51 LTE互操作方案评估与优化测试规范 v110.docx
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51LTE互操作方案评估与优化测试规范v110
TD-LTE扩大规模试验
-LTE互操作方案评估与优化测试规范
版本号：
1.1.0
目录
前言III
1.范围4
2.术语、定义和缩略语4
3.被测对象5
3.1.硬件架构5
4.测试环境5
4.1.测试环境基本要求5
4.2.测试网络拓扑6
4.2.1.端到端网络架构根据6
4.2.2.配合设备7
4.3.加载方式的说明7
4.3.1.OCNG概念说明7
4.3.2.下行控制信道加载加扰方式8
4.3.3.下行业务信道加载加扰方法9
4.3.4.上下行综合加载加扰10
4.3.5.干扰级别10
5.测试约定和术语11
5.1.测试前提11
5.2.测试网络基本配置11
6.测试用例说明12
6.1.TD-LTE外场测试规范的使用阶段12
6.2.TD-LTE外场测试规范的用词12
7.测试用例部分12
7.1.TD-LTE与TD-SCDMA系统间空闲态互操作参数优化测试12
7.1.1.TD-LTE到TD-SCDMA系统间空闲态互操作参数优化测试12
7.1.2.TD-SCDMA到TD-LTE系统间空闲态互操作参数优化测试14
7.2.TD-LTE与TD-SCDMA系统间空闲态小区重选互操作测试16
7.3.TD-LTE与TD-SCDMA系统间数据业务连接态简单互操作测试18
7.3.1.TD-LTE->TD-SCDMA数据业务连接态脱网重建测试（终端不支持连接态背景搜索）18
7.3.2.TD-LTE<->TD-SCDMA数据业务连接态脱网重建测试（终端支持连接态的背景搜索）21
7.4.TD-LTE与TD-SCDMA系统间空闲态互操作安全参数测试23
7.4.1.TD-LTE到TD-SCDMA系统间空闲态互操作安全参数测试24
7.4.2.TD-SCDMA到TD-LTE系统间空闲态互操作安全参数测试24
8.编制历史25
前言
本标准规定了TD-LTE规模外场系统间互操作测试的测试例与测试方法，规定了测试需要输出的数据及结果，适用于在TD-LTE产业化初期，在国内进行的TD-LTE规模外场测试。
TD-LTE规模技术试验
――LTE互操作方案评估与优化
1.范围
本标准规定了TD-LTE规模外场系统间简单互操作测试的测试例与测试方法，规定了测试需要输出的数据及结果，适用于在TD-LTE产业化初期，在国内进行的TD-LTE规模外场测试。
2.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2-1术语、定义和缩略语列表
缩略语
全称
中文释义
GSM
GlobalSystemofMobilecommunication
全球移动通讯系统
TD-SCDMA
TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess
时分同步码分多址
TD-LTE
TD-SCDMALongTermEvolution
TD-SCDMA的长期演进
RAU
Routingareaupdate
路由区更新
TAU
TrackingAreaUpdate
跟踪区更新
PSHO
PacketSwitchHandover
分组域切换
eNB
EvolvedNodeB
演进型NodeB
CG
ChargingGateway
计费网关
EPC
EvolvedPacketCore
演进的分组核心
EUTRAN
EvolvedUTRAN
演进的全球陆地无线接入网
GUTI
GloballyUniqueTemporaryUEIdentity
全球唯一临时UE标识
MME
MobilityManagementEntity
移动管理实体
HSS
HomeSubscriberServer
归属签约用户服务器
PGW
PacketDataNetworkGWorPublicDataNetworkGW
分组数据网络网关/公共数据网络网关
RSRP
ReferenceSignalReceivedPower
参考信号接收功率
RSRQ
ReferenceSignalReceivedQuality
参考信号接收质量
SGW
ServingGateWay
服务网关
TCP
TransmissionControlProtocol
