LTEF频段和D频段 网络性能和覆盖对比测试分析》

1、面向建设运营的TD-LTE测试与攻关版本号：0.0.3目录前 言IV1 范围52 参考文件53 缩略语54 概述64.1 测试环境基本要求64.1.1 网络结构与规模64.1.2 测试区域与测试路线64.1.3 测试网络基本配置64.1.4 配合测试设备74.2 终端要求84.3 加载加扰方式84.3.1 OCNG概念说明84.3.2 下行控制信道加载加扰方式84.3.3 下行业务信道加载加扰方法94.4 测试其他约定105 测试用例115.1 TD-LTE D频段补盲补热测试115.1.1 TD-LTE D频段补盲补热测试覆盖测试115.2 TD-LTE F频段与D频段覆盖和网络性能对比测试

2、全网共站普查126 编制历史13前 言本规范主要规定了“面向建设运营的TD-LTE测试与攻关”集团级重大研发项目中，在相关城市测试环境中开展TD-LTE系统F频段与D频段覆盖以及网络性能对比的测试内容。1 范围本规范主要规定了面向建设运营的TD-LTE测试与攻关，在相关城市测试环境开展TD-LTE系统F频段与D频段覆盖以及网络性能对比的测试内容。2 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3 缩略语下列缩略语适用于本规范：AMCAdaptive Modulation and Coding自适应编码和调制BLERBlock Error Rate误块率CDFCumulativ

3、e 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MCSModulation and Coding Scheme调制编码方式MIMOMultiple Input

4、 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RSRPReference Signal Received Power参考信号接收功率RSRQRefere

5、nce 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UpPTSUplink Pilot Time Slot上行导频时隙4 概述4.1 测试环境基本要求4.

6、1.1 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个基站以上小区规模。4.1.2 测试区域与测试路线根据不同测试内容，主要选择如下测试区域：1） 19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，考虑不同的网络负载，空载和100%负载；路测过程注意事项1） 路测时，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，片区80%以上的路线需要被遍历，小路占比50%以上。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

7、。2） 记录测试车平均穿透损耗3） 室内能走的路线（走廊、过道、办公区、会议室、楼梯、电梯厅）需要遍历4.1.3 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1.9 GHz、2.6G室外；系统带宽20MHz帧结构F频段上行/下行配置2（子帧配置：DSUDDDSUDD）常规长度CP特殊子帧配置7（DwPTS:GP:UpPTS=3:9:2）D频段则采用上行/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）CFI3下行子帧内控制信道占3个

8、OFDM符号天线模式DL：Mode 2、Mode 3和Mode 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启用基站发射功率总功率85W/2天线2*20WCRS EPRE 15.2dBm小区切换方式基于竞争4.1.4 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测试用PC按需要配置TD-LTE路测系统3套测试车按需要配置GPS和电子地图

9、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，且要求SINR为基于输出间隔内的平均值，CQI等参数支持每10ms（无线帧）至少输出一次，MCS、MIMO方式等参数支持每1ms（子帧）输出一次，对应的，路测终端周期输出的SINR

10、，MCS，MIMO方式必须为输出间隔内的平均值。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

11、能。4.2 终端要求要求参与测试的终端，外场（D频段在子帧配置为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。F频段在子帧配置：DSUDDDSUDD，特殊子帧配置7（DwPTS:GP:UpPTS=3:9:2）配置实际测试速率可达到下行56Mbps/上行10Mbps以上。室外覆盖场景时，50部支持F频段的加扰终端及50部支持D频段的加扰终端。4.3 加载加扰方式100%真实加扰：每小区两个用户在差点同时进行上传和下载业务；室外覆盖室内场景，第二圈采用下行模拟100%加扰。4.3.1 OCNG概念说明在分配好真实数据的资源后（如果有的话

12、），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（即是说没有任何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

13、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。4.3.2 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4.3.3 下行业务信道加载加扰方法4.3.3.1 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

14、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组位置变化周期小于等于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（100 PRB

15、）。法线位置1位置2位置3位置4图3 下行业务信道加扰示意图说明：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。4.3.4 上行信道加载加扰方法4.3.4.1 单小区上行信道加扰方法 上行加扰水平以IOT抬升作为标准。上行信道加扰主要采用IOT抬升的方法。假设测试区域内有小区A,B,C，记录主测小区A在空扰情况下的干扰水平I1；然后主测小区周围1圈基站2部UE在差点同时做Full Buffer上传/下载业务，应保证上下行RB尽量占满，待全部稳定后，记录主测小区干扰水平I2。则在IOT = I2 I1。所得到

16、IOT作为100%上行加扰的IOT抬升水平。4.4 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60s，记录数据为60s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。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）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DuM

