TDLTE规模技术试验六城市测试无线网络性能与网络质量测试规范.docx

1、TDLTE规模技术试验六城市测试无线网络性能与网络质量测试规范TD-LTE规模技术试验规范 TD-LTE规模技术试验六城市测试 无线网络性能与网络质量测试规范（最终版）2011-05-10TD-LTE规模技术试验规范 TD-SCDMA研究开发和产业化项目专家组TD-LTE工作组STT-3-3-1目 次 目 次 1前 言 IV1 范围 12 参考文件 13 缩略语 14 概述 24.1 测试环境基本要求 24.1.1 网络结构与规模 24.1.2 测试区域与测试路线 24.1.3 测试网络基本配置 24.1.4 配合测试设备 34.2 终端要求 34.3 加载加扰方式 44.3.1 OCNG概念

2、说明 44.3.2 下行控制信道加载加扰方式 44.3.3 下行业务信道加载加扰方法 54.3.4 上下行综合加载加扰 64.3.5 网络质量测试的加载方式 64.3.6 干扰级别 74.4 信道条件的定义 74.5 判断小区边界的原则 84.6 测试其他约定 85 基本无线网络性能测试 85.1 覆盖测试 85.1.1 单小区覆盖测试 85.1.2 全网覆盖测试 105.2 容量（用户数）测试 115.3 小区吞吐量测试 125.3.1 小区吞吐量FTP业务 125.3.2 小区吞吐量GBR业务（可选） 135.4 单用户吞吐量 145.4.1 单用户峰值吞吐量 145.4.2 单用户多点吞

3、吐量 155.5 用户面时延 165.5.1 单用户Ping包时延 165.5.2 多用户Ping包时延 185.6 控制面时延 185.7 切换时延 206 网络质量测试 216.1 开机附着成功率 216.1.1 空载下开机附着成功率 216.1.2 加载下开机附着成功率 236.2 连接建立成功率 246.2.1 空载下连接建立成功率 246.2.2 加载下连接建立成功率 256.2.3 多用户连接建立成功率 276.3 寻呼成功率 296.3.1 空载下寻呼成功率 296.3.2 加载下寻呼成功率 306.4 掉线率 316.4.1 空载下掉线率 316.4.2 加载下掉线率 336.

4、5 切换成功率 346.5.1 空载下切换成功率 346.5.2 加载下切换成功率 356.6 业务长时间保持能力与平均吞吐量 376.6.1 空载下业务长时间保持能力与平均吞吐量 376.6.2 加载下业务长时间保持能力与平均吞吐量 387 特殊场景同频干扰模拟验证（可选） 397.1 PCI冲突测试 397.2 同异频组网测试 407.2.1 同异频小区覆盖对比 407.2.2 同异频小区上下行吞吐量对比 417.2.3 开机附着成功率 437.2.4 连接建立成功率 447.2.5 寻呼成功率 457.2.6 掉线率 467.2.7 切换/重选成功率 477.2.8 业务长时间保持能力与

5、平均吞吐量 48前 言本规范主要规定了TD-LTE规模技术试验第一阶段，在六城市测试环境开展的无线网络性能与网络质量测试的内容。本规范版权归TD-SCDMA研究开发和产业化项目专家组（TD-PEG）TD-LTE工作组所有，XX，任何单位或个人不得复制或拷贝本规范之部分或全部内容。TD-LTE规模技术试验六城市测试无线网络性能与网络质量测试规范范围本规范主要规定了TD-LTE规模技术试验第一阶段，在六城市测试环境开展的无线网络性能和网络质量的测试内容。参考文件参照技术规范：TD-LTE规模技术试验设备规范无线功能缩略语下列缩略语适用于本规范：AMCAdaptive Modulation and

6、Coding自适应编码和调制BLERBlock Error Rate误块率CDFCumulative Distributed Function累计分布函数CPCyclic Prefix循环前缀DLDownLink下行链路DwPTSDownlink Pilot Time Slot下行导频时隙EESMExponential effective SINR mapping指数等效SINR映射eNBEvolved NodeB演进型NodeBGPSGlobal Positioning System全球定位系统HARQHybrid Automatic Repeat-reQuest混合自动重传请求MCSMod

7、ulation and Coding Scheme调制编码方式MIMOMultiple Input Multiple Output多进多出PDCCHPhysical Downlink Control CHannel物理下行链路控制信道PDFProbability Distributed Function概率分布函数PDSCHPhysical Downlink Shared CHannel物理下行链路共享信道PUCCHPhysical Uplink Control CHannel物理上行链路控制信道PUSCHPhysical Uplink Shared CHannel物理上行链路共享信道RSRP