传输控制协议
UDP
UserDatagramProtocol
用户数据报协议
UE
UserEquipment
用户设备
UL
UpLink
上行链路
3.被测对象
TD-LTE规模试验互操作测试规范的测试对象，为测试终端、TD-LTE无线基站以及组成网络所需的核心网设备和相关测试业务服务器等构成的一个完整的端到端测试网络。
在多个TD-LTE基站和小区组成的覆盖网络中，应包含一个或多个主测小区以及3G现网小区，整体形成包含若干易发生互操作过程切换点的测试区域。
3.1.硬件架构
表3-1测试硬件设备列表
名称
数量
型号与版本（测试时填写）
TD-LTE基站
≥19（台）
路测终端
≥4台
终端要求支持路测功能
业务应用服务器
1（套）
MME
1（套）
SGW
1（套）
PGW
1（套）
GnSGSN
1（套）
HSS
1（套）
CG
1（套）
4.测试环境
4.1.测试环境基本要求
在规模试验六城市的密集城区或典型城区环境测试，无线网络形成比较规则的多层蜂窝结构、成片覆盖。
选择密集城区或典型城区环境测试。
区域内道路相对较多，能够形成网状覆盖，且能够保证车辆通行。
涉及到的具体测试场景需求，由具体测试例规定。
1.特定LTE互操作场景
特定LTE互操作场景主要指如下LTE与3G网络互操作场景，包含室外、室内、室内外、地铁、高速公路等8种场景。
表4-1互操作场景描述
序号
场景名称
场景特点描述
测试路线选取
1
室外大区边缘
场景位于LTE覆盖区域的边缘，UE从LTE覆盖区域向外移动时，信号较为缓慢下降
大区边缘同时存在3G覆盖
4G强3G强<->4G弱3G强或3G弱
4G信号缓慢减弱或增强
2
室外覆盖空洞（如拐角、高架遮挡等场景）
场景位于LTE覆盖区域中的空洞，UE从LTE覆盖区域向空洞移动时，信号快速波动和下降
空洞区域同时存在3G覆盖
4G强3G强<->4G弱3G强或3G弱
4G信号快速减弱或增强
3
室内覆盖边缘
LTE与3G同时有室内覆盖系统
LTE信号由于直射和绕射等传播损耗较大，覆盖范围小于3G时，当UE向LTE覆盖边缘外移动时，信号较为缓慢下降
4G强3G强<->4G弱3G强
4G信号缓慢减弱或增强
4
室内覆盖空洞
LTE与3G同时有室内覆盖系统
LTE信号由于穿透能力低，有部分覆盖空洞，当UE向LTE覆盖边缘外移动时，信号快速波动并下降
4G强3G强<->4G弱3G强或3G弱
4G信号快速减弱或增强
5
室内有LTE而室外仅有3G覆盖的场景（室内到室外）
有建设LTE分布系统且室外没有LTE信号或不能满足要求，但是3G信号均满足要求
4G强3G强<->4G弱3G强
6
室外有LTE而室内仅有3G覆盖的场景（室外到室内）
未建设LTE分布系统且室内LTE信号均不能满足场强要求，但是3G信号均满足场强要求
4G强3G强<->4G弱3G强
7
高速公路和铁路场景
需要覆盖的高速公路和铁路，终端移动速度快
4G强3G强<->4G弱3G强
8
地铁覆盖场景
地铁内的覆盖，传播环境较好但，信号易受车厢遮挡。
车速快，站台人流多
4G强3G强<->4G弱3G强
2.遍历测试场景
测试路线应尽可能遍历测试区域内的主干道、次主干道、支路等道路，应尽量包含以上特定的LTE互操作场景。
测试路线上LTE与3G的互操作次数尽量多；如无特别说明，测试车应视实际道路交通条件以中等速度（30km/h左右）行驶。
4.2.测试网络拓扑
端到端网络架构根据
测试例需求，网络采用同频或异频组网方式。
文中若无特殊说明，TD-LTE均为同频组网环境。
图4-1端到端网络架构
配合设备
表4-1测试配合设备列表
名称
数量
型号与版本（测试时填写）
频谱分析仪（或扫频仪）
1台
测试用PC
≥10台
测试车
≥1台
GPS和电子地图
≥3套
信令监测仪表
4.3.加载方式的说明
外场区域分为（若干）主测小区与非主测小区，主测小区加入真实终端进行数据传输称为加载，而非主测小区引入的真实终端干扰或模拟干扰均称为加扰。
对于上行：
∙主测小区上行加载方式：
采用真实终端进行加载；
∙邻小区上行加扰方式：
采用真实终端进行加扰，真实终端在小区内均匀分布并各自独立发起上行业务。
对于下行：
∙主测小区下行加载方式：
采用真实终端进行加载；
∙邻小区下行加扰方式：
采用OCNG方式，或采用真实终端进行加扰。
OCNG概念说明
在分配好真实数据的资源后（如果有的话），剩下未被分配数据的下行物理资源将会被分配无用的数据（意思是说没有任何UE会去收这些数据）以实现模拟加载或是邻区干扰加载。
