无线网络测试基础知识

无线网络测试基础知识1.14G网络测试基本概念-4G测试评估体系1、多场景评估分析，更贴近客户感知。多网络多业务多场景3、多网对比，有针对性开展优化提升。城区县城

农村

室内场景交通干线竞对LTE移动LTE

4G测试评估体系依托现有“自动测试系统”，面向4G网络的特点，开展多场景、多网络、多业务的综合质量评价。通过“竞对指标分析”、“业务与网络承载关联分析”等多种方法，分析定位4G网络在语音及数据业务、各级网络、业务平台方面存在的短板，挖掘4G网络在规划、建设、维护、优化方面存在的不足，进而更好的提升4G网络品质！2、多业务并存，端到端定位网络质量问题。

语音业务

数据业务

其它热点业务

测试方法：DT测试

：驱车进行语音、数据（FTP及其他热点业务）测试，其中语音采用互拨方式，数据业务采用FTP不间断下载，依照客户方式使用热点业务等方式开展，

测试过程中仪表记录经纬度、参数、信令等信息，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。CQT测试：选取热点楼宇，测试人员携带终端进行语音及数据业务（包括WLAN）测试，测试范围涵盖窗边、走廊、办公室、楼梯口、电梯间等环境，每个测试点选高低楼层。1.14G网络测试基本概念-4G测试评估体系调度类指标平均每时隙PRB每秒PRB个数平均MCS单双流占比传输模式分布移动类指标切换成功率切换时延TA更新成功率TA更新时延指标体系：1、4G测试指标体系可分为业务类、覆盖类、干扰类、调度类、接入类、移动类6大类别指标，各类指标相互影响，最终能够反映用户客观感知。2、业务类指标与原有TDS评估保持一致，本次将重点介绍其余5类数据业务指标。业务类指标FTP下载速率FTP上速速率FTP掉线率低速率占比干扰类指标低SINR占比边缘SINR重叠覆盖度误块率Attach成功率服务请求建立成功率无线承载建立成功率接入类指标覆盖类指标业务覆盖率边缘RSRPRSRP分段占比干扰类指标低SINR占比边缘SINR重叠覆盖度误块率1.14G网络测试基本概念-覆盖类指标平均RSRP业务覆盖率边缘RSRPRSRP分段占比连续弱覆盖路段占比连续高发射功率路段占比天线端口种类P=0P={0,1}P={0,1,2,3,}P=4MBSFNP=5波束赋形指标CRS-RSRP注：RSRP测量值范围[-141,-44]dBm1、业务覆盖率（%）条件采样点：CRS_RSRP>=-100dBm&CRS_SINR>=-3dB1.14G网络测试基本概念-覆盖类指标2、边缘RSRP（dBm）定义：条件采样点/总采样点*100%，该指标用于描述全网的覆盖情况。

定义：取CRS-RSRP中CDF等于5%的值说明：如果边缘RSRP太低，不能达到网络最低覆盖要求。如果边缘RSRP过高，小区间干扰也会严重。故4G更加重视利用边缘覆盖电平，来评估小区边缘的覆盖情况注：CDF对应累计概率分布函数，即右图中红线5%1.14G网络测试基本概念-覆盖类指标类型穿透损耗覆盖指标(95%概率)边缘用户速率指标（50%负载）（Mbps）RSRP门限（dBm）RS-SINR门限F频段D频段（dB）

主城区高-100-98-31（Mbps）主城区低-103-101-31（Mbps）一般城区-103-101-31（Mbps）县城及郊区-105-103-31（Mbps）覆盖类型

覆盖区域

覆盖指标RSRP门限（dBm）RS-SINR门限（dB）室内覆盖系统

一般要求

-1056营业厅（旗舰店）、会议室、重要办公区等业务需求高的区域

-959注：对于室内覆盖系统泄漏到室外的信号，要求室外10米处应满足RSRP≤-110dBm或室内小区外泄的RSRP比室外主小区RSRP低10dB(当建筑物距离道路不足10米时，以道路靠建筑一侧作为参考点)。室外连续覆盖标准室分分布系统覆盖标准对接入的影响事件数量随机接入成功次数2随机接入失败次数20当RSRP低于-110dBm时，UE随机接入失败、RRC连接建立请求失败的概率抬升，接入成功率低于95%；在干扰情况相对复杂、干扰比较随机的场景下（例如室外道路覆盖）:RSRP与吞吐量相关性弱，影响吞吐率的直接因素为SINR。在干扰情况简单、干扰相对收敛的场景下（例如室分、孤站等场景）:RSRP与吞吐量相关性强。对吞吐量的影响覆盖对网络性能的影响1.14G网络测试基本概念-覆盖类指标

