TD-LTE規(guī)模技術(shù)試驗主要內(nèi)容和規(guī)范體系

2011年，我國在六個城市開始實施TD-LTE規(guī)模技術(shù)試驗，試驗將分為兩個階段，進行終端、核心網(wǎng)、傳輸和承載、無線網(wǎng)絡(luò)性能和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、多天線技術(shù)、網(wǎng)管等多項測試。通過這些測試，將對TD-LTE系統(tǒng)的同頻組網(wǎng)能力進行驗證，并促進TD-LTE產(chǎn)品成熟與完善。本文介紹了TD-LTE規(guī)模技術(shù)試驗的各項測試內(nèi)容和為其制定的規(guī)范體系。

1 規(guī)模技術(shù)試驗的背景和目的

為進一步推動TD-LTE研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程，在研發(fā)技術(shù)試驗的基礎(chǔ)上，于2011年在我國南京、上海、杭州、廈門、廣州、深圳六個城市及工業(yè)和信息化部電信研究院MTNet實驗室/外場開展了TD-LTE規(guī)模技術(shù)試驗。主要目的包括：

(1)進一步驗證TD-LTE關(guān)鍵技術(shù)、優(yōu)化完善設(shè)備關(guān)鍵性能，促進產(chǎn)品成熟。

(2)驗證TD-LTE系統(tǒng)組網(wǎng)能力、網(wǎng)絡(luò)性能以及業(yè)務(wù)應(yīng)用，促進產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進展。

(3)為TD-LTE國際推廣起到示范和帶動作用，吸引國外運營商采用TD-LTE技術(shù)，同時促進全球有實力的設(shè)備制造企業(yè)積極參與TD-LTE產(chǎn)業(yè)。

2 規(guī)模技術(shù)試驗的階段劃分

為了適應(yīng)產(chǎn)品功能增強、測試內(nèi)容逐步深入的實際情況，規(guī)模技術(shù)試驗總體上分為兩個階段：R8單模終端階段和R9多模終端階段，初步規(guī)劃1.5~2兩年完成(見圖1)。

圖1 TD-LTE規(guī)模技術(shù)試驗階段劃分

第一階段(R8單模終端階段)主要進行R8版本的無線網(wǎng)絡(luò)性能測試和單模終端的性能測試。第一階段規(guī)模技術(shù)試驗網(wǎng)絡(luò)不與現(xiàn)網(wǎng)連接。

第二階段(R9多模終端階段)主要進行R9多天線測試、多模終端測試、多種TD-LTE業(yè)務(wù)(寬帶高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、分組域語音業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù))測試，以及網(wǎng)管測試等。

3 規(guī)模技術(shù)試驗主要測試內(nèi)容

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

表1 TD-LTE規(guī)模技術(shù)試驗第一階段主要測試內(nèi)容

3.1 第一階段“六城市測試”內(nèi)容

第一階段“六城市測試”的主要目標(biāo)，是促進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)問題上做出選擇。第一階段“六城市測試”的主要內(nèi)容也是針對這些目標(biāo)規(guī)劃的。

從促進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(guī)劃了單模數(shù)據(jù)卡測試、核心網(wǎng)測試、傳輸和承載測試等內(nèi)容。

(1)單模數(shù)據(jù)卡測試：主要是在規(guī)模外場實際環(huán)境中，對TD-LTE單模數(shù)據(jù)卡的協(xié)議功能及吞吐量、時延、覆蓋、多用戶容量、系統(tǒng)內(nèi)切換性能進行測試，驗證終端的功能、性能、業(yè)務(wù)能力和穩(wěn)定性等是否達到預(yù)期指標(biāo)，符合規(guī)模技術(shù)試驗的要求。

(2)核心網(wǎng)測試：主要是在規(guī)模外場實際環(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)、移動性管理、會話管理、UE能力、網(wǎng)元選擇、安全管理、QoS控制、IP地址分配、用戶管理等進行測試，驗證TD-LTE核心網(wǎng)設(shè)備的功能、性能和可靠性滿足規(guī)模試驗測試要求。另外，還規(guī)劃了核心網(wǎng)計費測試，對SGW計費，PGW計費，CG等功能進行測試。

(3)傳輸和承載測試：規(guī)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(tǒng)的連通性、業(yè)務(wù)端到端性能、信令面可靠性、媒體面可靠性等進行驗證。

第一階段“六城市測試”的核心內(nèi)容是驗證TD-LTE系統(tǒng)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)先進性和競爭力、規(guī)劃TD-LTE頻譜分配的重要參考，因此需要盡早進行驗證。為了驗證TD-LTE系統(tǒng)的同頻組網(wǎng)能力，第一階段“六城市測試”中規(guī)劃了“無線網(wǎng)絡(luò)性能和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量”測試。

無線網(wǎng)絡(luò)性能和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試需要在50個小區(qū)連續(xù)覆蓋的測試環(huán)境進行，除中心小區(qū)外，構(gòu)成兩圈基站包圍的同頻干擾。其核心內(nèi)容包括：

●單小區(qū)吞吐量測試：即在“下行模擬加擾、上行真實加擾”的環(huán)境下，對多用戶構(gòu)成的小區(qū)的上下行吞吐量進行測試。加擾方法如圖2所示，除中心主測小區(qū)外，各加擾小區(qū)采用模擬波束方式進行下行模擬加擾，一個小區(qū)在四個方向上進行波束加擾，每個波束內(nèi)占用一定比例的資源塊(RB)。上行主要在主測小區(qū)正方向120o內(nèi)加擾小區(qū)內(nèi)放置終端進行真實加擾。這種加擾方法也同樣用于終端測試和多天線技術(shù)測試(見圖2)。

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

●單小區(qū)用戶容量測試：即在一個小區(qū)內(nèi)放置至少200個終端，同時接入網(wǎng)絡(luò)，在空擾和加擾環(huán)境下驗證TD-LTE系統(tǒng)是否可以在一個小區(qū)內(nèi)為200個終端同時提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

●多小區(qū)網(wǎng)絡(luò)KPI測試：即在50個小區(qū)連續(xù)覆蓋、每個小區(qū)2個終端真實加載的環(huán)境下，通過遍歷50個小區(qū)的路測，驗證TD-LTE同頻組網(wǎng)下的網(wǎng)絡(luò)KPI指標(biāo)，包括開機附著成功率、連接建立成功率、連接建立時延、尋呼成功率、掉線率、移動中業(yè)務(wù)長保能力等。

無線網(wǎng)絡(luò)性能和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試需要達到的指標(biāo)包括：

●用戶容量：每小區(qū)支持200個終端同時運行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

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

●KPI：在實際用戶占用50%網(wǎng)絡(luò)資源的條件下，接通率高于95%，掉線率低于4%，系統(tǒng)內(nèi)切換成功率高于95%。