这种方法被称为OCNG（OFDMAChannelNoiseGenerator）。
基站的OCNG功能应支持：
∙支持下行业务信道和控制信道加扰，且支持分别设置控制信道、业务信道加扰比例；
∙下行业务信道的加扰比例根据占用的PRB比例确定；下行控制信道的加扰比例根据占用的CCE比例确定；
∙小区引入OCNG模拟加载后应同时能支持接入终端进行正常的业务。
∙为了达到干扰的真实性，OCNG产生的数据应该是放在随机化的PRB或CCE上，而不是某些固定位置的PRB或CCE；对于支持波束赋形的小区，下行OCNG数据需要能够根据指定方向，产生若干模拟波束。
随机化的方式，以尽量真实模拟实际多UE业务时的PRB分配为原则。
测试时，需要明确记录干扰PRB或CCE的加载位置及变化方式。
下行控制信道加载加扰方式
主测小区发送真实数据。
其余小区在下行控制信道上以OCNG方式满功率发送无用数据：
发送数据占用的CCE位置随机。
50%加扰表示加干扰数据占50%的CCE，发射数据位置变化周期不大于10ms；其它加扰比例依次类推。
图4-2下行控制信道加载加扰方式示意图
下行业务信道加载加扰方法
1.8天线下行业务信道加扰方式
一个小区设定4个波束，角度均匀分布在扇区内，各波束的角度保持不变。
4个波束每个波束占用的PRB数目相等，但按一定规则循环，如下行PRB资源分为PRB组1、PRB组2、PRB组3、PRB组4，4个波束对应的PRB依次为：
（PRB组1、PRB组2、PRB组3、PRB组4）（PRB组2、PRB组3、PRB组4、PRB组1）（PRB组3、PRB组4、PRB组1、PRB组2）（PRB组4、PRB组1、PRB组2、PRB组3）……。
各波束占用的PRB组位置变化周期不大于40ms。
加扰比例为4个干扰波束总共占用的PRB比例（如：
50%加扰，即干扰波束随机占用总共50%PRB）。
每个PRB采用最大功率（即每PRB上发射功率=基站最大发射功率/系统带宽（100PRB））。
图4-38天线下行业务信道加扰示意图
2.2天线下行业务信道加扰方式
主测小区发送真实数据。
其余小区在下行业务信道上以OCNG方式满功率发送无用数据：
发送数据占用的PRB位置随机。
50%加扰表示加干扰数据占50%的PRB，发射数据位置变化周期不大于10ms；其它加扰比例依次类推。
图4-42天线下行业务信道加扰方式
上下行综合加载加扰
本规范中上下行真实用户加载加扰采用下述方式。
为单小区加扰：
∙上行加扰：
主测小区天线阵列法线的±60度夹角（即共120度上行“迎风面“）内的第一层邻区以及与主测小区同站的两个邻区采用真实终端进行上行加扰，上行终端各自独立发起上行业务；上行加扰需最终使得主测小区的上行IoT达到预定干扰级别；
∙下行加扰：
下行加扰可以采用真实终端，但如果终端能力受限，则真实终端应在保障上行真实加扰前提下，再实施下行加扰。
加扰比例需按照占用的PRB比例确定。
采用真实终端进行下行加扰的邻区下行业务信道占用的PRB比例如达不到测试项目要求，则应在真实加扰基础上再采用OCNG模拟加扰，以使得下行占用的PRB总数目满足加扰比例的具体要求；
若为全网加扰：
全网每个小区2个终端，位于小区边缘做上下行业务。
所占用的资源比例与加扰比例相关。
干扰级别
本规范中加扰方式主要为下行模拟干扰，共定义三种干扰级别：
●干扰级别一：
下行50%加扰
●干扰级别二：
下行70%加扰
●干扰级别三：
下行100%加扰
说明：
1.基站应支持分别进行控制信道、业务信道下行模拟加扰。
2.下行采用模拟加扰时，下行业务信道和下行控制信道采用相同的干扰级别百分比；但干扰级别三：
下行业务信道100%加扰，控制信道70%加扰；
如果上下行真实用户加扰，下行按上述三种加扰比例加扰，上行达到Iot12~15dB的抬升。
5.测试约定和术语
本章规定了测试中特殊概念约定解释以及测试各项目指标的基本准则。
5.1.测试前提
在开展测试之前，参测厂商需提前提供以下材料并得到双方一致认同方可开展测试，应注意这些配置在整个测试过程，作为基准参考，应严格遵守：
1.所有小区的站名、站高、方位角、下倾角、带宽和频点的清单；
2.测试网络站址图（包含所有小区）。
该图需能看出所有站点的位置，小区的朝向并标明站间距。
地图需能看出该网络的真实环境（如googlemap）；
