TD-LTE测试内容和信令

1、 TD-LTE测试内容和信令解析 1. 测试内容现阶段通常涉及到的测试按测试模式来分可分为室外测试与室内测试，按测试内容来分通常可分为覆盖测试与业务测试。由于室外与室内的覆盖测试及业务测试大部分操作都相同，所以本节以室外测试为例，介绍覆盖测试与业务测试的操作流程。11.1 覆盖测试覆盖测试主要是通过CNT测试软件了解记录覆盖区域的信号强度、信号质量、信干噪比（SINR）。 覆盖测试操作通常进行覆盖测试时终端处于空闲状态，测试时先按上述文档介绍的内容进行正确的设备连接，开始记录测试文件，然后按既定路线进行路测，记录路线上的信号覆盖情况。1.1.2 覆盖测试关注指标进行覆盖测试时

2、，我们通常关注以下三个问题。第一，测试路段是哪个小区覆盖；第二，该路段覆盖信号强度如何；第三，该路段覆盖信号质量如何。首先，从测试软件的LTE Cell Information窗口我们可以看到当前的主覆盖小区，如下图。图15 LTE Cell Information窗口正确导入小区信息数据后，我们可以在上图窗口中看到当前服务小区的名称，CellID和PCI，这些参数都能标识当前为终端提供服务的是哪个小区。更进一步，我们打开测试软件主菜单Presentation->LTE->LTE Server Cell Information窗口可以看到更详细的服务小区信息，如下图。图16 LTE

3、 Server Cell Information窗口确认了主服务小区之后，我们可以看到该小区在测试路段的覆盖强度，就是参数RSRP（参考信号接收功率），在图15和图16的两个窗口中均可以看到这个参数，更直观的方法，则是在MAP窗口通过路测覆盖图显示出来，如下图所示。图17 RSRP覆盖图现阶段道路覆盖要求RSRP尽量保持在-110dbm以上，为保证业务质量，作为优化的目标，我们尽可能的通过调整，使RSRP尽量保持在-105dbm以上。对于覆盖路段的信号质量，目前软件不能采样较合适的参数直观显示。由于LTE小区间的干扰对信号质量影响较大，我们可以通过LTE Cell Information窗口的

4、邻区信息间接获知信号质量的大概情况。根据LTE道路覆盖的要求，除正常的切换带外，最好LTE Cell Information窗口只显示一个服务小区的信息（该窗口对邻区信号的显示有一定阀值控制，当主服务小区较邻区信号强很多的时候邻区信号不显示）。若该窗口中显示了几个小区的信号（如下图），信号强度相差不大，则表示该路段信号覆盖不纯净，信号质量较差。另外，对处于业务状态的终端，我们可以通过下行的BLER或上行的发射功率间接认识该处无线环境的信号质量。图18 信号杂乱的覆盖情况1.2 业务测试现阶段业务测试主要包括数据业务的下载和上传测试。 业务测试操作业务测试需要终端在激活状态下进行

5、。测试时先把终端连接上网（Connect状态，通过高通软件QMICM控制），然后使用FTP工具进行数据的下载和上传（进行下载上传时采用10个线程同时进行）。同时按照上述文档介绍的内容进行正确的设备连接，开始记录测试文件，然后按既定路线进行路测，记录路线上的业务性能情况。另外，业务测试也可以借助DU METER小工具对下载上传的速率进行实时显示和统计。1.2.2 业务测试关注指标进行业务测试时，我们除了关注覆盖测试的相关指标之外，还需关注与业务性能相关的指标。主要包括业务速率以及与速率直接相关的网络参数如下行BLER、MCS（数据调制与传输格式）、RB Numble(资源数目)、RI（天线模式指

6、示）等。在CNT软件中，上述参数并没能在已定义好的窗口中直接显示，为同时显示观察，我们可以采有CNT自定义窗口的功能。自定义窗口通过CNT软件主菜单Presentation->Templates->Grid Template打开，然后可以将导航栏InfoElement->Element ->LTE UE目录下的参数拖拉到自定义窗口上进行显示。如下行速率、下行BLER、下行MCS、下行RB数位于PDSCH的相关参数目录下；上行速率、上行MCS、上行RB数位于PUSCH的相关参数目录下；RI则位于PUCCH的相关参数目录下。自定义好的参数窗口如下图所示。图19 自定义参数窗

