FD混合组网后的网络性能评估

zhmq1018

面向建设运营的TD-LTE测试与攻关-FD混合组网后的网络性能评估

版本号：0.0.1

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：

AMC	Adaptive Modulation and Coding	自适应编码和调制
BLER	Block Error Rate	误块率
CDF	Cumulative Distributed Function	累计分布函数
CP	Cyclic Prefix	循环前缀
DL	DownLink	下行链路
DwPTS	Downlink Pilot Time Slot	下行导频时隙
EESM	Exponential effective SINR mapping	指数等效SINR映射
eNB	Evolved NodeB	演进型NodeB
GPS	Global Positioning System	全球定位系统
HARQ	Hybrid Automatic Repeat-reQuest	混合自动重传请求
MCS	Modulation and Coding Scheme	调制编码方式
MIMO	Multiple Input Multiple Output	多进多出
PDCCH	Physical Downlink Control CHannel	物理下行链路控制信道
PDF	Probability Distributed Function	概率分布函数
PDSCH	Physical Downlink Shared CHannel	物理下行链路共享信道
PUCCH	Physical Uplink Control Channel	物理上行链路控制信道
PUSCH	Physical Uplink Shared Channel	物理上行链路共享信道
RSRP	Reference Signal Received Power	参考信号接收功率
RSRQ	Reference Signal Received Quality	参考信号接收质量
SFBC	Space Frequency Block Codes	空频分组编码
SIMO	Single Input Multiple Output	单进多出
SNR	Signal to Noise Ratio	信噪比
SINR	Signal to Interference & Noise Ratio	信干噪比
TCP	Transmission Control Protocol	传输控制协议
UE	User Equipment	用户设备
UL	UpLink	上行链路
UpPTS	Uplink Pilot Time Slot	上行导频时隙

4　概述

4.1　测试环境基本要求

4.1.1　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个以上小区规模[url=]（至少[/url]19个基站形成2圈蜂窝结构，DF共站）。

4.1.2　[U1] 测试路线

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。

2） 室内能走的路线

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；2.3G室内

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）

CFI

3

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8×5W/2天线2*20W

CRS EPRE 15.2dBm，PA=-3，PB=1

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）
FTP下载软件	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	≥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，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。建议选用cat4终端。

WCDMA建议采用支持双载波HSPA+终端。

4.3　加载加扰方式

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），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。

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）à（PRB组2、PRB组3、PRB组4、PRB组1）à（PRB组3、PRB组4、PRB组1、PRB组2）à（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（100 PRB））。

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

4.4　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 XP
TCP接收窗长（RWin）		1034816
默认发送窗		同RWin
MTU Size	1446	1446
ACKS选择		打开
Max duplicate ACKS		2

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。

5　F/D频段混合组网测试用例

基于现有的F频段和D频段频率，理论上可以采用多种方式组网，详情请参见表3.

表3     F/D频段混合组网方案

单层网	F频段20M同频组网+D1插花
双层网	F频段20M同频组网+D频段20M同频组网
	F频段20M同频组网+D频段3*10M异频组网