中国移动5G规模技术试验5G基本性能对比v35.docx
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中国移动5G规模技术试验5G基本性能对比v35
5G规模试验
基本性能对比测试规范
版本号:
3.5
前言
本标准旨在规范5G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5G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5G规模外场测试的测试例与测试方法。
针对不同的测试需求,制定了针对性的测试例以及测试方法,说明了对于本类测试的基本要求、测试设备的数量以及测试中针对性的约定,并规定了测试需要输出的数据,供开展5G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:
⏹无线网络侧:
2018年3月的R15版本
⏹核心网络侧:
2018年3月的R15版本
3.术语、定义和缩略语
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
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.测试环境基本要求
4.1网络结构与规模
规模试验五城市选取密集城区或典型城区环境,无线网络形成较规则的多层蜂窝结构。
试验网络分为NSA区域、SA区域(包含3.5G/4.9G/PicoRRU区域)、64/32/16通道天线区域;建议SA区域独立于NSA区域,NSA和SA并行测试,互不干扰。
NSA区域采用3x网络架构,应成片覆盖达到至少19站规模;SA区域应至少达到19站规模。
4.2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.单小区作为主测小区,其它小区空扰或按指定方式进行加扰。
要求主测小区位于试验区域中心,周围邻小区较多,主测小区具备径向和环形测试路线
2.NSA需19个站点连续覆盖,SA需19个以上站点连续覆盖。
比较规则的蜂窝结构覆盖区域,在该区域内进行路测。
路测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10km/h~30km/h左右的速度行驶。
4.3测试网络基本配置
如无特殊说明,规模试验测试中的默认配置见下。
表4-1测试典型配置参数
项目
取值
备注
NR频率
3400-3500MHz/3500-3600MHz
选择无二次谐波干扰的频段
NR带宽
100M
NR发射功率
200W
NSALTE频率
FDD:
900/1800MHz
TDD:
2615-2635MHz/1905-1915MHz
根据各城市具体情况选择
NSALTE带宽
FDD:
10M;TDD:
10M-20M
根据各城市具体情况选择
NSAFDD1800天线
4T4R
NR帧结构
2.5ms双周期
NSA阶段选择自己支持的,SA阶段必须支持双周期
特殊子帧配比
10DL:
2GP:
2UL
NSA初期选择自己支持的,SA阶段必须支持此配比
上下行比例
3:
7
特殊子帧GP
默认2个符号
PRACH格式
Format0/FormatB4/FormatC2
至少选一种进行测试
PRACH周期
10ms
PUCCH格式
Format0/Format1选一种
同时Format2/Format3选一种
SSB子载波间隔
30kHz
SSB及参考信号
PowerBoosting
开启
3dB
SSB波束数量
根据多天线测试结果选取最优波束数量
固定位置,水平方向
PBCH周期
20ms
PDCCH波束数量
同SSB,窄
和SSB波束数量一样,common
PDCCH符号数
1个
如有特殊配置,在测试例中单独说明
天线通道数
64