7、口进行下载上传业务测试的过程中，也可借助DU METER小工具对下载上传的速率进行实时显示和统计，如下图所示。图20 DU METER记录与统计窗口另外，进行业务测试时我们通常还关注网络的一些KPI性能指标，如接通率、切换成功率、掉线率等等。这些指标可以在主菜单Presentation->Signaling->KPI窗口中进行统计显示，如下图。图21 KPI窗口2. 信令解析前台测试，掌握测试软件及设备操作、相关指标查看这些基本技能之外，需进一步提高测试的分析能力，则需要掌握基本的常用的信令解析。LTE为了缩短业务接入时延，除简化网络结构以外，还简化了层3信令。日常的前台测试中，我

8、们主要掌握两方面的信令解析，一是空闲态及激活态下的系统消息，一是激活态下的切换信息。22.1 系统消息解析现阶段前台测试CNT获取的系统消息主要包括System Information（SI）和System Information Block type1（SIB1），下面将详述两条系统消息包含的内容。 System Information解析System Information消息里，包含了小区选择和接入相关的barring参数、无线资源相关的公共参数、各个物理信道、上行功率控制、UE侧定时器和计数器的相关配置信息等，该消息展开图如下所示。图22 System Informa

9、tion消息展开1Ø 小区选择和接入相关的barring参数barring参数区分signaling和data，signaling的具体参数解析如下。字段名称显示取值范围内存取值范围字段中文含义Ac_BarringFactorenumerate(0，0.05，0.1，0.15，0.2，0.25，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.75，0.8，0.85，0.9，0.95)0-15信令接入概率因子Ac_BarringTimeenumerate(4，8，16，32，64，128，256，512)s0-7信令禁止接入时间Ø RadioResourceConfigCommo

10、n配置参数RadioResourceConfigCommon配置参数解析如下表所示。字段名称显示取值范围内存取值范围字段中文含义NumberOfRA_preamblesenumerate(4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,44,48,52,56,60,64)0-15基于竞争冲突的随机接入前导的签名个数SizeOfRA_preamblesGroupAenumerate(4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,44,48,52,56,60)0-14Group A中前导签名个数powerRampingstepenumerate(0,2,4,6)dB0-3PRAC

11、H的功率攀升步长preambleTransMaxenumerate(3,4,5,6,7,8,10,20,50,100,200)0-10PRACH前缀重传的最大次数preambleInitialreceivedTargetPowerenumerate(-120,-118,-116,-114，-112，-110，-108，-106，-104，-102，-100，-98，-96，-94，-92，-90)dBm0-15PRACH初始前缀目标接收功率MessagePowerOffsetGroupBenumerate(minusinfinity, 0, 5, 8, 10, 12, 15, 18)dB0-7

12、Message3传输时eNodeB配置的功率控制余量RA_RsponseWinSizeenumerate(2,3,4,5,6,7,8,10)ms0-7UE对随机接入前缀响应接收的搜索窗口MAC_ConnectionResolutionTimerenumerate(8,16,24,32,40,48,56,64) sf0-7MAC冲突解决定时器MaxHARQ_Msg3Tx1-81-8Message3 最大发送次数Ø BCCH信道配置在System Information里的BCCH信道配置信息里，给出BCCH modification PeriodCoeff(BCCH时间修正系数）参数，

13、用于确定BCCH更新周期的倍数，其取值范围enumerate（2，4，8, 16），对应配置值0-3。Ø PCCH信道配置信息PCCH寻呼信道配置里的defaulPagingCycle参数告知UE监听paging occasion的不连续接收循环周期。取值范围enumerate(32，64，128，256）radio frames，对应配置值0-3。nB为调整寻呼时机的因子，取值范围enumerate（4T, 2T, T, 1/2T, 1/4T, 1/8T, 1/16T, 1/32T），对应配置为0-7。Ø PRACH配置信息Prach信道配置信息，主要提供给UE Prac

14、h信道产生64个前缀序列的逻辑根序列的起始索引号，随机接入前缀的发送配置索引，确定随机接入前缀的起始RB号等信息。图23 System Information消息展开2Ø PDSCH信道配置信息referencesignalpower为单个RE的参考信号的功率（绝对值），D=(P+60)*10，取值范围(-6050) Step:0.1,单位dBm，如上图值为9，实际功率值为9/10-60=-59.1dBm。p_b包含小区RS的PDSCH的EPRE(每RE能量)与不包含小区RS的PDSCH的EPRE的比值，取值范围enumerate(0,1,2,3)。Ø PUSCH配置信息n