17、eter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。5 测试用例5.1 TD-LTE D频段补盲补热测试5.1.1 TD-LTE D频段补盲补热测试覆盖测试测试编号：测试项目：TD-LTE D频段补盲补热测试覆盖测试测试分项：测试目的：1. 测试应用D频段进行补盲补热后，小区覆盖性能测试条件：1. GPS一部；基站图层；测试车一部（含车载电源）； TD-LTE UE一部；路测软件一套；笔记本一个。加扰UE12部。2. TD-LTE系统工作在F频段，带宽20MHz,上下行时隙配置(1:3)，特殊子帧配置(D:G:U=3:9:2)；TD-LTE系统工作在D频

18、段，带宽20MHz,上下行时隙配置(2:2)，特殊子帧配置(D:G:U=10:2:2)； 3. TD-LTE下行天线模式采用TM2、3、7自适应； 4. 选择原补盲的F频段覆盖小区作为主测小区，其覆盖区域作为主要测试区域。5. 测试路线尽量遍历原F站点覆盖范围内所有可能进入的区域（如果主要覆盖室内，则是覆盖范围内室内能够进入的区域），并且将测试UE锁定主测小区测试。6. 将F频段小区换为D频段前后，所有测试路线必须保持一致，移动速度也必须保持一致。测试步骤：1. F连片区域内，选择原补盲小区为F频段覆盖的小区，作为主测小区，其覆盖的主要区域作为测试区域，按照尽量遍历覆盖范围的原则确定测试路线；

19、2. TD-LTE单用户占满全带宽，全网空扰。选用TD-LTE测试终端一部，分别进行上传和下载业务，按照既定路线遍历测试。移动过程中，TD-L终端记录每秒RSRP、SINR、天线模式、MCS、占用RB数、单双流、PUCCH调度个数、吞吐量等参数；记录掉线点切换失败点的RSRP、SINR；3. 在主测小区的周围第一圈邻区进行100%负载上下行真实加扰，选用一部TD-LTE终端进行上传下载业务，按照既定路线遍历测试。移动过程中，TD-L终端记录RSRP、SINR、天线模式、MCS、占用RB数、单双流、PUCCH调度个数、吞吐量等参数；记录掉线点切换失败点的RSRP、SINR；4. 将F频段补盲小区

20、更换为D频段小区，重复进行步骤2和3的测试。测试数据记录与处理：1. 记录测试区域内基站站址信息，发射功率，TD-L CRS功率，PAPB配置。2. TD-L终端记录每秒RSRP、SINR、天线模式、MCS、占用RB数、单双流、PUCCH调度个数、吞吐量。3. 统计TD-L切换点前三秒的RSRP、SINR、天线模式、MCS、占用RB数、单双流、PUCCH调度个数、吞吐量，及切换点的UE发射功率。4. 绘制RSRPSINR吞吐量的PDF和CDF曲线。5. 绘制RSRPSINR打点图RSRP低于-100dbm后以5db为单位绘制打点图， SINR低于9db以后以3db为单位绘制打点图。6. 记录T

21、D-L掉线点和切换失败点，并在每秒统计表格中标出。7. 统计空扰、加扰下RSRP=-110dbm、SINR=-3db的百分比；RSCP=-95dbm,C/I=-3db的百分比；空扰LTE单用户占用全带宽时的下行速率=5Mbps的百分比，上行速率=256kbps的百分比；加扰下行速率=1Mbps的百分比，上行速率=256kbps的百分比。8. 统计RSRP、CI、上下行吞吐量、RSCP、CI CDF5%对应的数值。9. 记录TD-LTE每个小区的上行IOT抬升。10. 无线侧（网管平台）监控加载小区的RB使用情况，并记录每秒每小区RB使用个数。测试准备：1. 在进行D频段测试时首先需将原F站点进

22、行更换。2. 要尽量选取灯杆站、街道站等补盲站点进行测试。5.1.2 TD-LTE D频段补盲补热测试网络性能普查测试测试编号：测试项目：TD-LTE D频段补盲补热对比测试测试分项：全网覆盖普查测试测试目的：1. 考察在应用D频段补盲补热后，对大网的网络性能的影响。测试条件：1. GPS一部；基站图层；测试车一部（含车载电源）； TD-LTE 测试UE3部，加扰UE12部；路测软件3套；笔记本15个，备用电池30个。2. TD-LTE系统工作在F频段，带宽20MHz,上下行时隙配置(1:3)，特殊子帧配置(D:G:U=3:9:2)； TD-LTE系统工作在D频段，带宽20MHz,上下行时隙配

23、置(2:2)，特殊子帧配置(D:G:U=10:2:2)；3. TD-LTE 使用FAD天线，TD-LTE下行天线模式采用TM2、3、7自适应；4. 测试区域要求至少19小区的连片覆盖，以补盲小区为中心，周围第一圈邻区连片覆盖范围作为主要路测区域。5. 测试路线要求遍历尽量多D频段的小区边界，保证异频切换至少50次；6. 测试路线：道路双向，遍历测试区域80%以上道路，小路（一车道、两车道）占比50%以上；7. TD-LTE空扰及上下行100%加扰分别进行测试，对主测小区周围第一圈邻区每小区两个真实用户在差点进行上下行真实加扰； 测试步骤：1. 换D频段前2. TD-LTE单用户占满全带宽，全网