16/32通道仅在相关测试例应用
上行功率控制
启用
PUCCH,PUSCH,Sounding
AMC
启用
终端形态
NSA:
5G:
1T4R4G:
1T2R
SA:
2T4R
终端发射功率
NSA/SA总功率均不超26dBm
业务类型
TCP业务
无线与终端传输
IPv6
4.4配合测试设备
表4-2测试配合设备
名称
数量
型号与版本(测试时填写)
路测终端
按需配置
测试CPE或FPGA或测试终端
测试用PC
按需配置
测试车
1辆
扫频仪
1台
信号发生仪
1台
注:
整体测试分为FPGA/CPE测试阶段和芯片测试阶段,在NSA芯片成熟后,需对NSA所有测试例进行复测。
4.5加扰方式
道路覆盖场景下PDSCH加扰方案:
邻区采用窄波束模拟扫描进行干扰生成。
波束数量至少16个(最多32个),每个下行slot采用一个波束权值(即每个slot一个波束),水平至少8波束(最多16个),扫描范围为120°,波束宽度小于等于15°,依次遍历。
下图为水平2层,每层个16波束的最大波束情况。
厂家可根据自己天线情况适当调整加扰层数和每层波束个数。
频域上采用OCNG方案,以TYPE0方式随机占用n个PRB。
例如下行进行50%负载加扰,表示下行有50%的随机PRB被占用。
PUSCH加扰方案:
∙真实UE加扰
∙信号发生仪
4.6测试结果格式
参照以下文件的log格式输出。
4.7选点原则
测试点分为极好、好、中、差点,采用NRSS-SINR进行定义。
具体选点数值在测试前根据拉网CDF曲线进行确定。
同时参考4G选点原则。
4.8Duplication
•NSASRBDuplication(DL&UL):
支持SRB1和SRB2在LTE和NR侧重复传输,内容相同,是否同时可由网络配置;
•NSADRBDuplication(DL&UL):
支持数据在LTE和NR侧下行重复传输,内容相同,是否同时可由网络配置;
•SADuplication(DL&UL):
PDCP层功能,信令SRB和数据DRB可以在NR侧通过不同的RLC层重复传输,内容相同,如通过CA和DC,非NB-IOT的重复发送;
5.NSA室外覆盖性能
5.1扫频
测试目的
1.检测测试区域5G频点的底噪情况。
若底噪过高应采取措施消除干扰
预置条件
1.基本配置:
NR系统采用4.3节的网络基本配置
2.测试区域:
测试规范中规定的遍历区域、拉远区域、室外和室内区域
3.扫频范围:
3.3-3.7GHz,注意可能出现的卫星、雷达干扰;
4.测试终端:
扫频仪一台
测试步骤
1.选择测试规范中规定的所有测试区域,关闭所有测试站点,将扫频仪放置车上,开启扫频仪及GPS,以小于30km/h的车速遍历所有测试区域,记录每个测试区域扫频信号打点图、上/下行底噪情况;
2.根据扫频结果,解决干扰问题,或选择干扰较低的5G频段进行后续测试。
数据记录
1.记录测试区域的扫频频段、扫频区域、干扰信号分布、每个区域的上下行底噪情况
5.2室外下行-孤站-法线
测试目的
1.考察不同级别加扰对NR覆盖水平、边缘用户速率的影响
2.考察4G和5G覆盖差异
预置条件
1.基本配置:
NR系统采用4.3节的网络基本配置
2.测试区域:
密集城区主测小区,天线阵列法线方向路径,邻区关闭;
3.天线配置:
主测小区4G/5G天线朝向、方向角、下倾角等工参一样;
4.测试终端:
1部NR测试终端。
测试终端锁定主测小区,不做切换
测试步骤
1.NSA测试终端放置在测试车上,发起下行满bufferTCP业务。
测试车从主测小区好点出发,以中慢速径向拉远至断链点,整体至少有效测试10分钟,边缘至少5分钟;
数据记录
1.记录测试区域的扫频频段、扫频区域、每个区域的上下行底噪情况
2.记录测试过程中测试终端的各项数据,具体内容见4.6节
5.3室外上行-孤站-法线
参考5.2测试例。
差异:
测试终端发起上行满bufferTCP业务。