15、_SB为PUSCH跳频时系统带宽需要划分的子带数目，配置范围为0-4。hoppingMode为PUSCH的跳频模式指示，可设置模式为enumerate(Only inter-subframe,both intra and inter-subframe)，对应设置值0-1。hoppingOffset为PUSCH跳频偏移，设置范围是0-98。Ø PUCCH信道配置deltaPUCCH_Shift参数确定小区中PUCCH format 1/1a/1b的循环偏移的循环偏移量，取值范围enumerate(1,2,3)，对应配置值0-2。nRB_CQI指示PUCCH format 2/2a/2b

16、使用的RB数目，配置范围0-98。nCS_AN指示一个资源块中 PUCCH format1/1a/1b和2/2a/2b混合使用时的循环偏移位数。n1PUCCH_AN指示半静态分配的PUCCH Format 1的信道个数，配置范围是0-2047。Ø 上行功率控制配置信息p0_NominalPUSCH为PUSCH的名义的期望接受功率，一般按照实际环境设置绝对值，如上图中期望为-81dBm。p0_NominalPUCCH为PUCCH的名义的期望接受功率，一般按照实际环境设置绝对值，如上图中期望为-105dBm。Ø UE侧相关计时器和计数器T300指示UE等待RRC连接响应的定时器

17、长度(T300)，取值范围enumerate(100,200,300,400,600,1000,1500,2000)ms，对应的配置值0-7。T301 指示UE等待RRC重建响应的定时器长度(T301)，enumerate(100, 200,300, 400, 600, 1000, 1500, 2000)ms，对应配置值0-7。T310指示UE监测无线链路失败的定时器长度(T310_UE)，enumerate(0, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000) ms，对应配置值0-6。N310指示UE接收下行失步指示的最大个数(N310_UE)，enumerate(1, 2,

18、3, 4, 6, 8, 10, 20)，对应配置值0-7。T311指示UE监测到无线链路失败后转入idle状态的定时器长度(T311_UE)，enumerate(1000, 3000, 5000, 10000, 15000, 20000, 30000) ms，对应配置值0-6。N311指示UE接收下行同步指示的最大个数(N311)，enumerate(1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10)，对应配置值0-7。TimeAlignmentTimer定时指派定时器，指示同步消息的定时器，范围enumerate(500, 750，1280, 1920，2560, 5120，10240，inf

19、inity) sf，对应取值0-7。2.1.2 System Information Block type1解析SIB1的消息主要携带PLMN网络标识、小区驻留、cellbarrde、小区重选等信息。图24 System Information Block type1消息展开MCC邻接小区所在的移动国家码。MNC邻接小区所在的移动网络码。CellIdentity为小区标识。Cellbarred为小区禁止接入指示，enumerate（Barred，Not Barred），对应0-1。IntraFreqReseletion为否可以同频小区重选的指示，enumerate(allowed, notAl

20、lowed)，对应值0-1。q_RxlevMin为eUTRAN小区选择所需要的最小接收电平，(-140.-44)dBm step 2 dBm，对应0-48，计算方式D=(P+140)/2。q_RxlevMinOffset小区选择所需要的最小接收电平偏移，2-16dB step 2 dB，对应1-8，前后对应计算D=P/2。P_Max指示UE最大允许的发射功率，一般为23dBm。freqbandIndicator载频所在的频段指示，参见下表。频段指示 上行下行双工模式 322545MHz 2575MHz2545MHz 2575MHzTDD331900 MHz 1920 MHz1900 MHz 1

21、920 MHzTDD342010 MHz 2025 MHz2010 MHz 2025 MHzTDD351850 MHz 1910 MHz1850 MHz 1910 MHzTDD361930 MHz 1990 MHz1930 MHz 1990 MHzTDD371910 MHz 1930 MHz1910 MHz 1930 MHzTDD382570 MHz 2620 MHz2570 MHz 2620 MHzTDD391880 MHz 1920 MHz1880 MHz 1920 MHzTDD402300 MHz 2400 MHz2300 MHz 2400 MHzTDD2.2 切换信令解析终端侧切换信令

