TD-LTE規模技術(shù)試驗主要內容和規范體系

2011年，我國在六個(gè)城市開(kāi)始實(shí)施TD-LTE規模技術(shù)試驗，試驗將分為兩個(gè)階段，進(jìn)行終端、核心網(wǎng)、傳輸和承載、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )性能和網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量、多天線(xiàn)技術(shù)、網(wǎng)管等多項測試。通過(guò)這些測試，將對TD-LTE系統的同頻組網(wǎng)能力進(jìn)行驗證，并促進(jìn)TD-LTE產(chǎn)品成熟與完善。本文介紹了TD-LTE規模技術(shù)試驗的各項測試內容和為其制定的規范體系。

1 規模技術(shù)試驗的背景和目的

為進(jìn)一步推動(dòng)TD-LTE研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，在研發(fā)技術(shù)試驗的基礎上，于2011年在我國南京、上海、杭州、廈門(mén)、廣州、深圳六個(gè)城市及工業(yè)和信息化部電信研究院MTNet實(shí)驗室/外場(chǎng)開(kāi)展了TD-LTE規模技術(shù)試驗。主要目的包括：

(1)進(jìn)一步驗證TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)、優(yōu)化完善設備關(guān)鍵性能，促進(jìn)產(chǎn)品成熟。

(2)驗證TD-LTE系統組網(wǎng)能力、網(wǎng)絡(luò )性能以及業(yè)務(wù)應用，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展。

(3)為T(mén)D-LTE國際推廣起到示范和帶動(dòng)作用，吸引國外運營(yíng)商采用TD-LTE技術(shù)，同時(shí)促進(jìn)全球有實(shí)力的設備制造企業(yè)積極參與TD-LTE產(chǎn)業(yè)。

2 規模技術(shù)試驗的階段劃分

為了適應產(chǎn)品功能增強、測試內容逐步深入的實(shí)際情況，規模技術(shù)試驗總體上分為兩個(gè)階段：R8單模終端階段和R9多模終端階段，初步規劃1.5~2兩年完成(見(jiàn)圖1)。

圖1 TD-LTE規模技術(shù)試驗階段劃分

第一階段(R8單模終端階段)主要進(jìn)行R8版本的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )性能測試和單模終端的性能測試。第一階段規模技術(shù)試驗網(wǎng)絡(luò )不與現網(wǎng)連接。

第二階段(R9多模終端階段)主要進(jìn)行R9多天線(xiàn)測試、多模終端測試、多種TD-LTE業(yè)務(wù)(寬帶高速數據業(yè)務(wù)、分組域語(yǔ)音業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù))測試，以及網(wǎng)管測試等。

3 規模技術(shù)試驗主要測試內容

根據上述階段劃分，規模技術(shù)試驗的測試內容也針對兩個(gè)階段分別規劃。第一階段測試內容如表1所示。表1中所列的規模技術(shù)試驗第一階段測試內容分為“六城市測試”和“MTNet測試”兩大類(lèi)。

表1 TD-LTE規模技術(shù)試驗第一階段主要測試內容

3.1 第一階段“六城市測試”內容

第一階段“六城市測試”的主要目標，是促進(jìn)TD-LTE產(chǎn)品成熟與完善，充分驗證TD-LTE的同頻組網(wǎng)能力，并在MIMO模式選擇等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題上做出選擇。第一階段“六城市測試”的主要內容也是針對這些目標規劃的。

從促進(jìn)TD-LTE產(chǎn)品成熟與完善角度出發(fā)，第一階段“六城市測試”規劃了單模數據卡測試、核心網(wǎng)測試、傳輸和承載測試等內容。

(1)單模數據卡測試：主要是在規模外場(chǎng)實(shí)際環(huán)境中，對TD-LTE單模數據卡的協(xié)議功能及吞吐量、時(shí)延、覆蓋、多用戶(hù)容量、系統內切換性能進(jìn)行測試，驗證終端的功能、性能、業(yè)務(wù)能力和穩定性等是否達到預期指標，符合規模技術(shù)試驗的要求。