5.4室外下行-空扰-法线
参考5.2测试例。
差异:
开启邻区,上下行空扰。
5.5室外上行-空扰-法线
参考5.2测试例。
差异:
开启邻区,上下行空扰,测试终端发起上行满bufferTCP业务。
5.6室外下行-空扰-60度
参考5.2测试例。
差异:
开启邻区,上下行空扰,测试路线选取与天线法线成60度角的方向。
5.7室外上行-空扰-60度
参考5.2测试例。
差异:
开启邻区,上下行空扰,测试终端发起上行满bufferTCP业务,测试路线选取与天线法线成60度角的方向。
5.8室外下行-加扰-法线
参考5.2测试例。
差异:
邻区开启50%下行加扰以及IoT为3dB的上行干扰。
5.9室外上行-加扰-法线
参考5.2测试例。
差异:
测试终端发起上行满bufferTCP业务,邻邻区开启50%下行加扰以及IoT为3dB的上行干扰。
5.10室外下行-加扰-60度
参考5.2测试例。
差异:
测试路线选取与天线法线成60度角的方向,邻区开启50%下行加扰以及IoT为3dB的上行干扰。
5.11室外上行-加扰-60度
参考5.2测试例。
差异:
测试终端发起上行满bufferTCP业务,测试路线选取与天线法线成60度角的方向,邻区开启50%下行加扰以及IoT为3dB的上行干扰。
6.NSA接入性能
6.1PRACH-Format0–孤站
测试目的
1.对比5G长、短序列PRACH覆盖性能,及对终端接入的影响;
2.同时评估4G的PRACH覆盖性能;
3.对比NSA架构下4G/5GPRACH覆盖性能;
4.评估最小可接入SS-RSRP和SS-SINR。
预置条件
1.基本配置:
NR系统采用4.3节的网络基本配置
2.测试区域:
密集城区主测小区,天线阵列法线方向路径,邻区关闭;
3.天线配置:
主测小区4G/5G天线朝向、方向角、下倾角等工参一样;
4.测试终端:
1部NR测试终端。
测试终端锁定主测小区,不做切换
测试步骤
1.PRACH格式采用Format0
2.从5.2室外下行-孤站-法线测试中的断链点开始,尝试进行随机接入(包含4G和5G),若随机接入失败则向小区中心移动或向小区边缘继续移动若干米再次尝试;
3.记录第一个能够连续发起三次4G随机接入(包含MSG1-5)位置的RSRP和SINR,以及4G随机接入信令log
4.记录第一个能够连续解调三次5GMSG1位置的RSRP和SINR,及5G随机接入信令log
5.记录第一个能够连续发起三次5G随机接入(包含MSG1-4)位置的RSRP和SINR,以及5G随机接入信令log
数据记录
1.记录测试过程中测试终端的各项数据,具体内容见4.6节
2.分别从基站和终端侧打印基站和终端间的信令交互流程,从基站和终端侧同时观测MSG1是否成功发送与解调
6.2PRACH-FormatB4-孤站
参考6.1测试例。
差异:
PRACH采用FormatB4格式。
6.3PRACH-FormatC2-孤站
参考6.1测试例。
差异:
PRACH采用FormatC2格式。
6.4PRACH-Format0-空扰
参考6.1测试例。
差异:
邻区开启,上下行空扰。
6.5PRACH-FormatB4-空扰
参考6.1测试例。
差异:
邻区开启,上下行空扰,PRACH采用FormatB4格式。
6.6PRACH-FormatC2-空扰
参考6.1测试例。
差异:
邻区开启,上下行空扰,PRACH采用FormatC2格式。
7.NSA室外覆盖室内性能
7.1室外覆盖室内-下行-空扰
测试目的
评估NSA系统(4G和5G)在室外覆盖室内场景下的性能
预置条件
1.基本配置:
NR系统采用4.3节的网络基本配置
2.测试区域:
密集城区典型室外覆盖室内环境,建筑物材质不限
3.测试终端:
1部NR测试终端。
测试终端锁定主测小区,不做切换
4.天线配置:
4G和5G天线同工参
测试步骤