3.主测小区以及整个测试网络的RSRP、SINR的CDF图和打点图。
打点图需能看出该网络的真实环境（如googlemap）；（不同测试开展前，均采用统一的一款终端完成测试选点及网络信道质量普查）；
4.需提供路测路线图。
测试路线图上需能看出站点位置以及小区朝向以及网络真实环境；
5.根据网络实际环境，在路测路线图中标记出满足系统间互操作条件的切换点即为测试点，要求测试路线图中的测试点不少于8个，另外，还需提供测试点在googlemap上的位置。
6.记录如下信息
关注项
数值或内容
说明
系统消息配置
请提供在测试中配置的SIB种类，SI的周期和窗口长度
互操作相关参数配置
如重选、切换判决门限、各小区的优先级等
终端的category
5.2.测试网络基本配置
在测试期间，除特殊要求的测试项外，以下网络参数应该设置为真实网络商用时的常用配置且应保持不变。
表5-1测试主要配置参数列表
参数
配置方式
说明
测试环境
密集或典型城区环境
频率
2.6GHz、2.3GHz、1.9GHz
室外D、F频段；室内E频段
带宽
20MHz
20MHz同频组网
DL:
UL
2:
2或3:
1
F频段需采用3：
1配比
DwPTS:
GP:
UpPTS
10:
2:
2或3:
9:
2
天线模式
DL：
Mode2,Mode3和Mode7
UL：
SIMO
上行功率控制
Enable
测试时需要说明功控包含哪些信道（如PUCCH,PUSCH,Sounding等）
PUCCH跳频
Enable
测试例中，若无特殊说明，HARQ、AMC、UE上行功控功能均打开，上行配置为SIMO天线模式，下行为MIMO单双流自适应模式（Rank1&2自适应。
是否支持空分复用和SFBC间的自适应，参测厂家在测试前需要说明）。
具体特殊规定，在测试例中另作说明。
Ping的具体设置：
按照windows默认值进行，ping的时间间隔为1s。
测试时的TCP/IP配置如下表所示。
表5-2测试时的TCP/IP配置列表
建议配置参数
服务器侧
终端侧
测试用PC系统
WindowsXP
TCP接收窗长（RWin）
1034816
默认发送窗
同RWin
MTUSize
1446
1446
ACKS选择
打开
MaxduplicateACKS
2
6.测试用例说明
6.1.TD-LTE外场测试规范的使用阶段
本标准适用于TD-LTE扩大规模测试，根据产业化推进程度，将会陆续发布后续版本。
6.2.TD-LTE外场测试规范的用词
在本标准中重要性分为“必选”和“可选”。
“必选”是指基于本标准开展某项外场测试必须执行的测试例；“可选”是指在标准中未作硬性要求，可以基于实验室测试评估，或者一定时期内，不具备测试条件的测试例。
7.测试用例部分
7.1.TD-LTE与TD-SCDMA系统间空闲态互操作参数优化测试
TD-LTE到TD-SCDMA系统间空闲态互操作参数优化测试
测试项目:
TD-LTE到TD-SCDMA系统间空闲态互操作参数优化测试
重要性:
必选
测试目的:
1.摸索不同互操作场景下TD-LTE到TD-SCDMA系统间空闲态互操作参数的优化配置；
2.考察不同互操作场景下UE数据业务的接入成功率和接入时延。
预置条件:
1．基本配置：
见5.2节“测试网络基本配置”；
2．测试区域：
在密集城区或典型城区环境选取4.1节“测试环境基本要求”中描述的8种互操作场景和遍历测试路线；区域内包含LTE、TD-SCDMA小区，且已按照两系统小区间设定的邻区关系完成相应的系统间邻区配置，存在异系统邻区的TD-SCDMA和LTE小区广播消息内均包含完整的异系统邻区及重选相关参数配置；
3．加载情况：
测试区域内所有LTE小区进行空载、50%下行模拟加载；
4．参数配置：
a）LTE优先级设置为6~7，TD-SCDMA优先级设置为3~4；
b）测试区域LTE和TD-SCDMA小区互操作相关参数的建议考虑如下配置（网络不配置RSRQ相关的互操作参数）；
表7-1LTE与TD-SCDMA互操作参数摸索配置
配置序号
LTE启动异系统测量门限
LTE到TD-SCDMA重选判决门限
TD-SCDMA到LTE重选判决门限
1
RSRP：
-90dBm
LTERSRP<-122dBm
且3GRSCP>-92dBm
LTERSRP>-116dBm
2
RSRP：
-90dBm
LTERSRP<-116dBm
且3GRSCP>-92dBm
LTERSRP>-110dBm