22、流程如下图所示：图25 终端侧切换信令流程从上图可以看出，在满足切换判决条件后，由UE向eNodeB上报测量报告，由eNodeB判决是否执行切换，通过RRC Connection Reconfiguration 向UE发送切换命令，UE完成配置后向eNodeB反馈RRC Connection Reconfiguration Complete消息完成切换。TD-LTE的切换流程与TD-S流程类似，相比TD-S少了测量控制消息。信令解析如下。 Measurment Report信令解析Measurment Report信令消息解析如下图。图26 Measurment Report信

23、令展开如上图所示，UE通过测量报告上报本小区的RSRP、RSRQ值，以及目标小区的PCI、RSRP、RSRQ信息，以供eNodeB判决是否执行切换。上图中换算成真实的RSRP计算方式为：RSRP_Range-140，以目标小区RSRP计算为例，其RSRP值为64-140=-76dBm。上报的RSRQ与真实值对比表如下。Reported valueMeasured quantity valueUnitRSRQ_00RSRQ < -19.5dBRSRQ_01-19.5 <=RSRQ < -19dBRSRQ_02-19 <=RSRQ < -18.5dB RSRQ_32-

24、4 <=RSRQ < -3.5dBRSRQ_33-3.5 <=RSRQ < -3dBRSRQ_34-3 <=RSRQdB2.2.2 RRC Connection Reconfiguration解析RRC Connection Reconfiguration信令消息解析如下。图27 RRC Connection Reconfiguration信令展开1RRC Connection Reconfiguration信令首先提供给终端目标小区的频点、带宽、邻区配置数量和小区质量偏移。首先介绍一下频点38050的换算成真实频率的方法。在TD-LTE协议中给出了TDD LTE

25、频段使用的建议，如下表所示。频段指示 上行下行双工模式 322545MHz 2575MHz2545MHz 2575MHzTDD331900 MHz 1920 MHz1900 MHz 1920 MHzTDD342010 MHz 2025 MHz2010 MHz 2025 MHzTDD351850 MHz 1910 MHz1850 MHz 1910 MHzTDD361930 MHz 1990 MHz1930 MHz 1990 MHzTDD371910 MHz 1930 MHz1910 MHz 1930 MHzTDD382570 MHz 2620 MHz2570 MHz 2620 MHzTDD391

26、880 MHz 1920 MHz1880 MHz 1920 MHzTDD402300 MHz 2400 MHz2300 MHz 2400 MHzTDD其中终端侧测量的D值计算方式为：D=(P-Low)*10+Offset，Low的取值按照频段指示分别为32:2545, 33:1900, 34:2010, 35:1850, 36:1930, 37:1910, 38:2570, 39:1880, 40:2300，Offset的取值按照频段指示分别为 32:35700, 33:36000, 34:36200, 35:36350, 36:36950, 37:37550, 38:37750, 39:38

27、250, 40:38650。可知上图中38050=（P-Low）*10+Offset，经过推算38050为频段指示为38，对应频段为2570MHz2620MHz，所以Low取值为2570，Offset为37750，计算P=2600MHz，38050对应的中心频点为2600MHz。AllowedMeasBandWidth表示可测量带宽，配置值范围为05，分别对应1.4M(6RB)，3M(15RB)，5M(25RB)，10M(50RB)，15M(75RB)，20M(100RB)。NeighCellConfig值表示配置的邻区数目，为16进制数值，上图表示配置邻区数为4。Q_OffsetRange是

28、频间偏移值，影响小区间重选的偏移值，配置值范围为030，分别对应的实际取值：enumerate(-24,-22,-20,-18,-16,-14,-12,-10,-8,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24)dB。图中配置值为0，对应偏移值为0dB。在RRC Connection Reconfiguration中还包括把邻区信息、A3事件相关参数提供给终端，因而在TD-LTE系统里没有测量控制信令。如下图所示。图28 RRC Connection Reconfiguration信令展开2上图所示，RRC Connecti

29、on Reconfiguration还包含邻区列表信息，包括所有邻区的小区编号Cell ID、PCI、Q_Offset等信息。另外，携带了A3事件相关的测量信息，包括如下信息：A3_Offset表示触发A3事件的偏移量。Hysterisis表示进行判决时迟滞范围，取值范围030，分别对应(0，0.5，15)dB，step 0.5dB。Time to Trigger监测到事件发生的时刻到事件上报的时刻之间的时间差，其含义是只有当特定测量事件（如2a）条件在一段时间即触发时间（TimeToTrigger）内始终满足事件条件才上报该事件，取值范围015，对应的实际取值enum(0, 40, 64,

