TD-LTE規模技術試驗主要內容和規范體系

2011年，我國在六個城市開始實施TD-LTE規模技術試驗，試驗將分為兩個階段，進行終端、核心網、傳輸和承載、無線網絡性能和網絡質量、多天線技術、網管等多項測試。通過這些測試，將對TD-LTE系統的同頻組網能力進行驗證，并促進TD-LTE產品成熟與完善。本文介紹了TD-LTE規模技術試驗的各項測試內容和為其制定的規范體系。

1 規模技術試驗的背景和目的

為進一步推動TD-LTE研發和產業化進程，在研發技術試驗的基礎上，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和信息化部電信研究院MTNet實驗室/外場開展了TD-LTE規模技術試驗。主要目的包括：

(1)進一步驗證TD-LTE關鍵技術、優化完善設備關鍵性能，促進產品成熟。

(2)驗證TD-LTE系統組網能力、網絡性能以及業務應用，促進產業鏈各環節的研發和產業化進展。

(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，同時促進全球有實力的設備制造企業積極參與TD-LTE產業。

2 規模技術試驗的階段劃分

為了適應產品功能增強、測試內容逐步深入的實際情況，規模技術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，初步規劃1.5~2兩年完成(見圖1)。

圖1 TD-LTE規模技術試驗階段劃分

第一階段(R8單模終端階段)主要進行R8版本的無線網絡性能測試和單模終端的性能測試。第一階段規模技術試驗網絡不與現網連接。

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業務(寬帶高速數據業務、分組域語音業務和增值業務)測試，以及網管測試等。

3 規模技術試驗主要測試內容

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

表1 TD-LTE規模技術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TD-LTE產品成熟與完善，充分驗證TD-LTE的同頻組網能力，并在MIMO模式選擇等關鍵技術問題上做出選擇。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TD-LTE產品成熟與完善角度出發，第一階段“六城市測試”規劃了單模數據卡測試、核心網測試、傳輸和承載測試等內容。

(1)單模數據卡測試：主要是在規模外場實際環境中，對TD-LTE單模數據卡的協議功能及吞吐量、時延、覆蓋、多用戶容量、系統內切換性能進行測試，驗證終端的功能、性能、業務能力和穩定性等是否達到預期指標，符合規模技術試驗的要求。

(2)核心網測試：主要是在規模外場實際環境中，對MME，SGW，PGW，HSS等LTE核心網網元的功能，包括基本業務、移動性管理、會話管理、UE能力、網元選擇、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核心網設備的功能、性能和可靠性滿足規模試驗測試要求。另外，還規劃了核心網計費測試，對SGW計費，PGW計費，CG等功能進行測試。

(3)傳輸和承載測試：規模技術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、業務端到端性能、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”的核心內容是驗證TD-LTE系統的同頻組網能力。TD-LTE是否能同頻組網是對判斷TD-LTE的技術先進性和競爭力、規劃TD-LTE頻譜分配的重要參考，因此需要盡早進行驗證。為了驗證TD-LTE系統的同頻組網能力，第一階段“六城市測試”中規劃了“無線網絡性能和網絡質量”測試。

無線網絡性能和網絡質量測試需要在50個小區連續覆蓋的測試環境進行，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、上行真實加擾”的環境下，對多用戶構成的小區的上下行吞吐量進行測試。加擾方法如圖2所示，除中心主測小區外，各加擾小區采用模擬波束方式進行下行模擬加擾，一個小區在四個方向上進行波束加擾，每個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測試(見圖2)。

圖2 TD-LTE規模技術試驗采用的“下行模擬加擾、上行真實加擾”方法

●單小區用戶容量測試：即在一個小區內放置至少200個終端，同時接入網絡，在空擾和加擾環境下驗證TD-LTE系統是否可以在一個小區內為200個終端同時提供數據業務。

●多小區網絡KPI測試：即在50個小區連續覆蓋、每個小區2個終端真實加載的環境下，通過遍歷50個小區的路測，驗證TD-LTE同頻組網下的網絡KPI指標，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、移動中業務長保能力等。

無線網絡性能和網絡質量測試需要達到的指標包括：

●用戶容量：每小區支持200個終端同時運行數據業務。

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

●KPI：在實際用戶占用50%網絡資源的條件下，接通率高于95%，掉線率低于4%，系統內切換成功率高于95%。