图：弱覆盖场景下的接入情况覆盖与吞吐量的关系在不同场景下有不同的结论：1.14G网络测试基本概念-干扰类指标1、边缘SINR(dB）定义：CRS-SINR取CDF（累计概率分布）5%对应的值；作用：描述各小区边缘的干扰强度指标SINRMACBLER2、重叠覆盖度(个）定义：重叠覆盖度指与最强信号电平差距在6dB范围内的电平数，且最强信号大于-105dBm作用：反映一片区域受到周围邻区的影响程度3、MAC层BLER（%）定义：错误的传输块数/接收的传输块总数*100%作用：描述数据传输的误码程度平均SINR平均RSRQ边缘SINR连续SINR质差里程占比比MAC层BLER下行初始HARQ重传率重叠覆盖度里程占比注：SINR小于-3dB判定为质差1、边缘SINR(dB）定义：CRS-SINR取CDF（累计概率分布）5%对应的值；

作用：描述各小区边缘的干扰强度2、重叠覆盖度(个）1.14G网络测试基本概念-干扰类指标4G自身存在的干扰问题及初步结论重叠覆盖PCI模3错开保证CRS无相互干扰PCI=1PCI=0PCI=2模3干扰现象：实际网络中存在两邻区PCI模3无法错开的情况，模3会造成CRS信号相互干扰，使RS-SINR降低初步结论：

在低负荷下，模3对小区边缘SINR有一定影响

重叠覆盖和模3干扰同时存在，以重叠覆盖影响为主后续工作建议：

在低SINR区域，尽量避免模3冲突的情况后续工作建议：现象：在两个或多个小区共覆盖区域，由于小区边缘受同频邻区干扰影响，RS-SINR会降低。初步结论：

随着重叠覆盖的邻区数增加，SINR降低，

重叠小区RSRP越相近，SINR越低避免3个及以上邻区的重叠覆盖

避免同站小区的重叠覆盖

关闭或减少高站PCI=3*GroupID(S-SS)+SectorID(P-SS)干扰对网络性能的影响1.14G网络测试基本概念-干扰类指标重叠覆盖对吞吐量的影响重叠数对吞吐量的影响：邻区增多，导致用户吞吐量有不同程度的下降（约10%~40%）；电平差对吞吐量的影响：服务小区和邻区电平越接近，影响越大；SINR对吞吐量的影响RS-SINR与吞吐量具备强相关性，直接影响网络性能，相对2/3G非全同频网络来说，同频组网的LTE网络，不能只关注RSRP指标，而应在满足RSRP要求的基础上，重点关注RS-SINR指标。图例：拉网测试中统计的吞吐量与SINR对应关系干扰的分析方法1.14G网络测试基本概念-干扰类指标影响SINR因素影响程度（密集城区）影响程度（室分）重叠覆盖高低Mod3冲突低低弱覆盖低高结合前文的结论，在密集城区场景下，基于自动测试数据分析干扰原因的方法归纳如右图：优先检查是否由重叠覆盖引起，当重叠覆盖度大于3时，需进行网络结构的调整如果重叠覆盖不严重，分析是否存在与服务小区模3冲突的邻小区，可调整PCI解决

排除上述问题后，如果SINR仍然较低，可考虑结合其他工具进行外部干扰源的排查密集城区下，基于网络测试数据的干扰分析方法调度种类影响该指标的因素指标时频资源调度小区用户数该用户信道质量CQI的反馈每时隙PRB个数