30、80, 100, 128, 160, 256, 320, 480, 512, 640, 1024, 1280, 2560, 5120)ms。上图配置为7对应256ms。Trigger Quantity表示事件触发的测量指标，可选RSRP、RSRQ，配置值为01，分别对应测量的指标enumerate(rsrp, rsrq)。MaxReportCells表示最大上报小区数目，对应可配置的数目为18个。ReportInterval事件触发周期报告间隔，配置范围012，对应的配置值enum(120ms, 240ms, 480ms, 640ms, 1024ms, 2048ms, 5120ms, 1024

31、0ms, 1min, 6min, 12min, 30min, 60min)。ReportAmount事件触发周期报告次数，配置范围07，分别对应的值为(1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, Infinity)次，上图中配置为0,对应上报报告次数为1次。图29 RRC Connection Reconfiguration信令展开3FilterCoefficient测量时的RSRP层3滤波系数，配置范围014，对应的取值enum (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 13, 15, 17, 19)。包括频点、小区系统频域上下行带宽配置BandWidth，配

32、置范围05，分别对应取值enumerate(1.4M(6RB)，3M(15RB)，5M(25RB)，10M(50RB)，15M(75RB)，20M(100RB)。PRACH信道相关的配置信息参考如下表。序号字段名称显示取值范围内存取值范围字段中文含义1wCId0-2550-255小区标识2byPrachConfig0570-57随机接入前缀的发送配置索引3byPrachMaskIndex0150-15PRACH掩码索引4byPrachFreqOffset0-940-94确定随机接入前缀的起始RB号5byCellHighSpdAttenumerate(Not High Speed Cell, H

33、igh Speed Cell)0-1小区高速移动属性(指示给UE采用哪种方式进行偏移得到前缀序列)6wLogRtSeqStNum0-8370-837产生64个前缀序列的逻辑根序列的起始索引号7byNcs0-150-15在逻辑根序列基础上所执行的循环移位索引参数(Ncs)（用于产生64个前缀序列）8byNumRAPreamblesenumerate(4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,44,48,52,56,60,64)0-15基于竞争冲突的随机接入前导的签名个数9bySizeRAGroupAenumerate(4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,44,4

34、8,52,56,60)0-14Group A中前导签名个数10byPrachPwrStepenumerate(0,2,4,6) dB0-3PRACH的功率攀升步长11byMaxRetransNumenumerate(3,4,5,6,7,8,10,20,50,100,200) 0-10PRACH前缀重传的最大次数12byPreInitPwrenumerate(-120,-118,-116,-114，-112，-110，-108，-106，-104，-102，-100，-98，-96，-94，-92，-90) dBm0-15PRACH初始前缀目标接收功率13wSelPreGrpThreshenum

35、erate(56,144,208,256) bits0-3用于选择随机接入前缀组的门限（消息的长度）14byMsgPwrOfstGrpBenumerate(minusinfinity, 0, 5, 8, 10, 12, 15, 18) dB0-7Message3传输时eNodeB配置的功率控制余量15byRARspWinSizeenumerate(2,3,4,5,6,7,8,10) ms0-7UE对随机接入前缀响应接收的搜索窗口16byMACContResTimerenumerate(8,16,24,32,40,48,56,64) sf0-7MAC冲突解决定时器17byMaxHARQMsg3T

36、x1-81-8Message3 最大发送次数18wDePreambLifeTime0-1000ms0-1000专用前导资源占用时间RRC Connection Reconfiguration还包含各个信道的配置信息，如PDSCH、PUSCH、PHICH、PUCCH、上行功率控制信息，以及小区通道数配置信息。图30 RRC Connection Reconfiguration信令展开4上图所示信息解析如下。PDSCH- referencesignalpower为单个RE的参考信号的功率（绝对值），D=(P+60)*10，取值范围(-6050) Step:0.1,单位dBm，如上图值为6，实际功率值为6/10-60=-59.4dBm。P_B为包含小区RS的PDSCH的EPRE与不包含小区RS的PDSCH的EPRE的比值，取值范围enumerate(0,1,2,3)。PUSCH信道相关配置信息如下表所示。字段名称显示取值范围内存取值范围