32 不同网络负荷下的网络性能优化 v01.docx

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32不同网络负荷下的网络性能优化v01

不同网络负荷下的网络性能优化

版本号：

0.1

目录

前言III

1.范围4

2.规范性引用文件4

3.术语、定义和缩略语4

4.概述5

4.1.测试环境基本要求5

4.1.1.网络结构与规模5

4.1.2.测试区域与路线6

4.1.3.测试网络基本配置6

4.1.4.配合测试设备7

4.2.终端要求8

4.3.加载加扰方式8

4.3.1.OCNG概念说明8

4.3.2.下行控制信道加载加扰方式8

4.3.3.下行业务信道加载加扰方式9

4.3.4.上下行综合加载加扰10

4.3.5.干扰级别10

4.4.信道条件定义11

4.5.判断小区边界的原则11

4.6.终端移动速度12

4.7.测试其他约定12

5.测试用例13

5.1.F/D室外同覆盖测试13

5.1.1.全网覆盖测试13

5.1.2.深度覆盖测试14

5.2.F/D室外宏站插花测试15

5.2.1.异频组网功能测试15

5.2.2.全网覆盖测试15

5.3.F/D立体组网场景（D主要为容量补充，主要为小型化基站）16

5.3.1.全网覆盖测试16

5.3.2.拉远测试17

5.3.3.定点测试18

5.3.4.室内测试18

前言

本标准旨在规范TD-LTE扩大规模外场测试评估方法，及其所涉及的测试例及测试步骤，为开展TD-LTE外场测试性能评估制定基本参考规范。

本标准是系列标准之一，该系列标准的结构、名称或预计的名称如下：

序号

标准编号

标准名称

例

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

1.范围

本标准规定了TD-LTE扩大规模外场测试中不同网络负荷下的网络性能优化测试例与测试方法，规定了测试需要输出的数据及结果，供开展TD-LTE网络性能评估时参照使用。

2.规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

参考3GPP的规范：

●规模试验第一阶段

⏹无线网络侧：

09年12月的R8版本

●规模试验第二阶段

⏹无线网络侧：

10年6月的R9版本

3.术语、定义和缩略语

下列术语、定义和缩略语适用于本标准：

表3-1术语、定义和缩略语列表

缩略语

全称

中文释义

AMC

AdaptiveModulationandCoding

自适应编码和调制

BLER

BlockErrorRate

误块率

CDF

CumulativeDistributedFunction

累计分布函数

CP

CyclicPrefix

循环前缀

DL

DownLink

下行链路

DwPTS

DownlinkPilotTimeSlot

下行导频时隙

eNB

EvolvedNodeB

演进型NodeB

GPS

GlobalPositioningSystem

全球定位系统

HARQ

HybridAutomaticRepeat-reQuest

混合自动重传请求

IR

IncrementalRedundancy

增量冗余

MCS

ModulationandCodingScheme

调制编码方式

MIMO

MultipleInputMultipleOutput

多进多出

non-GBR

nonGuaranteedBitRate

非保证比特率

PDCCH

PhysicalDownlinkControlCHannel

物理下行链路控制信道

PDF

ProbabilityDistributedFunction

概率分布函数

PDSCH

PhysicalDownlinkSharedCHannel

物理下行链路共享信道

PUCCH

PhysicalUplinkControlCHannel

物理上行链路控制信道

PUSCH

PhysicalUplinkSharedCHannel

物理上行链路共享信道

QPSK

QuadraturePhaseShiftKeying

正交相移键控

RSRP

ReferenceSignalReceivedPower

参考信号接收功率

RSRQ

ReferenceSignalReceivedQuality

参考信号接收质量

SFBC

SpaceFrequencyBlockCodes

空频分组编码

SIMO

SingleInputMultipleOutput

单进多出

SM

SpaceMultiplexing

空间复用

SNR

SignaltoNoiseRatio

信噪比

SINR

SignaltoInterference&NoiseRatio

信干噪比

TCP

TransmissionControlProtocol

传输控制协议

UDP

UserDatagramProtocol

用户数据报协议

UE

UserEquipment

用户设备

UL

UpLink

上行链路

UpPTS

UplinkPilotTimeSlot

上行导频时隙

4.概述

5.测试环境基本要求

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19站，50个以上小区规模。

测试区域与路线

根据不同测试内容，主要选择如下两种测试区域：

1）单个小区作为主测小区。

其它小区空扰或按照指定方式进行真实/模拟加扰；要求主测小区位于试验区域中心，周围邻小区较多，主测小区周边应没有明显阻挡，并有径向和环形测试路线，且路况较好。

2）50个以上小区连续覆盖。

比较规则的蜂窝结构覆盖区域，在该区域内路测。

网络采用20MHz同频组网。

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，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。