每秒调度子帧个数

每秒调度PRB个数调制编码方案用户信道质量CQI的反馈MCS（0-31）分布64QAM/16QAM/QPSK占比单双流用户RI的反馈用户信道质量CQI的反馈

Rank占比单双流占比各天线模式占比影响LTE吞吐量的因素，可通过调度类指标来分析；

调度类指标可分资源调度（PRB）、调制编码方案（MCS)、单双流三类;

由上表看出，网络对用户的调度策略与用户反馈给网络的信道质量CQI和信道相关性RI有关；

用户的信道质量CQI与RS-SINR呈对应关系。1.14G网络测试基本概念-调度类指标下行调度相关1.14G网络测试基本概念-调度类指标

资源调度指标：反映网络对用户资源的分配情况下行平均每时隙PRB数＝已分配给用户的PRB总数/(已调度子帧数*2)；频域调度：上述指标最大值100，较直观，但不能反映子帧的调度情况时域调度：上述指标最大值与资源配比有关系，3:1（3:9:2）最大值600下行每秒调度子帧个数=已分配给用户的子帧总数/业务下载时长说明：1秒包含1000个子帧，每个子帧含2个时隙且各时隙调度的PRB个数相等，对于20M带宽，每时隙最多包含100个PRB1个无线帧（10ms）包含10个子帧，对应1帧来说，以下配置最多6个子帧传递下行数据，故1秒是6*100=600个每秒PRB个数=前两项指标相乘再*2下行每秒PRB个数=已分配给用户的PRB总数/业务下载时长上述指标最大值与资源配比有关系，3:1（3:9:2）最大值120000格式1DSUUDDSUUD格式2DSUDDDSUDDF频段3:1，特殊子帧3:9:2D频段2:2，特殊子帧10:2:21msGPDwPTSUpPTSF频段3:1，特殊子帧3:9:2D频段2:2，特殊子帧10:2:21.14G网络测试基本概念-调度类指标常用的资源调度算法调度算法主要思想优点缺点轮循（RoundRobin）周期性分配给用户信道实现简单且绝对公平系统流量低BESTCQI每TTI把资源分配给信道质量最好的信道系统流量高公平性被忽略，一些UE可能长期不会被调度比例公平（ProportionalFair）结合CQI、用户优先级、业务等级、过去的吞吐量计算代价，对用户进行排队拥有较高流量，且保持相对公平实现复杂1.14G网络测试基本概念-调度类指标下行平均MCS＝各下行子帧MCS求和/下行MCS上报次数编码调制指标：反映信息传输的编码速率和调制方式全带宽平均CQI＝全带宽CQI求和/全带宽CQI上报次数在LTE中，MCS有32个等级（0-31），等级越高，编码速率越快，吞吐量越高，但误码的几率也相对增大。调制方式占比＝

统计64QAM,16QAM,QPSK的调用次数占比CQIindexmodulation0outofrange1-6QPSK7-916QAM10-1564QAMMCSIndexModulation0-9QPSK10-1616QAM17-2864QAM在LTE中，CQI有16个等级（0-15)，等级越高,表示下行信道质量越好，期望得到更高的编码速率1.14G网络测试基本概念-调度类指标RANK=2占比：终端上报RANK=2个数/RANK上报总个数双流时长占比：使用双流下载时长/业务下载总时长双流流量占比：使用双流下载的数据流量/业务下载总数据量终端根据对信道相关性的检测，反馈秩指示RI(Rank_Indicator)给eNB，当空间独立性较好时，反馈RANK=2

eNB根据RI的值决策是否使用双流发送，终端根据芯片上报的TB_Number来判断单双流的情况单双流相关指标Mode传输模式技术描述应用场景1单天线传输信息通过单天线进行发送无法布放双通道室分系统的室内站2发射分集同一信息的多个信号副本分别通过多个衰落特性相互独立的信道进行发送信道质量不好时，如小区边缘3开环空间复用终端仅反馈信道的秩信息，发射端结合该秩信息，按照设定的规则选择码本来发射信号信道质量高且空间独立性强时4闭环空间复用需要终端反馈信道的秩信息和码本，发射端结合该信息来发送信号信道质量高且空间独立性强时。终端静止时性能好5多用户MIMO基站端利用用户间空间信道的独立性，使用相同时频资源给不同用户发送各自的数据，用户数较多，易于配对调度，信噪比条件比较好6单层闭环空间复用终端反馈RI=1时，发射端采用单层预编码，使其适应当前的信道对于信道散射环境相对简单，或天线间距难以满足充分的空间隔离7单流Beamforming发射端利用上行信号来估计下行信道信息，以期实现最大比合并发送获得充分的天线阵列增益8双流Beamforming结合复用和智能天线技术，进行多路波束赋形发送，提高用户的峰值和平均速率信噪比较高且空间独立性相对较好天线传输模式TM2/3/7/8的占用时长统计1.14G网络测试基本概念-调度类指标1.14G网络测试基本概念-调度类指标

