td-lte和td-hspa+培训资料-td-lte无线技术测试

1、1 TD-LTE无线技术测试无线技术测试 工业和信息化部电信研究院通信标准研究所 无线与移动研究室 刘晓峰 liuxiaofeng TD-LTE和TD-HSPA+技术培训材料 工业和信息化部电信研究院通信标准研究所 无线与移动研究室 刘晓峰 liuxiaofeng TD-LTE和TD-HSPA+技术培训材料 2 目录目录 LTE技术概述 TD-LTE 基本功能测试 TD-LTE性能测试 总结 3 LTE技术概述技术概述 LTE技术需求 LTE关键技术 LTE主要物理信道 LTE基本物理单元 4 LTE技术需求技术需求 支持1.4MHz-20MHz带宽 峰值数据率：上行50Mbps，下行100Mbps 频谱效率达到HSDPA/HSUPA的2-4倍 提高小区边缘的比特率 用户面延迟（单向）小于5 ms，控制面延迟小于 100ms 降低建网成本，实现从3G的低成本演进 追求后向兼容, 但应该仔细考虑性能改进和向后兼容 之间的平衡 取消CS（电路交换）域，CS域业务在PS（包交换）域 实现，如采用VoIP 对低速移动优化系统，同时支持高速移动 5 LTE关键技术关键技术 频分多址技术 多用户调

2、度 频选调度 自适应MIMO技术 7种MIMO模式 功率控制技术 自适应调制编码技术 HARQ技术 小区间干扰抑制技术 6 主要物理信道主要物理信道 PBCH：广播信道，发送MIB等系统配置基本信息 PDCCH：下行控制信道，发送下行控制信息、上行调 度信息和上行信道信息等 PDSCH：下行数据信道，发送下行数据信息 PCFICH：发送PDCCH格式信息 PHICH：发送ACK/NAK信息 PRACH：上行随机接入信道，发起上行随机接入信息 PUCCH：上行控制信道，发送上行控制信息及信道信 息等 PUSCH：上行数据信道，发送上行数据信息 7 LTE资源分配单位资源分配单位 基本资源单位：RE（资源粒子）=1 个OFDM符号*1个子载波（颗粒度过 细，无法使用） 共享信道资源单位：资源块（RB） 时隙长度要满足延迟要求 ? LTE：0.5ms 频域上取决于最小数据流 （如VoIP）的需要 ? LTE：12个子载波 1个RB对=2个RB（1ms） 下行控制信道资源单位： 资源粒度更小 1个REG=4个RE 1个CCE=9个REG 8 思考思考 LTE系统就像F1赛车 LTE系统测试就是

3、风洞系统 各个零部件的测试 关键技术测试 性能的测试 系统有若干参数组合，如何进行参数选择？ 9 目 录目 录 LTE技术概述 TD-LTE 基本功能测试 TD-LTE性能测试 总结 10 基本功能测试基本功能测试 目标：验证eNB、终端遵循3GPP标准、实现设备技术规范所要求的 物理层基本功能 测试内容 基本配置 ? 系统带宽 ? 帧结构 ? 下行参考信号 ? 上行参考信号 ? 资源分配方式 ? 公共控制信道传输格式 基本过程 ? 测量 ? 功率控制 ? 下行同步与小区搜索 ? 上行同步与随机接入 关键技术 ? 数据信道自适应调制编码 ? 多天线技术 11 系统带宽系统带宽 理论说明： 含义：系统占用RB数，20MHz对应约100个RB 需求：支持1.4MHz-20MHz带宽 测试方法 直接读取PBCH的MIB信息中dl-bandwidth 参数 利用频谱仪观察系统占用频带宽度 测试中是否要遍历所有带宽？ 12 帧结构（帧结构（1） 理论说明： TDD用帧结构类型2 支持7种上下行配比格式 9种特殊子帧配置 13 帧结构帧结构(2) 所支持的UL/DL configuration S