8、Reference Signal Received Power参考信号接收功率RSRQReference Signal Received Quality参考信号接收质量SFBCSpace Frequency Block Codes空频分组编码SIMOSingle Input Multiple Output单进多出SNRSignal to Noise Ratio信噪比SINRSignal to Interference & Noise Ratio信干噪比TCPTransmission Control Protocol传输控制协议UEUser Equipment用户设备ULUpLink上行链路Up

9、PTSUplink Pilot Time Slot上行导频时隙概述11.1测试环境基本要求网络结构与规模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，应至少达到50个以上小区规模。测试区域与测试路线根据不同测试内容，主要选择如下两种测试区域：1）单个小区作为主测小区，其它小区空载或按照指定方式进行真实加载或模拟加载；要求主测小区位于试验区域中心，周围邻小区较多，主测小区周边应没有明显阻挡，并有径向和环形测试路线，且路况较好。2）50个以上小区连续覆盖、比较规则的多层蜂窝结构所覆盖区域作为测试区域，在该区域内路测。网络采用20MHz同频组网。路测时，

10、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，并遍历选定测试区域内所有小区；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。测试网络基本配置在测试期间，除特殊要求的测试项外，网络典型配置如下：表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系统带宽20MHz（个别项目采用10MHz）帧结构上行/下行配置1（子帧配置：DSUUDDSUUD）常规长度CP特殊子帧配置7（DwPTS:GP:UpPTS=10:2:2）DwPTS传输数据CFI3下行子帧内控制信道占3个OFDM符号天线模式DL：Mode 2、Mode 3和M

11、ode 7自适应UL：SIMO部分项目要求DL采用某些特定MIMO模式上行功率控制启用测试时需要说明功控包含哪些信道（如PUCCH, PUSCH, Sounding等）HARQ启用AMC启用基站额定发射功率85W小区切换方式基于竞争基站能够按需要对小区在线用户数、上行时隙RSSI、下行子帧PDCCH资源占用比例(或占用CCE数目)等进行连续监测、记录，并且记录中应提供时间戳，建议基站每1s输出一次这些参数并能自动保存为文件。配合测试设备至少需提供如下配合测试设备:表1测试配合设备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IxChariot或Iperf或其他业务模拟软件按需要配置

12、测试用PC按需要配置容量（用户数）等测试需要约220台TD-LTE路测系统3套测试车按需要配置GPS和电子地图3套路测系统可连接终端、GPS接收设备，能够显示、记录终端的L1、L2和高层信令与控制数据，能够显示、记录GPS时间、经纬度，并能将GPS时间、经纬度与终端记录数据进行正确关联，为终端记录数据提供地理位置。路测终端应至少支持测量、显示与记录层1、层2和层3信令与控制数据，包括：RSRP、RSRQ、SINR、CQI、MCS、MIMO方式、RRC信令等，其中RSRP、RSRQ、SINR等参数支持每100ms至少输出一次，CQI等参数支持每10ms（无线帧）至少输出一次，MCS、MIMO方式

13、等参数支持每1ms（子帧）输出一次。GPS接收设备应支持显示、记录时间与经纬度。并且GPS接收设备记录的时间、经纬度数据应能与扫频仪、路测终端记录数据准确关连，为扫频仪、终端所记录的数据提供绝对时间与地理位置。测试数据处理上，应支持生成测试路线上RSRP/RSRQ/SINR打点图，RSRP/RSRQ/SINR的PDF/CDF分布曲线等。考虑到路测终端、GPS接收设备的原始测试数据一般按周期定时记录存储，由于车速不均匀和停车等候等原因，导致不同路段由于速度不一而使得平均每单位距离上的样本点数不一样。要求生成得到的PDF/CDF分布，单位距离上的样本点数应一样，以准确反映地理上的覆盖性能。11.2

14、终端要求要求参与测试的终端，外场（在子帧配置为DSUUDDSUUD，特殊子帧采用10:2:2配置）实际测试速率可达到下行56Mbps/上行17Mbps以上。在进行（容量）用户数测试时，应配置220个左右终端。11.3加载加扰方式外场区域分为（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，最终需对主测小区达到相应干扰级别所要求的上行干扰水平（IOT）。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

15、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（OFDMA Channel Noise Generator）。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

16、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1 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4.3.3.1 下行业

17、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10ms。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

18、率（即每PRB上发射功率=基站最大发射功率/系统带宽（100 PRB）。图3 下行业务信道加扰示意图上下行综合加载加扰本规范第5章“基本无线网络性能测试”和第7章“特殊场景同频干扰模拟验证”中的加载加扰采用下述方式：考虑到主测小区天线的方向性、上行加扰采用真实终端的可操作性，对主测小区上行、下行加扰建议采用图4所示方式： 上行：主测小区天线阵列法线的60度夹角（即共120度上行“迎风面“）内的两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：测试区域内除主测小区外的所有小区采用前述4.3.3.1节方法进行OCNG下行模