MCS与各指标关系加扰方式RSRPSINRCQIMCSQPSK占比16QAM占比64QAM占比吞吐量无加载-79.54420.911.4716.50.98%61.87%37.15%24.9520%模拟加扰-78.31916.49.9413.46.08%86.20%7.72%20.3850%模拟加扰-78.89813.79.2411.816.68%82.17%1.15%17.1280%模拟加扰-77.63312.18.9211.433.79%57.14%9.07%15.43随着干扰的增加，CQI降低，网络会考虑降低MCS以及调制方式。注：CQI包含16等级【0-15】，描述UE反馈给网络的信道质量指示，CQI与SINR相关性强；

PRB与各指标关系同小区多用户并行业务场景下：在相同SINR下，随着用户数增加，MCS变化不明显，各用户每秒PRB调度个数会减少；从而吞吐量降低在不同SINR下，网络给高SINR用户分配更多PRB几率较大，此处与设备厂商的调度算法也有关系下降下降下降64QAM下降，QPSK上升下降1.14G网络测试基本概念-调度类指标利用调度指标分析低吞吐量的方法当吞吐量较低时，首先分析MCS是否过低，MCS低往往是因为SINR过低或者不稳定引起，需要分析干扰的问题；

当用户所占小区负荷过大时，引起PRB偏低，即使MCS较高，也会因为资源不足影响吞吐量，此时应该引入容量吸收的策略，如果用户很少，PRB仍然低，需核查主设备、传输、或者核心网的问题；如果用户在SINR较高时，仍然占用单流（如TM7)情况，需检测UE的Rank值，其次检查eNB参数设置是否存在问题。调度指标能从信道质量、小区负荷、空间相关性等多个维度综合反映网络分配给用户的编码速率、信道资源和空间传输模式情况，基于调度指标对吞吐量的分析方法如下：切换成功率（%）：切换成功次数/切换尝试次数切换平均时延（s）：首次切换尝试到切换成功的间隔网内网间频段内切换/重选频段间切换/重选切换/重选切换/重选指标要求需根据切换的类型来制定，对于网内切换，在切换流程上与TDS相似，包含测量控制、测量报告、切换命令、切换执行、切换完成五个阶段。在路测指标体系中，以UE收到切换命令作为切换尝试，UE完成切换作为切换成功。切换/重选类统计指标TA更新统计指标TA更新成功率（%）：TA更新成功次数/TA更新尝试次数TA更新平均时延（s）：首次TA更新尝试到TA更新成功的间隔时间重选成功率（%）：重选成功次数/重选尝试次数重选平均时延（s）：重选成功次数/重选尝试次数1.14G网络测试基本概念-移动类指标指标TAU1.14G网络测试基本概念-移动类指标切换对网络性能的影响切换失败案例分析切换失败后，引起18秒吞吐量为零；切换失败UE在移动过程中收到切换命令后，如果切换到目标小区不成功，将尝试重建到源小区，极易造成指标恶化甚至脱网，此时吞吐量将陡降并持续较长时间，严重影响用户体验

频繁切换

由于LTE采用硬切换方式，切换中业务会有短暂中断，如果过于频繁切换，同样会影响吞吐量和用户体验，需要避免不必要的切换如右图所示：由于干扰原因，UE无法与目标小区建立同步，致使切换失败。1.14G网络测试基本概念-接入类指标Attach流程1、随机接入、RRC建立2、Attach请求3、无线承载建立4、建立缺省的EPS承载5、Attach建立完成条件：处于非注册状态步骤：ServiceRequest接入流程1、随机接入、RRC建立2、服务请求3、无线承载建立4、数据传输条件：已注册，但在空闲态需要接入步骤：Attach成功率（%）：Attach平均时延（s）：无线承载建立成功率（%）：无线承载建立平均时延（s）：服务请求建立成功率（%）：服务请求建立平均时延（s）：LTE与TDS接入性指标异同对比