4、ubframe number Uplink-downlink configuration Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity 0123456789 05 msDSUUUDSUUU 15 msDSUUDDSUUD 25 msDSUDDDSUDD 310 msDSUUUDDDDD 410 msDSUUDDDDDD 510 msDSUDDDDDDD 65 msDSUUUDSUUD 14 帧结构（帧结构（3） 测试方法： 主要测试配置2（上下行配置2:2）和配置3（上下 行配置3:1）；特殊子帧配置选择配置5（9:3:2）和 配置7（10：2：2） 直接读取MIB与SIB消息的相关配置 利用频谱分析仪观察时频配置 预期结果： 系统可实现不同的帧结构配置 15 下行参考信号（下行参考信号（1） 下行参考信号作用： 下行信道质量测量 下行信道估计 小区搜索 分类： 小区专用参考信号 ? 在天线端口0-3传输 ? 频域位置与小区ID相关 MBSFN参考信号 ? 在天线端口4上传输 ? 在有MBSFN传输时使用 UE专用参考信号 ? 用于天线端口5

5、? 针对下行波束赋形技术 16 下行参考信号（下行参考信号（2） 测试方法： 改变小区ID，对小区公共参考信号的6种频域位置 进行遍历。 通过频谱仪观测参考信号位置的改变 17 上行参考信号（上行参考信号（1） 上行参考信号作用： 上行信道估计 上行信道质量测量 上行参考信号类型： 上行解调用参考信号，与PUCCH和PUSCH解调相 关 上行信道探测参考信号（SRS），宽带参考信号 上行参考信号的产生使用Zadoff-Chu 不同根序列+跳转 18 上行参考信号（上行参考信号（2） 为了保证上行SC-FDMA的单载波特性，上行RS和 PUSCH采用TDM复用。 上行DM RS位于每个5ms时隙的第3个符号，占用所有 等效子载波。 测试方法： 基站通过RRC配置Zadoff-Chu相关参数，终端按照相关配置 进行发送 19 PDSCH资源分配方式（资源分配方式（1） 理论分析 PDSCH有三种资源分配方式：Type0、1和2，对应不同的资 源分配方式 ? Type0：Bitmap方式，用于集中式映射 ? Type1：分组指示方式，用于分布式映射 ? Type2：Compact方式，树状指

6、示，用于2种方式 每种资源分配方式由PDCCH的DCI给出，type0和1的区分由 带宽相关的参数给出 typeDCI 01,2,2A 11,2,2A 21A,1B,1C,1D 20 PDSCH资源分配方式（资源分配方式（2） 测试方法： 选择一种MIMO模式，在整个频带内以不同资源配 置类型发送数据 监测DCI中分配的REG编号，资源分配指示等相关 信令 21 PUSCH资源分配方式资源分配方式 集中式分配 跳频分配 Intra-TTI hopping Inter-TTI hopping 22 PUSCH资源分配方式资源分配方式 测试方法： 基站分配不同的资源分配方式进行数据传输 相关配置由终端直接从PDCCH中读出 23 公共和控制信道传输格式公共和控制信道传输格式 理论分析： 公共和控制信道包括：PBCH、PCFICH、PHICH 、PDCCH、PUCCH及PRACH 各公共和控制信道均采用BPSK及QPSK传输 测试方法 基站与终端相连，基站与终端发送相关数据及控制 信息 基站及手机可以正确接收相关消息 24 物理层测量物理层测量 基站侧：用于小区间干扰协调的测量： HII测量

7、 OI测量 终端侧：和切换相关的测量： RSSI（系统带宽内场强，主要用于干扰测量） RSRP（某些RB内的接收功率，主要用于切换时判断信号强 度） RSRQ（某些RB内的SINR，更精确的切换判据） 同频测量、异频测量 周期性上报、事件触发型上报 测试方法： 终端可给出相关测量量 25 功率控制（功率控制（1） 理论说明： 上行功率控制 ? PUSCH功率控制 ? PUCCH功率控制 ? 上行SRS功率控制 ? 支持过载指示（OI）和高干扰指示（HII） 下行功率控制 ? 下行各RE上的功率分配，如下行参考信号功率增强 ? 支持基于每RB的RNTP指示 26 功率控制（功率控制（2） 测试方法： 上行 ? 调整路径损耗，检测终端发送功率 下行 ? 基站可可根据RRC层配置调整各RE的功率分配 预期结果： 上行终端可根据路损改变发送功率 下行各RE功率分配与RRC信令配置相符 27 下行同步和小区搜索下行同步和小区搜索 理论分析 LTE的同步信号由主同步信号(PSS)和辅同步信号 (SSS)两种来支持下行同步和小区搜索 测试方法： 系统给基站分配不同的小区ID，终端接入系统 预期结果：