1.测试区域上下行空扰;
2.测试终端放置在穿透外立面之后1米的楼内位置,发起下行TCP满buffer业务,保持3分钟;
3.3分钟后向楼内缓慢进入,每隔1米定点测试3分钟,直至掉线为止。
数据记录
1.记录测试过程中终端各项测试数据,具体内容见4.6节
2.现场测试环境照片3张:
外部、内部-面向窗口、内部-面向内部各一张,重点关注门、窗、墙的材质。
如下图分别为外部、内部-面向窗口的照片示例
7.2室外覆盖室内-上行-空扰
参考7.1测试例。
差异:
测试终端发起上行TCP满buffer业务。
8.NSA单用户速率
8.1极好点-下行-空扰
测试目的
评估NSA系统的单用户峰值速率
预置条件
1.基本配置:
NR系统采用4.3节的网络基本配置
2.测试区域:
密集城区主测小区
3.测试终端:
1部NSA测试终端
测试步骤
1.NSA测试终端放置在小区极好点,发起下行TCP满buffer业务,保持5分钟
数据记录
1.记录测试过程中测试终端的各项数据,具体内容见4.6节
8.2极好点-上行-空扰
参考8.1测试例。
差异:
测试终端发起上行TCP满buffer业务。
8.3极好点-下行-加扰
参考8.1测试例。
差异:
邻区产生下行50%干扰。
8.4极好点-上行-加扰
参考8.1测试例。
差异:
测试终端发起上行TCP满buffer业务,对主测小区施加3dB上行干扰。
8.5好点-下行-空扰
参考8.1测试例。
差异:
测试终端放置在小区好点。
8.6好点-上行-空扰
参考8.1测试例。
差异:
测试终端放置在小区好点,测试终端发起上行TCP满buffer业务。
8.7好点-下行-加扰
参考8.1测试例。
差异:
测试终端放置在小区好点,邻区产生下行50%干扰。
8.8好点-上行-加扰
参考8.1测试例。
差异:
测试终端放置在小区好点,发起上行TCP满buffer业务,对主测小区施加3dB上行干扰。
8.9中点-下行-空扰
参考8.1测试例。
差异:
测试终端放置在小区中点。
8.10中点-上行-空扰
参考8.1测试例。
差异:
测试终端放置在小区中点,测试终端发起上行TCP满buffer业务。
8.11中点-下行-加扰
参考8.1测试例。
差异:
测试终端放置在小区中点,邻区产生下行50%干扰。
8.12中点-上行-加扰
参考8.1测试例。
差异:
测试终端放置在小区中点,发起上行TCP满buffer业务,对主测小区施加3dB上行干扰。
8.13差点-下行-空扰
参考8.1测试例。
差异:
测试终端放置在小区差点。
8.14差点-上行-空扰
参考8.1测试例。
差异:
测试终端放置在小区差点,测试终端发起上行TCP满buffer业务。
8.15差点-下行-加扰
参考8.1测试例。
差异:
测试终端放置在小区差点,邻区产生下行50%干扰。
8.16差点-上行-加扰
参考8.1测试例。
差异:
测试终端放置在小区差点,发起上行TCP满buffer业务,对主测小区施加3dB上行干扰。
9.NSA小区吞吐量
9.1小区峰值吞吐量-下行-空扰
测试目的
评估NSA系统的小区级别峰值吞吐量
预置条件
1.基本配置:
NR系统采用4.3节的网络基本配置
2.测试区域:
密集城区主测小区,周围至少19个基站开启且空扰
3.测试终端:
5-10部NSA测试终端
测试步骤
1.10部NSA测试终端放置在极好点(可以在小区内选取多个极好点),发起下行TCP满buffer业务,保持5分钟
数据记录
1.记录测试过程中测试终端的各项数据,具体内容见4.6节。
每个终端都要记录。
9.2小区峰值吞吐量-上行-空扰
参考9.1测试例。
差异:
测试终端发起上行TCP满buffer业务。
9.3小区峰值吞吐量-下行-加扰
参考9.1测试例。
差异:
邻区产生下行50%干扰。
9.4小区峰值吞吐量-上行-加扰
参考9.1测试例。
差异:
测试终端发起上行TCP满buffer业务,对主测小区施加3dB上行干扰。