4G的Attach包含了上下文的激活，即4G的Attach=TDS的“Attach+PDP”过程；4G的Attach过程一定伴随默认承载的建立，而在TDS中，是先Attach再建立无线承载；

4G的用户在空闲态需要发起业务时，仅通过ServiceRequest流程来进行业务连接；相似

差异

接入类指标名称接入网络必须首先建立RRC连接；

接入的本质都是信道的分配和承载的建立结论：根据4G与TDS在接入性指标的对比可以看出，4G进一步简化了接入流程，使得用户接入时延进一步缩短；1.14G网络测试基本概念-接入类指标前几代移动通信技术1G2G3G4G第一代移动通信系统第1代移动通信系统（1G）是模拟式通信系统，模拟式是代表在无线传输采用模拟式的FM调制，将介于300Hz到3400Hz的语音转换到高频的载波频率MHz上。第四代移动通信系统4G包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式，是集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像.4G能够以100Mbps以上的速度下载，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求第二代移动通信系统从1G跨入2G的分水岭则是从模拟调制进入到数字调制，第二代移动通信具备高度的保密性，系统的容量也在增加，同时能够提高多种业务服务。但那个时代GSM的网速仅有9.6KB/s第三代移动通信系统国际电信联盟（ITU）发布了官方第3代移动通信（3G）标准IMT-2000（国际移动通信2000标准）。3G存在四种标准式，分别是CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。1G->4G：以业务能力或某典型技术来区分。5G：业务驱动数据-量、密度、大数据。连接-量、密度、物联网。体验-随时随地、快速、可靠、低成本移动通信跨代演进中国策略：3G形成突破、4G国际同步、5G引领全球未来触手可及融合演进创新无所不在的服务多领域跨界融合多系统融合多层次/多连接融合多模多业务对于终端的影响先进天线技术更智能化的的网络管理和无线资源管理新的频谱使用新的空口传输技术新的网络架构5G总体愿景5G国际影响5G国际影响5G指标需求/5G之花2G-4G-5G网络架构2G4G5G组网方式NSA优势：•上市时间早，标准更成熟•投资少：4G核心网升级即可•覆盖优势：利用4G网络扩大5G覆盖范围SA优势：•组网简单：只需要NGC和5G基站，无需EPC•5G业务体验更好：高可靠低时延性能方面比NSA好非独立组网NSA/独立组网SA方案A方案B

这种“4G核心网+4G/5G基站”的方案,属于典型的"3系"组网方式。"3系"组网方式，包括选项3、选项3a、选项3x。在"3系"组网方式中，参考的是LTE双连接架构。什么是双连接架构？在LTE双连接构架中，UE（用户终端）在连接态下可同时使用至少两个不同基站的无线资源(分为主站和从站)。5G基站是无法直接连在4G核心网上面的，所以，它会通过4G基站接到4G核心网。因为传统4G基站的处理能力有限，所以无法承载5G基站这个“拖油瓶”，所以，需要进行硬件改造，变成增强型4G基站。非独立组网NSA/独立组网SA5G基站的用户面直接通4G核心网，控制面继续锚定于4G基站。"选项3""选项3a""选项3x"用户面数据分为两部分，会对4G基站造成瓶颈的那部分，迁移到5G基站。剩下的部分，继续走4G基站它会通过4G基站接到4G核心网,因为传统4G基站的处理能力有限，所以无法承载5G基站这个“拖油瓶”，所以，需要进行硬件改造，变成增强型4G基站优势：1、利旧了4G基站，省钱。2、部署起来很快很方便，有利于迅速推入市场，抢占用户。非独立组网NSA/独立组网SA把"3系"组网方式里面的4G核心网替换成5G核心网，这就是"7系"组网方式。在"4系"组网里，4G基站和5G基站共用5G核心网，5G基站为主站，4G基站为从站。唯一不同的，选项4的用户面从5G基站走，选项4a的用户面直接连5G核心网。如下图所示：非独立组网NSA/独立组网SA非独立组网NSA/独立组网SA5G空口关键技术演进单击添标题1.25G网络测试基本概念-网络评估体系