24、空扰。测试车内TD-LTE测试终端三部，同时进行上传和下载业务，以指定车速（中速）遍历测试区域80%以上道路，小路（一车道、两车道）占比50%以上，道路双向。移动过程中，TD-LTE终端记录每秒RSRP、SINR、天线模式、MCS、占用RB数、单双流、PUCCH调度个数、吞吐量等参数；记录掉线点切换失败点的RSRP、SINR；保证异频切换次数至少50次。3. TD-LTE单用户占20RB,重复步骤1；4. 全网100%上下行真实加扰，测试车内三部TD-LTE终端同时进行上传下载业务，以指定车速（中速）遍历测试区域80%以上道路，小路（一车道、两车道）占比50%以上，道路双向。移动过程中，TD-

25、L终端记录RSRP、SINR、天线模式、MCS、占用RB数、单双流、PUCCH调度个数、吞吐量等参数；记录掉线点切换失败点的RSRP、SINR；5. 在更换D频段之后，重复上述步骤24。测试数据记录与处理:1. 记录测试区域内基站站址信息，基站发射功率，TD-LTE CRS功率，PAPB配置。2. TD-LTE终端记录每秒RSRP、SINR、天线模式、MCS、占用RB数、单双流、PUCCH调度个数、吞吐量；统计TD-LTE切换点前三秒的RSRP、SINR、天线模式、MCS、占用RB数、单双流、PUCCH调度个数、吞吐量，及切换点的UE发射功率。3. 绘制RSRPSINR吞吐量的PDF和CDF曲

26、线。4. 绘制RSRPSINR打点图RSRP低于-100dbm后以5db为单位绘制打点图， SINR低于9db以后以3db为单位绘制打点图。5. 记录TD-LTE掉线点和切换失败点，并在每秒统计表格中标出。6. 统计空扰、加扰下RSRP=-110dbm、SINR=-3db的百分比；RSCP=-95dbm,C/I=-3db的百分比；空扰LTE单用户占用全带宽时的下行速率=5Mbps的百分比及单用户占用20RB时下行速率=1Mbps的百分比，上行速率=256kbps的百分比；加扰下行速率=1Mbps的百分比，上行速率=256kbps的百分比。7. 统计RSRP、CI、上下行吞吐量、RSCP、CI

27、CDF5%对应的数值。8. 记录TD-LTE每个小区的上行IOT抬升。9. 无线侧（网管平台）监控加载小区的RB使用情况，并记录每秒每小区RB使用个数。备注：测试中定点如有用户掉线，记录时间、位置，重新发起业务。5.2 TD-LTE F频段与D频段覆盖和网络性能对比测试全网普查测试编号：测试项目：TD-LTE F频段与D频段覆盖对比测试测试分项：全网覆盖普查测试测试目的：1. 考察不同站间距时F频段和D频段下全网信号强度、信号质量、用户体验对比。2. 考察TD-LTE F频段与TD-LTE D频段在站址密度相同时的全网覆盖性能对比，包括信号强度、信号质量及用户体验。3. 对比不同频段对网络边缘

28、指标的影响。4. 对比TD-LTE单用户占用20RB与单用户占满全带宽对网络边缘指标的影响。测试条件：1. GPS一部；基站图层；测试车一部（含车载电源）； TD-LTE 测试UE3部，加扰UE38部；路测软件4套；笔记本42个，备用电池84个。2. TD-LTE系统工作在F频段，带宽20MHz,上下行时隙配置(1:3)，特殊子帧配置(D:G:U=3:9:2)； TD-LTE系统工作在D频段，带宽20MHz,上下行时隙配置(2:2)，特殊子帧配置(D:G:U=10:2:2)；3. TD-LTE 使用FAD天线，TD-LTE下行天线模式采用TM2、3、7自适应；4. 测试区域要求至少19小区的连

29、片覆盖；5. F频段和D频段测试场景的选取要求相同，主要包括两种，假设为A和B。A和B对应的主要要求是：站间距在300米和500米；站点分布尽量均匀；对应的平均站高分别为35米和45米（待定）；平均楼宇高度分别为40米和50米（待定）；平均楼宇密度分别为60%和40%（待定）；6. 测试路线：道路双向，遍历测试区域80%以上道路，小路（一车道、两车道）占比50%以上；7. TD-LTE空扰及上下行100%加扰分别进行测试，每小区有两个真实用户在差点进行上下行真实加扰； 测试步骤：1. 在F频段测试场景A内：2. TD-LTE单用户占满全带宽，全网空扰。测试车内TD-LTE测试终端一部，同时进行上传和下载业务，以指定车速（中速）遍历测试区域80%以上道路，小路（一车道、两车道）占比50%以上，道路双向。移动过程中，TD-LTE终端记录每秒RSRP、SINR、天线模式、MCS、占用RB数、单双流、PUCCH调度个数、吞吐量等参数；记录掉线点切换失败点的RSRP、SINR；3.