3
RSRP：
-90dBm
LTERSRP<-110dBm
且3GRSCP>-92dBm
LTERSRP>-104dBm
4
RSRP：
-90dBm
LTERSRP<-104dBm
且3GRSCP>-92dBm
LTERSRP>-98dBm
i.LTE到TD-SCDMA重选迟滞Treselection=1s
ii.TD-SCDMA到LTE重选迟滞Treselection=2s
c）其他参数：
InactivityTimer=3s
5．测试终端：
2部
测试步骤:
1.步骤1：
在场景1（参见4.1节的描述）选取一条测试路线，起点选取在LTERSRP约-100dBm的位置，终点选取在发生LTE到TD-SCDMA小区重选后最近可以掉头的位置；测试区域内LTE和TD-SCDMA小区互操作参数按第一组参数配置；
2.步骤2：
测试UE在起点开机，LTE系统内驻留，终端每30s发起一次数据短呼业务（一次业务连续ping32byte包5次，ping周期1s，待终端回到Idle态后再次发起短呼业务）。
UE以中速（30km/h）按照既定行驶路线在起点和终点之间来回移动，短呼150次后结束；
3.步骤3：
测试区域内LTE和TD-SCDMA小区互操作参数更换为第二、三组据配置，重复步骤2；
4.步骤4：
分别更换场景2、3、4、5、6，重复步骤2~3；
5.步骤5：
在场景7选取一段有多处LTE覆盖空洞，且适合掉头的路线，以90km/小时以上的车速进行行驶，重复步骤2~3；
6.步骤6：
在场景8选取一段有多处LTE覆盖空洞的路线，来回乘坐地铁，重复步骤2~3；
7.步骤7：
更改LTE小区加载情况，重复步骤1~6。
测试数据记录与处理
1.记录每种场景每组互操作参数配置下，数据业务分别在LTE和TD-SCDMA接入的次数，以及分别在两个网络接入失败的情况，包括接入失败的原因，此时的信号强度RSRP或RSCP，信号质量RSRQ、SINR或C/I；
2.计算每种场景每组互操作参数配置下的数据业务接入成功率；
3.记录每次数据业务的接入时延，并分别计算每种场景、每组互操作参数配置下，在LTE和TD-SCDMA网络的平均控制面接入时延和业务面接入时延；
4.记录每次系统间小区重选前后的小区ID，以及RSRP/RSRQ或RSCP；
5.记录测试过程中遇到的掉线、终端死机等异常现象，并在异常发生点停下，重新发起业务后再继续测试；
6.分析各场景下不同重选参数配置时的接入成功率、接入时延等，得出该场景下相对较优的互操作参数。
注：
测试过程中，为便于分析问题和定位，无线网和核心网也需要抓取信令log。
备注：
1、控制面接入时延：
终端在空闲状态从发出第一条随机接入Preamble到终端发出RRCConnectionReconfigurationComplete完成的时间间隔。
2、业务面接入时延：
ping包环回时间。
关注TD-SCDMA现网DCH转为idle的定时器
TD-SCDMA到TD-LTE系统间空闲态互操作参数优化测试
测试项目:
TD-SCDMA到TD-LTE系统间空闲态互操作参数优化测试
重要性:
必选
测试目的:
1.摸索不同互操作场景下TD-SCDMA到TD-LTE系统间空闲态互操作参数的优化配置；
2.考察不同互操作场景下，UE空闲态LTE<->TD-SCDMA小区重选的成功率和重选时延。
预置条件:
1．基本配置：
见5.2节“测试网络基本配置”；
2．测试区域：
在密集城区或典型城区环境选取4.1节“测试环境基本要求”中描述的8种互操作场景和遍历测试路线；区域内包含LTE、TD-SCDMA小区，且已按照两系统小区间设定的邻区关系完成相应的系统间邻区配置，存在异系统邻区的TD-SCDMA和LTE小区广播消息内均包含完整的异系统邻区及重选相关参数配置；
3．加载情况：
测试区域内所有LTE小区空载；
4．参数配置：
a）LTE优先级设置为6~7，TD-SCDMA优先级设置为3~4；
b）测试区域LTE和TD-SCDMA小区互操作相关参数的建议考虑如下配置（网络不配置RSRQ相关的互操作参数）；
c）根据7.1.1测试结果，选择不同场景下LTE到TD-SCDMA重选判决门限参数最优配置（接入成功率达到95%以上时LTE判决门限最低），摸索不同场景下TD-SCDMA到LTE重选判决门限（L
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