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4-1测试典型配置参数

参数

配置方式

说明

测试环境

密集或典型城区环境

频率

室外1.9G/2.6GHz，室内2.3GHz

系统带宽

20MHz

个别项目采用10MHz

帧结构

D/E频段如下配置：

上/下行配置1；特殊子帧配置7

F频段如下配置：

上/下行配置2；特殊子帧配置5

CFI

3

下行子帧内控制信道占3个OFDM符号

天线模式

DL：

Mode2、Mode3和Mode7自适应

UL：

SIMO

个别项目需要配置天线模式

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

基站额定发射功率

室外：

8×5W，室内2×20W

小区切换方式

基于竞争

基站能够按需要对小区在线用户数、上行时隙RSSI、下行子帧PDCCH资源占用比例（或占用CCE数目）等进行连续监测、记录，并且记录中应提供时间戳，建议基站每1s输出一次这些参数并能自动保存为文件。

配合测试设备

至少需提供如下设备配合测试：

表4-2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

≥3套

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、RSSI、SINR、CQI、MCS、MIMO方式、RRC信令等，其中RSRP、RSRQ、SINR支持每100ms至少输出一次，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。

GPS接收设备应支持显示、记录时间与经纬度。

并且GSP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。

6.加载加扰方式

外场区域分为（若干）主测小区与非主测小区，测试期间的加载以模拟加载为主要方法。

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被分配无用的数据（即：

没有任何UE会接收这些数据）以实现模拟加载或是邻区加扰。

这种方法被称为OCNG（OFDMAChannelNoiseGenerator）。

基站的OCNG功能应支持：

∙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。

下行控制信道加载加扰方式

如图1：

主测小区发送真实控制信道信息。

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

下行业务信道加载加扰方式

如图2。

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）（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组位置变化周期不大于10ms。

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（100PRB）。

图2下行业务信道加扰示意图

上下行综合加载加扰

考虑到主测小区天线的方向性、上行加扰采用真实终端的可操作性，对主测小区上行下行同时加扰建议采用图3所示方式：

∙主测小区天线阵列法线的±60度夹角（即共120度上行“迎风面”）内的两层邻区以及与主测小区同站的两个邻区采用真实终端进行上行加扰

∙上行加扰需最终使得主测小区的上行IoT达到预定干扰级别；

∙下行加扰在测试区域内的所有小区统一采用OCNG模拟加扰，加扰比例按占用PRB比例确定；

∙PDCCH干扰比例固定设为70%。

图3上下行综合加载加扰示意图

干扰级别

对业务信道的干扰，本规范共定义三种干扰级别：

∙干扰级别一：

下行50%加扰+上行12～15dBIOT水平

∙干扰级别二：

下行100%加扰+上行12～15dBIOT水平

说明：

1.上述干扰级别百分比，仅针对业务信道；

2.基站应支持分别进行控制信道、业务信道模拟加扰。

3.PDCCH加扰比例采用70%。

7.信道条件定义

大部分的测试例需要在规定的信道条件下执行。

因此，在正式测试开始前需要选出符合要求的测试点供测试使用。

本测试规范中，根据信道条件的不同分为四类测试点：

“极好”点、“好”点、“中”点和“差”点。

这四类点依据SINR值来进行区分。

为避免具体数值带来的不可操作性，需要针对具体测试环境，进行预测试判别（具体操作上可通过测试项目5.1.2“全网覆盖测试”执行）：

首先全网进行下行加载加扰（干扰级别三），在干扰受限环境中，尽量遍历（多次遍历，每次遍历尽可能不停留，不断链，不重复历经，必须包含链路质量差的区域；如果因场景限制，遍历有困难，可以仅在径向路径上进行测量，直到断链，并且可以反复多次。