(2)核心網(wǎng)測試：主要是在規模外場(chǎng)實(shí)際環(huán)境中，對MME，SGW，PGW，HSS等LTE核心網(wǎng)網(wǎng)元的功能，包括基本業(yè)務(wù)、移動(dòng)性管理、會(huì )話(huà)管理、UE能力、網(wǎng)元選擇、安全管理、QoS控制、IP地址分配、用戶(hù)管理等進(jìn)行測試，驗證TD-LTE核心網(wǎng)設備的功能、性能和可靠性滿(mǎn)足規模試驗測試要求。另外，還規劃了核心網(wǎng)計費測試，對SGW計費，PGW計費，CG等功能進(jìn)行測試。

(3)傳輸和承載測試：規模技術(shù)試驗考慮兩種傳輸解決方案：“PTN+CE”方案和“PTN+支持L3”方案，將分別測試這兩種方案的功能、性能和可靠性。承載測試將對TD-LTE承載子系統的連通性、業(yè)務(wù)端到端性能、信令面可靠性、媒體面可靠性等進(jìn)行驗證。

第一階段“六城市測試”的核心內容是驗證TD-LTE系統的同頻組網(wǎng)能力。TD-LTE是否能同頻組網(wǎng)是對判斷TD-LTE的技術(shù)先進(jìn)性和競爭力、規劃TD-LTE頻譜分配的重要參考，因此需要盡早進(jìn)行驗證。為了驗證TD-LTE系統的同頻組網(wǎng)能力，第一階段“六城市測試”中規劃了“無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )性能和網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量”測試。

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )性能和網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量測試需要在50個(gè)小區連續覆蓋的測試環(huán)境進(jìn)行，除中心小區外，構成兩圈基站包圍的同頻干擾。其核心內容包括：

●單小區吞吐量測試：即在“下行模擬加擾、上行真實(shí)加擾”的環(huán)境下，對多用戶(hù)構成的小區的上下行吞吐量進(jìn)行測試。加擾方法如圖2所示，除中心主測小區外，各加擾小區采用模擬波束方式進(jìn)行下行模擬加擾，一個(gè)小區在四個(gè)方向上進(jìn)行波束加擾，每個(gè)波束內占用一定比例的資源塊(RB)。上行主要在主測小區正方向120o內加擾小區內放置終端進(jìn)行真實(shí)加擾。這種加擾方法也同樣用于終端測試和多天線(xiàn)技術(shù)測試(見(jiàn)圖2)。

圖2 TD-LTE規模技術(shù)試驗采用的“下行模擬加擾、上行真實(shí)加擾”方法

●單小區用戶(hù)容量測試：即在一個(gè)小區內放置至少200個(gè)終端，同時(shí)接入網(wǎng)絡(luò )，在空擾和加擾環(huán)境下驗證TD-LTE系統是否可以在一個(gè)小區內為200個(gè)終端同時(shí)提供數據業(yè)務(wù)。

●多小區網(wǎng)絡(luò )KPI測試：即在50個(gè)小區連續覆蓋、每個(gè)小區2個(gè)終端真實(shí)加載的環(huán)境下，通過(guò)遍歷50個(gè)小區的路測，驗證TD-LTE同頻組網(wǎng)下的網(wǎng)絡(luò )KPI指標，包括開(kāi)機附著(zhù)成功率、連接建立成功率、連接建立時(shí)延、尋呼成功率、掉線(xiàn)率、移動(dòng)中業(yè)務(wù)長(cháng)保能力等。

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )性能和網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量測試需要達到的指標包括：

●用戶(hù)容量：每小區支持200個(gè)終端同時(shí)運行數據業(yè)務(wù)。

●吞吐量和頻譜效率：小區下行平均吞吐量達到20Mbit/s;小區邊緣單用戶(hù)下行頻譜效率不低于小區下行平均頻譜效率的25%。

●KPI：在實(shí)際用戶(hù)占用50%網(wǎng)絡(luò )資源的條件下，接通率高于95%，掉線(xiàn)率低于4%，系統內切換成功率高于95%。