5G测试评估体系依托现有中国移动集中采购的路测软件或集团自主核心能力清单中支持SA的5G测试仪表+5GSA商用终端做为测试前端，连接5G自动测试平台（全业务拨测系统），对具备测试条件的网格内道路进行遍历测试来评估5G网络的低时延、高速率、广连接等特点，分析定位5G网络在语音及数据业务、各级网络、业务平台方面存在的短板，挖掘5G网络在规划、建设、维护、优化方面存在的不足，进而更好的提升5G网络品质！1、高速率（增强型移动互联网-eMBB）2、低时延（超低时延可靠性搞-uRLLC）3、广连接（海量连接-mMTC）用户体验速率：1Gbps

流量密度：每平方米10Mbps

峰值速率：上行10Gbps，下行20Gbps空口时延：1毫秒高端到端时延：毫秒量级可靠性：接近100%连接数密度：每平方公里100万台超低功耗，超低成本1.25G网络测试基本概念-测试主要指标介绍覆盖类平均SS-RSRP、边缘SS-RSRP、分段RSRP占比、连续覆盖占比等；干扰类平均SS-SINR、平均SSRSRQ、SSSINR连续质差里程占比、重叠覆盖度；移动类NSA切换、NR网内切换、NR网内重选、NR网内切换控制面时延等；业务类FTP数据业务、Ping业务、VONR语音业务、EPSFB语音业务等；调度类上下PRB调度、MCS(调制与编码策略)、应用层上下行吞吐率等；5G网络测试常见的指标可分为5大类，分别为：覆盖类、干扰类、移动类、业务类，调度类，下面是各类指标组成介绍；1.25G网络测试基本概念-测试主要指标介绍（覆盖类指标）1、SS-RSRP定义

SS-RSRP（SS

rererence

signal

received

power，同步参考信号接收功率），协议中定义为在SSB测量配置周期内，小区下行承载辅同步信号（secondary

synchronizationsignals）的RE上功率的线性平均值，UE的测量状态包括RRC_IDLE态、RRC-INACTIVE态和RRC_CONNECTED态；，边缘SS-RSRP

是指SS-RSRP最低的5%采样点的上限值；说明：如果最低5%的采样点RSRP范围是-105~-95，那边缘RSRP就是-95，边缘SS-RSRP太低，不能达到网络最低覆盖要求，如果边缘SS-RSRP过高，小区间干扰也相应会严重；1.25G网络测试基本概念-测试主要指标介绍2、覆盖率指标核心城区覆盖率：条件采样点/总采样点*100%，该指标描述全网的覆盖情况（一般用于考核主城区、州府城区），条件采样点：SS-RSRP>=-93&SS-SINR>=-3的采样比例)；核心城区覆盖率：条件采样点/总采样点*100%，该指标描述全网的覆盖情况（一般用于考核县城），条件采样点：SS-RSRP>=-96&SS-SINR>=-3的采样比例)；综合覆盖率：覆盖率*5G时长驻留比，条件采样点：(SS-RSRP>=-93/96&SS-SINR>=-3的采样比例*5G时长驻留比；1.25G网络测试基本概念-测试主要指标介绍干扰类指标SS-SINR：（SSsignal-to-noiseandinterferenceratio，服务小区SS信号的信干噪比）定义为主服务小区承载辅同步信号的RE的功率，除以在相同频率带宽内的噪声和干扰功率；重叠覆盖：是指在与主服务小区的信号强度相差小于6dBm的小区数(包含主服务小区)大于3时所影响的区域，

说明：5G采样点RSRP一般＞-96（dBm），4G采样点RSRP一般＞-105（dBm）。SS-RSRQ：（SSreferencesignalreceivedquality，SS参考信号接收质量）其定义为比值N×SS-RSRP/(NRcarrierRSSI)；注释：其中N表示NRcarrierRSSI测量带宽中的RB的数量，分子和分母在