8、 终端可以进行同步，并正常驻留 28 上行同步上行同步 理论分析： LTE系统支持终端发起的时钟提前（TA）指令 ? 支持上行随机接入 ? 支持上行同步 测试方法： 终端正常开机，可接入系统并进行上行数据传输 29 随机接入（随机接入（1） 理论分析： 终端发起随机接入的5种场景： ? 从RRC_IDLE发起的初始接入; ? 无线链路失败后发起的初始接入; ? 切换时进行随机接入; ? RRC_CONNECTED 下的下行数据到达; ? RRC_CONNECTED 下的上行数据到达; 两种随机接入过程 ? 基于竞争的随机接入过程：适用于5种接入场景 ? 基于非竞争的随机接入过程：适用于切换及下行数据到达 30 随机接入（随机接入（2） UEeNB Random Access Preamble1 Random Access Response2 Scheduled Transmission3 Contention Resolution4 基于竞争的随机接入 31 随机接入（随机接入（3） 基于非竞争的随机接入 UEeNB RA Preamble assignment0 Random Acc

9、ess Preamble1 Random Access Response2 32 随机接入（随机接入（4） 测试方法： 终端处于IDLE模式下，发起基于竞争与非竞争的随 机接入 终端处于切换时发起基于竞争与非竞争的随机接入 终端失步状态下的随机接入 ? 终端如何处于失步状态待研究 33 数据信道自适应调制编码数据信道自适应调制编码 理论分析： 上下行数据信道均支持QPSK、16QAM及64QAM 三种调制方式，上下行各支持32种MCS 数据信道具体使用的调制及编码方式需要根据信道 状况自适应变化 测试方法： 通过调整信道衰减观测数据信道数据传输格式 预期结果 数据信道传输格式随信道变化而自适应调整 34 多天线技术（多天线技术（1） 理论分析 下行数据信道有7种模式，每种模式对应不同的多天线技 术组合 天线模式多天线方式 模式1单天线 模式2发送分集 模式3发送分集或大延时CDD 模式4发送分集或闭环空间复用 模式5发送分集或多用户MIMO 模式6发送分集或单层的闭环空间复用 模式7天线端口5（波束赋形） 35 多天线技术（多天线技术（2） 测试方法： 基站端选择一种天线模式，调整信道衰减及信道相 关性 通过PDCCH的DCI读取多天线方式 预期结果 在每种天线模式下，可实现标准规定的多天线方式 36 目 录目 录 LTE技术回顾 TD-LTE 基本功能测试 TD-LTE性能测试 TD-LTE同频组网技术研究 TD-LTE同频组网技术测试 总结 37 性能测试性能测试 目标：验证eNB，终端能达到3GPP的性能需求 主要内容 上下行峰值速率 上下行频域调度 上下行HARQ 下行MIMO测试 上行SIMO测试 控制面时延 用户面时延 切换 导频加干扰测试 控制信道加干扰测试 数据信道加干扰测试 38 上下行峰值速率上下行峰值速率 测试目的： 验证TD-LTE系统能达到的最高速率 系统配置： 下行双流，每流均用64QAM调制+最高码率 上行SIMO，64QAM+最高码率 测试方法： 在最高SNR测量系统数据率 物理层数据由测试设备直接读出，应用层数据由吞吐量测试 软件读出 预期结果： 峰值数据率：上行50Mbps，下行100Mbps 39 上下行频域调度上下行频域调度 测试目的： 测试基站频域调度性能 系统配置： 下行SFBC，上

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