9.5小区峰值吞吐量-并行-空扰
参考9.1测试例。
差异:
10部NSA测试终端每部都同时发起上下行TCP满buffer业务。
9.6小区峰值吞吐量-并行-加扰
参考9.1测试例。
差异:
10部NSA测试终端每部都同时发起上下行TCP满buffer业务,邻区产生下行50%干扰且对主测小区施加3dB上行干扰。
9.7小区平均吞吐量-下行-孤站
测试目的
评估NSA系统的小区级别平均吞吐量
预置条件
1.基本配置:
NR系统采用4.3节的网络基本配置
2.测试区域:
密集城区主测小区,周围至少19个基站,关闭邻区,孤站拉远
3.测试终端:
5-10部NSA测试终端
测试步骤
1.10部NSA测试终端分别放置在极好/好/中/差点,放置比例为1:
2:
4:
3,发起下行TCP满buffer业务,保持有效时长5分钟
数据记录
1.记录测试过程中测试终端的各项数据,具体内容见4.6节
预期结果
1.进行小区孤站下行测试的目的是为了对比孤站和空扰场景,不同位置的SS-SINR差异
9.8小区平均吞吐量-下行-空扰
参考9.7测试例。
差异:
邻区开启,上下行空扰。
9.9小区平均吞吐量-上行-空扰
参考9.7测试例。
差异:
邻区开启,上下行空扰,测试终端发起上行TCP满buffer业务。
9.10小区平均吞吐量-下行-加扰
参考9.7测试例。
差异:
邻区产生下行50%干扰。
9.11小区平均吞吐量-上行-加扰
参考9.7测试例。
差异:
测试终端发起上行TCP满buffer业务,对主测小区施加3dB上行干扰。
10.NSA干扰余量
10.1下行干扰余量
无需执行测试,利用9.7、9.8、9.10的测试结果,对比SS-SINR/CSI-RSSINR的差异,得到下行干扰余量数据。
10.2上行干扰余量
使用9.8的测试环境设置,将5-10部终端均匀放置于邻小区内靠近主测小区的边缘,以1部终端为步长,逐一发起上行满bufferTCP业务来产生上行干扰。
邻区逐渐提高干扰的同时,将1部终端置于主测小区差点,做上行FTP业务,记录相关数据。
记录主测小区基站底噪抬升情况。
11.NSA移动性
11.1全网遍历-空扰
测试目的
1.考察全网覆盖连续性和总体性能表现;
2.考察不同负载情况对网络指标和干扰余量的影响
预置条件
1.基本配置:
NR系统采用4.3节的网络基本配置
2.测试区域:
密集城区19个以上站点连续覆盖区域,比较规则的多层蜂窝结构,所有基站开启且空扰。
测试路线应包含各种类型的道路尤其注意包括小路如背街小巷。
可参考ATU测试网格。
3.测试终端:
2部NSA测试终端
测试步骤
1.2部NSA测试终端放置在测试车上,一部发起下行TCP满buffer业务,另一部发起上行TCP满buffer业务。
2.测试车以慢速遍历事先选择的行驶路线。
测试时长至少达到1小时。
数据记录
1.记录测试过程中测试终端的各项数据,具体内容见4.6节
2.记录各KPI指标:
如接入成功率、掉线率、切换成功率、切换时延等
11.2全网遍历-50%加扰
参考11.1测试例。
差异:
测试区域产生50%下行干扰。
11.3全网遍历-100%加扰
参考11.1测试例。
差异:
测试区域产生100%下行干扰。
12.NSA控制面时延
12.1好点
测试目的
评估NSA系统在不同信道质量下的控制面时延
预置条件
1.基本配置:
NR系统采用4.3节的网络基本配置,CU-DU采用合设,关闭免调度
2.测试区域:
密集城区主测小区,周围站点开启且空扰
3.测试终端:
1部NSA测试终端
4.时延A:
终端在LTE发出MSG1,至发出RRC连接重配完成
时延B:
终端在LTE发出RRC连接重配完成,至收到NRMSG4
测试步骤
1.NSA测试终端放置在小区好点
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