要求

及预期结果

1.步骤4中可以在MIB消息中看到操作模式为guard-band，Channelrasteroffset与配置一致；

2.步骤3过eNB发射信号的频域分析，可以看到系统带宽为180K；

3.步骤5中UE能在该小区正常接入

备注：

7.2.子载波间隔

7.2.1.NPUSCH子载波间隔15kHzMT

项目:

系统配置测试

分项目:

子载波间隔

用例编号:

7.2.1

版本:

V1.0

参考文档:

TS36.211

网络配置:

A

重要性:

测试目的:

1.验证eNB支持15kHzMT的NPUSCH。

预置条件:

1.NB-IoT小区正常；

2.UE已签约；

3.小区上行NPUSCH配置为15kHzmulti-tone方式。

测试步骤:

1.NB-IoT小区上行NPUSCH配置为15kHzmulti-tone方式；

2.分别配置为12tones，6tones，3tones；

3.NB-IoT小区开始正常工作；

4.用信号分析仪对NB-IoTUE的发射信号进行时域分析和频域分析；

5.UE在该小区开机进行随机接入；

6.UE进行RRC连接建立过程，并观察系统给UE调度的无线资源块；

7.UE进行上行业务。

输出数据要求

及预期结果

1.步骤1中eNB和UE侧LOG工具信令或打印工具显示观察到DCIFormatN0里面定义了NB-PUSCH使用15kHzmulti-tone方式；

2.步骤4过信号分析仪观察，不同Tones数量，RU时长不同12Tones1ms;6tones2ms;3tones4ms，带宽为180kHz

3.步骤6/7UE能在该小区正常接入。

备注：

如果设备不支持3.75/15kHz，MT/ST配置，而是自适应实现，需要调整测试方法，但需要考察到系统支持各种传输方式、且RU时频域符合协议要求。

IB配置模式下12Tones方式带宽、时长、Tones数量信息：

SA配置模式下12Tones方式带宽、时长、Tones数量信息：

7.2.2.NPUSCH子载波间隔15kHzST

项目:

系统配置测试

分项目:

子载波间隔

用例编号:

7.2.2

版本:

V1.0

参考文档:

TS36.211

网络配置:

A

重要性:

测试目的:

1.验证系统支持15kHzST的NPUSCH。

预置条件:

1.NB-IoT小区正常；

2.UE已签约；

3.小区上行NPUSCH配置为15kHzsingle-tone方式。

测试步骤:

1.NB-IoT小区上行NPUSCH配置为15KHzsingle-tone方式；

2.NB-IoT小区开始正常工作；

3.用信号分析仪对NB-IoTUE的发射信号进行时域分析和频域分析；

4.UE在该小区开机进行随机接入；

5.UE进行RRC连接建立过程，并观察系统给UE调度的无线资源块；

6.UE进行上行业务。

输出数据要求

及预期结果

1.步骤5中eNB和UE侧LOG工具信令或打印工具显示观察到DCIFormatN0定义了NPUSCH使用15kHzsingle-tone方式；

2.步骤3中，通过信号分析仪观察RU时长8ms，带宽为15kHz；

3.UE能在该小区正常接入

备注：

参照3GPPTS36.211\TS36.213

IB配置下Single-Tone方式的带宽、时长和FormatN0的定义信息

SA配置下Single-Tone方式的带宽、时长和FormatN0的定义信息

7.2.3.NPUSCH子载波间隔3.75kHzST

项目:

系统配置测试

分项目:

子载波间隔

用例编号:

7.2.3

版本:

V1.0

参考文档:

TS36.211

网络配置:

A

重要性:

测试目的:

1.验证系统支持3.75KHzST的NPUSCH。

预置条件:

1.NB-IoT小区正常；

2.UE已签约；

3.小区上行NPUSCH配置为3.75kHzsingle-tone方式。

测试步骤:

1.NB-IoT小区上行NPUSCH配置为3.75kHzsingle-tone方式

2.NB-IoT小区开始正常工作；

3.用信号分析仪对NB-IoTUE的发射信号进行时域分析和频域分析；

4.UE在该小区开机进行随机接入；

5.UE进行RRC连接建立过程，并观察系统给UE调度的无线资源块；

6.UE进行上行业务。

输出数据要求

及预期结果

1.步骤6中eNB和UE侧LOG工具信令或打印工具显示观察DCIFormatN0定义了NPUSCH使用3.75KHzsingle-tone方式；

2.步骤3中，通过信号分析仪观察RU时长32ms，带宽为3.75kHz；

3.步骤6,7中UE能在该小区正常接入

备注：

7.2.4.NPRACH子载波间隔3.75kHzST

项目:

系统配置测试

分项目:

子载波间隔

用例编号:

7.2.4

版本:

V1.0

参考文档:

TS36.211

网络配置:

A

重要性:

测试目的:

1.验证系统支持3.75KHzST的NPRACH。

预置条件:

1.NB-IoT小区正常；

2.UE已签约；

3.小区上行NPRACH默认且仅支持3.75kHzsingle-tone方式。

测试步骤:

1.NB-IoT小区上行NPRACH默认且仅支持为3.75kHzsingle-tone方式；

2.NB-IoT小区开始正常工作；

3.用信号分析仪对NB-IoTUE的发射信号进行时域分析和频域分析；

4.UE在该小区开机进行随机接入；

5.UE进行RRC连接建立过程，并观察系统给UE调度的无线资源块；

6.UE进行上行业务。

输出数据要求

及预期结果

1.步骤3过分析信号分析仪观察到频域为3.75kHz；

2.UE能在该小区正常接入

3.UE上