19、拟加扰（包括控制信道和业务信道），其加扰比例由具体测试项目确定。图4 上下行综合加载加扰示意图网络质量测试的加载方式本规范第6章“网络质量测试”中的加载测试项目，采用如下加载方式：测试区域（50个小区）采用真实终端进行加载，每小区两个加载点（信号“中”点和“差”点各一，加载点应尽可能位于测试路线沿线），每点加载一个终端（每个终端进行FTP上传下载，实现各小区下行业务信道加扰比例50%，上行IoT 5dB）；而下行业务信道加扰比例70%，上行IoT 8dB根据测试组安排可选测试。干扰级别对业务信道的干扰，本规范共定义三种干扰级别： 干扰级别一：下行50%加扰 + 上行50%加扰（对应5dB IO

20、T水平） 干扰级别二：下行70&加扰 + 上行70%加扰（对应8dB IOT水平） 干扰级别三：下行100%加扰 + 上行100%加扰（对应11dB IOT水平）说明：1. 下行采用模拟加载时，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；2. 基站应支持分别进行控制信道、业务信道下行模拟加扰。11.4信道条件的定义大部分的测试例需要在规定的信道条件下执行。因此，在正式测试开始前需要选出符合要求的测试点供测试使用。本测试规范中，根据信道条件的不同分为四类测试点：“极好”点、“好”点、“中”点和“差”点。这四类点依据SINR值来进行区分。为避免具体数值带来的不可操作性，需要针对具体测试环境

21、，进行预测试判别（具体操作上可通过测试项目5.1.2“全网覆盖测试”执行）：首先全网进行下行加载加扰（50%、70%、100%下行模拟加扰），在干扰受限环境中，尽量遍历（多次遍历，每次遍历尽可能不停留，不断链，不重复历经，必须包含链路质量差的区域；如果因场景限制，遍历有困难，可以仅在径向路径上进行测量，直到断链，并且可以反复多次。）被测小区内所有位置，测得小区内RS-SINR、RSRP的详尽指标，绘制CDF曲线。根据70%下行加扰时得到的RS-SINR CDF曲线确定信道条件好、中、差区间。95%-100%为“极好”，80%-90%为“好”，40%-60%为“中”，5%-15%为“差”。下述具

22、体数值供参考，实际测试中，差点必须选取RS-SINR小于0的点。极好点：22dB好点：1520dB中点：5dB10dB差点：-5dB0dBSINR定义：采用RBRR映射方法得到的等效SINR。 11.5判断小区边界的原则单小区覆盖时，根据L1/L3吞吐量对测试路线的打点图和CDF曲线评估小区覆盖性能。11.6测试其他约定单项指标的记录，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。为了不引入不可预测的时延，下载/上传的文件应放在测试网络内部（Application Server），以得到更适合验证TD-LTE无线性能的数据。Ping的具体设置：按照Window

23、s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Windows XPTCP接收窗长（RWin）1034816默认发送窗同RWinMTU Size14461446ACKS选择打开Max duplicate ACKS2速率统计：L3速率统一采用DuMeter软件（利用其StopWatch统计平均速率）进行统计，并应确认选择端口为LTE终端。基本无线网络性能测试覆盖测试单小区覆盖测试测试编号：5.1.1测试项目：覆盖测试测试分项：单小区覆盖测试测试目的：1. 考察上下行控制信道、业务信道的覆盖能力,

24、得出各信道（PDSCH、PUSCH、PDCCH、PUCCH、PRACH）的最大路损、覆盖距离；2. 比较各信道覆盖距离，得出覆盖受限信道及在该覆盖距离时的上、下行业务信道的边缘速率；3. 考察上、下行业务信道在不同边缘速率要求下的覆盖距离（上行：64kbps、128kbps、256kbps、512kbps、1Mbps；下行：128kbps、256kbps、512kbps、1Mbps、2Mbps）；4. 考察邻区不同级别加扰对覆盖范围、边缘用户速率的影响。测试条件：系统带宽20MHz。终端支持20MHz。帧结构：上行/下行配置1（子帧配置：DSUUDDSUUD）、常规长度CP、特殊子帧配置7（D