）被测小区内所有位置，测得小区内RS-SINR、RSRP的详尽指标，绘制CDF曲线。

根据RS-SINR曲线确定信道条件好、中、差区间，95%-100%为“极好”，80%-90%为“好”，40%-60%为“中”，5%-15%为“差”。

下述具体数值供参考，实际测试中，差点必须选取RS-SINR小于0的点。

极好点：

>22dB

好点：

15～20dB

中点：

5dB～10dB

差点：

-5dB～0dB

SINR定义：

采用EESM（指数等效SINR映射）映射方法得到。

8.判断小区边界的原则

单小区覆盖时，根据L1/L3吞吐量对测试路线的打点图和CDF曲线评估小区覆盖性能。

9.终端移动速度

低速：

0～15km/h

中速：

40～60km/h

高速：

100km/h以上

10.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30s，记录数据为30s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（ApplicationServer），以得到更适合验证TD-LTE无线性能的数据。

Ping的具体设置：

按照Windows默认值进行，ping的时间间隔为1s。

测试时的TCP/IP配置如下表所示。

表4-3TCP/IP配置列表

建议配置参数

服务器侧

终端侧

测试用PC系统

WindowsXP

TCP接收窗长（RWin）

1034816

默认发送窗

同RWin

MTUSize

1446

1446

ACKS选择

打开

MaxduplicateACKS

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。

11.测试用例

12.50%负载下性能测试

50%负载下单用户覆盖测试

项目:

50%负载下性能测试

分项目:

50%负载下单用户覆盖测试

用例编号:

5.1.1

版本:

1.0.0

参考文档:

网络配置:

重要性:

必选

测试目的:

1.考察在50%网络负载情况下TD-LTE网络的覆盖能力；

2.考察在50%负载下，系统要兼顾覆盖和容量时的参数配置方案

预置条件:

1.基本配置：

见“4.1.3测试网络基本配置”小节；

2.测试区域：

密集城区单小区，周围至少19个基站并开启。

网络采用4.2.4节所述方式进行干扰级别一加扰；

3.测试路线：

在主测小区内进行拉远测试，路径大致沿基站天线阵列法线方向；

4.测试资源：

测试UE一部，加载UE4部，加扰UE10部；

测试步骤:

1.将功控、SRS、调度参数均置于配置一;

2.将4部加载UE分别放置于主测小区的极好、好、中、差点，每个UE同时产生满buffer上下行TCP业务；

3.测试终端放置在测试车上，开启满buffer下行TCP业务。

测试车从起点出发，以中速朝小区边缘行驶，直至掉线。

移动过程中记录距基站距离、下行吞吐量、RSRP、SINR、CQI、MCS、传输模式、每子帧平均RB数以及PDSCHBLER；

4.将功控参数改为配置二,重复步骤3;

5.将功控参数改为配置一,SRS参数改为配置二,重复步骤3;

6.将SRS参数改为配置一,调度参数改为配置二,重复步骤3;

输出数据要求

及预期结果

1.各加载UE的吞吐量和小区吞吐量随时间变化曲线；

2.测试终端掉线距基站距离；

备注：

在50%负载下，系统应兼顾覆盖和容量；

参数

配置一

配置二

功控参数

P0_PUSCH

-70

-80

Alpha

1

1

SRS参数

Sounding带宽

96

96

Sounding周期

10ms

40ms

调度参数

下行调度算法

偏重公平

偏重效率

上行调度算法

偏重公平

偏重效率

注:

•偏重公平是指要求小区边缘的用户得到和小区中心用户相同的吞吐量;

•偏重效率是指允许小区中心用户的吞吐量较小区边缘用户偏高

50%负载下小区吞吐量测试

项目:

50%负载下性能测试

分项目:

50%负载下小区吞吐量测试

用例编号:

5.1.2

版本:

1.0.0

参考文档:

网络配置:

重要性:

必选

测试目的:

1.考察在50%网络负载情况下TD-LTE网络的性能；

2.考察在50%负载下，系统要兼顾覆盖和容量时的参数配置方案

预置条件:

1.基本配置：

见“4.1.3测试网络基本配置”小节；

2.测试区域：

密集城区单小区，周围至少19个基站并开启。

网络采用4.2.4节所述方式进行干扰级别一加扰；

3.测试点：

参考TD-S现网数据，在主测小区内选择10个测试点，每个测试点放置2部终端（建议1部测试终端+1部商用终端）；

4.测试资源：

测试终端10部，商用终端10部，加扰终端10部；

测试步骤:

1.将功控、SRS、调度参数均置于配置一;

2.主测小区内20个终端开启满buffer下行FTP业务并保持至少30秒。

记录每个UE的下行吞吐量，RSRP、SINR、CQI、MCS、天线模式；

3.主测小区内20个终端开启满buffer上行FTP业务并保持至少30秒。

记录每个UE的上行吞吐量，RSRP、SINR、MCS；

4.将功控参数改为配置二,重复步骤2-3;