25、wPTS:GP:UpPTS=10:2:2），DwPTS传输数据天线配置为上行SIMO模式；下行MIMO模式为自适应L3数据为FTP上传及下载业务测试小区：根据试验网实际条件，选择密集城区、郊区等不同覆盖场景下的主测小区各一个，在主测小区内进行2条路径的拉远测试（其中一条路径大致沿基站天线阵列的法线方向，另1条路径大致沿与基站天线阵列法线成60度方向）基站天线：8阵元智能天线，额定功率为85WGPS接收设备及相应的路测系统、电子地图等，可用于UE的定位；测试车一部，携带测试终端一部测试步骤：1. 选择密集城区环境的基站，邻区开启但不进行业务，关闭切换；（下行覆盖）2. 测试UE进行UDP下载，业

26、务为满Buffer；3. 测试车从起点出发，以指定车速（中速）匀速径向拉远至速率为0的点及断链点；移动过程中，记录PDSCH的BLER、下行SINR、RSRP、RSRQ、RSSI、实时吞吐量、1s内基站一直给一个用户调度PDCCH的个数及UE正确接收的PDCCH个数（为了得到PDCCH BLER）UE当前位置点等，并记录此时电子地图上的GPS坐标等参数；4. 在该点进行上行随机接入，若不可正常进行，以中速匀速向小区中心移动，直至能连续三次接入成功，记录该点拉远距离、SINR、RSRP、RSRQ、RSSI；若可正常进行，继续拉远，直至三次接入不成功为止，记录该点的拉远距离、SINR、RSRP、R

27、SRQ、RSSI；5. 重复两次步骤34；分别处理、记录测试数据；（上行覆盖）6. 测试UE进行上行UDP业务(UM方式，不需上行反馈)，业务为满Buffer；7. 测试车从起点出发，以指定车速（中速）匀速径向拉远至速率为0的点及断链点；移动过程中，记录PUSCH的BLER、SINR、RSSI、实时吞吐量、UE当前位置点，并记录此时电子地图上的GPS坐标等参数，重复两次；8. 更换测试路线（与基站天线阵列法线成60度方向），重复步骤27，记录相应基站信息，包括站高、天线角、下倾角、发射功率等；9. 采用第4章中4.3.4节所述方式进行上下行干扰级别一加扰，（在相同测试路线）重复步骤28；10.

28、 采用第4章中4.3.4节所述方式进行上下行干扰级别二加扰，（在相同测试路线）重复步骤28。测试数据记录与处理：1. 记录相应基站信息，包括站高、天线角、下倾角、发射功率、站间距等，记录终端发射功率。2. 下行：记录1s内反馈的ACK个数、基站调度PDCCH的个数、L1、L3吞吐量、RSRP、RSRQ、RSSI、SINR、PDSCH、MCS的打点图，绘制以上参数随距离变化曲线、CDF曲线；3. 上行:记录L1、L3吞吐量、RSSI、SINR，PUSCH 的ber、MCS的打点图，绘制以上参数随距离变化曲线、CDF曲线；4. 记录路测过程中使用的天线模式随SINR变化。备注：沿与基站天线阵列法线

29、成60度方向路径的拉远测试目的，在于考察65度智能天线情况下控制信道的覆盖性能全网覆盖测试测试编号：5.1.2测试项目：覆盖测试测试分项：全网覆盖测试测试目的：1. 考察全网覆盖的连续性，对站间距、RSRP、RSRQ、RSSI、SINR等室外覆盖边缘指标给出建议；2. 考察不同网络加载（空载/下行50%加扰/下行70%加扰/下行100%加扰）对网络覆盖指标的影响并获取下行干扰余量。测试条件：系统带宽20MHz。终端支持20MHz。帧结构：上行/下行配置1（子帧配置：DSUUDDSUUD）、常规长度CP、特殊子帧配置7（DwPTS:GP:UpPTS=10:2:2），DwPTS传输数据天线配置为上

30、行SIMO模式；下行MIMO模式为自适应L3数据为FTP上传及下载业务测试区域：19个站，50个以上小区连续覆盖、比较规则的多层蜂窝结构所覆盖区域测试路线：遍历上述测试区域内各小区，遍历交通干道、次干道、主要支路GPS接收设备及相应的路测系统、电子地图等，可用于UE的定位；测试车一部，携带测试终端一部、扫频仪一台测试步骤：1. 系统根据测试要求配置，正常工作，全网空载；2. 测试车从起点出发，终端进行FTP下载，以指定车速（中速）遍历事先选择的行驶路线（每个小区均需包含好、中、差点）。移动过程中，终端记录RSRP、RSRQ、RSSI、SINR、天线模式、吞吐量等参数。扫频仪记录RSRP、SINR等参数；3. 改变加扰状态为全网下行50%模拟加扰，重复步骤2。4. 改变加扰状态为全网下行70%模拟加扰，重复步骤2。5. 改变加扰状态为全网下行100%模拟加扰，重复步骤2。测试数据记录与处理：