5.将功控参数改为配置一,SRS参数改为配置二,重复步骤2-3;

6.将SRS参数改为配置一,调度参数改为配置二,重复步骤2-3;

输出数据要求

及预期结果

1.各UE的吞吐量和小区吞吐量；

备注：

在50%负载下，系统应兼顾覆盖和容量；

参数

配置一

配置二

功控参数

P0_PUSCH

-70

-80

Alpha

1

1

SRS参数

Sounding带宽

96

96

Sounding周期

10ms

40ms

调度参数

下行调度算法

偏重公平

偏重效率

上行调度算法

偏重公平

偏重效率

注:

•偏重公平是指要求小区边缘的用户得到和小区中心用户相同的吞吐量;

•偏重效率是指允许小区中心用户的吞吐量较小区边缘用户偏高

13.100%负载下性能测试（大数据包）

100%负载下单用户覆盖测试

项目:

100%负载下性能测试

分项目:

100%负载下单用户覆盖测试

用例编号:

5.2.1

版本:

1.0.0

参考文档:

网络配置:

重要性:

必选

测试目的:

1.考察在100%网络负载情况下TD-LTE网络的覆盖能力；

2.考察在100%负载下，系统偏重容量时的参数配置方案

预置条件:

1.基本配置：

见“4.1.3测试网络基本配置”小节；

2.测试区域：

密集城区单小区，周围至少19个基站并开启。

网络采用4.2.4节所述方式进行干扰级别二加扰；

3.测试路线：

在主测小区内进行拉远测试，路径大致沿基站天线阵列法线方向；

4.测试资源：

测试UE一部，加载UE4部，加扰UE10部；

测试步骤:

1.将功控、SRS、调度参数均置于配置三;

2.将4部加载UE分别放置于主测小区的极好、好、中、差点，每个UE同时产生满buffer上下行TCP业务；

3.测试终端放置在测试车上，开启满buffer下行TCP业务。

测试车从起点出发，以中速朝小区边缘行驶，直至掉线。

移动过程中记录距基站距离、下行吞吐量、RSRP、SINR、CQI、MCS、传输模式、每子帧平均RB数以及PDSCHBLER；

4.将功控参数改为配置四,重复步骤3;

5.将功控参数改为配置三,SRS参数改为配置四,重复步骤3;

6.将SRS参数改为配置三,调度参数改为配置四,重复步骤3;

输出数据要求

及预期结果

3.各加载UE的吞吐量和小区吞吐量随时间变化曲线；

4.测试终端掉线距基站距离；

备注：

在100%负载下，系统应偏重容量；

参数

配置三

配置四

功控参数

P0_PUSCH

-80

-80

Alpha

1

0.8

SRS参数

Sounding带宽

24

24

Sounding周期

10ms

40ms

调度参数

下行调度算法

偏重公平

偏重效率

上行调度算法

偏重公平

偏重效率

注:

•偏重公平是指要求小区边缘的用户得到和小区中心用户相同的吞吐量;

•偏重效率是指允许小区中心用户的吞吐量较小区边缘用户偏高

100%负载下小区吞吐量测试

项目:

100%负载下性能测试

分项目:

100%负载下小区吞吐量测试

用例编号:

5.2.2

版本:

1.0.0

参考文档:

网络配置:

重要性:

必选

测试目的:

1.考察在100%网络负载情况下TD-LTE网络的性能；

2.考察在100%负载下，系统偏重容量时的参数配置方案

预置条件:

1.基本配置：

见“4.1.3测试网络基本配置”小节；

2.测试区域：

密集城区单小区，周围至少19个基站并开启。

网络采用4.2.4节所述方式进行干扰级别二加扰；

3.测试点：

参考TD-S现网数据，在主测小区内选择10个测试点，每个测试点放置2部终端（建议1部测试终端+1部商用终端）；

4.测试资源：

测试终端10部，商用终端10部，加扰终端10部；

测试步骤:

1.将功控、SRS、调度参数均置于配置三;

2.主测小区内20个终端开启满buffer下行FTP业务并保持至少30秒。

记录每个UE的下行吞吐量，RSRP、SINR、CQI、MCS、天线模式；

3.主测小区内20个终端开启满buffer上行FTP业务并保持至少30秒。

记录每个UE的上行吞吐量，RSRP、SINR、MCS；

4.将功控参数改为