通信工程维护仪表

2.1.3.4 工程维护仪表目录目录1工程安装工具及仪表 (3)2调试工具及仪表 (3)3维护工具及仪表 (4)4网络优化工具及仪表 (5)5工具及仪表介绍 (5)5.1ETG (5)5.25GOP (30)5.33D-R ADAR (35)5.4OUTUM (47)5.5CDS (48)5.6ATU (49)5.7M OBILE M ASTER P RO (51)5.8M OBILE M ASTER L ITE (52)5.9I ADS (53)5.10MORPHO (55)5.11天线姿态测量仪 (57)5.12电缆故障测试仪 (59)5.13室分定位仪 (60)1工程安装工具及仪表2调试工具及仪表3维护工具及仪表4网络优化工具及仪表5工具及仪表介绍5.1ETG5.1.1产品介绍项目中将研制出用于5G网络测试分析的5G网络路测软件，此软件能够用于支持5G网络测试优化的工作，并可作为路测大数据平台系统的前端数据采集部分。

5G路测软件的功能主要是连接5G终端进行5G网络的新业务和新空口的测试，可以制定业务测试计划，并下发测试命令，控制终端开展应的5G业务测试，如时延测试、下载测试、视频测试、物联网测试等，并完成测试数据的收集，同时支持前端的局部问题点的快速定位分析，辅助支撑现场优化工作的开展，对于采集的测试数据，支持上传后台大数据分析系统，路测软件拓扑位置如下所示：5G路测系统拓扑图5G网络的测试指标和业务，对路测软件的高速率、低时延的要求，比4G网络要求更高，5G网络要求支持更低的时延和更高的速率。

本项目的5G路测软件支持5Gbps的峰值速率，以及百微秒级的时延测试。

因为5G有一些新空口特性，需要的资源配置更多，调度周期更短，导致5G的路测软件的测试数据比4G的数据要多几倍。

5G路测软件，主要从“低时延业务测试”、“高带宽业务抽样测试”和“高性能硬件接口”这三个角度进行设计，既满足5G网络的性能测试要求，还提供配套的5G网络的测试流程，最终达到精细而高效的测试效果。

设计的5G路测软件具有5G路测软件回放功能，在做网络问题分析的时候，能够节选路测的记录文件，还可以使用时间、事件以及消息来作索引，进行快速的查找。

5G路测软件还支持窗口同步的功能，能够将信令、事件、小区覆盖、调度、速率等信息综合显示，从而帮助无线工程师快速的定位分析低速率、高时延和异常事件等问题，能够提升5G网络优化的工作效率，起到快速定位问题和集中优化的效果。

1.项目关键技术方案：（1）5G三大场景网络指标性能评估体系建立方案从控制面、业务面“2”个维度，eMBB、mMTC、uRLLC“3”大场景出发，同时结合覆盖指标、干扰指标、业务速率、丢包率及大唐移动自研的业务质量体验指标（如VMOS、VRMOS）等“N”个辅助指标，构建2+3+N的5G网络指标体系。

传统的业务服务质量(QoS)指标，例如网络的吞吐量、时延、丢包率、掉线率、抖动和误码率等，主要反映了网络技术层面的性能，4G移动通信时代提出了基于用户体验质量(QoE)的评估体系用于反映用户对服务的认可程度。

网络层面上，4G时代只有单一的场景及空口解决方案，4G的服务质量指标已无法满足5G灵活的空口和多样的新技术所带来的评估需求；业务层面上，4G路测的业务类型相对单一，主要为FTP、Ping、语音等，而5G时代新技术及eMBB、eMTC、uRLLC三大场景引入多元化的新业务如VR、超高清视频、云计算、车联网、物联网等，4G的业务指标体系无法用于评估5G业务感知质量。

对此，5G网络的测试指标体系需在QoS和QoE评估体系的基础上，结合5G网络自身特点，将ITU提出的网络关键能力指标合理映射到测试工具中，从而动态评估网络和业务质量。

在5G时代，可以从控制面、业务面“2”个维度，eMBB、mMTC、uRLLC“3”大场景出发，同时结合覆盖指标、干扰指标、业务速率、丢包率及业务体验质量（如VMOS、VRMOS）等“N”个辅助指标，构建2+3+N的5G网络指标体系(如下图所示)，给网络和业务质量评价提供详细的参考。

5G评估体系的建立使其即能全面代表网络运行质量，又能够充分体现5G各种主流业务的用户感知，在此基础上开发的路测软件能够准确地评估运营商网络的质量情况，为运营商网络分析与评估工作提供技术支持的同时，为5G网络建设与网络优化提供方向指导与决策依据。

（2）5G高速率低时延的有效智能测试优化方案5G网络与4G相比，要求支持更高的速率更低的时延(eMMB场景单用户峰值速率达到Gbps 级别，uRLLC场景空口时延1ms，端到端要求时延低于10ms)，本课题研究的5G路测软件将支持5Gbps峰值速率及百微秒级时延测试。

由于5G新空口特性，更短的调度周期，更多的资源配置，导致路测软件测试数据较4G成倍数级增长，5G路测云平台将支持TB级实时数据处理能力和PB级数据存储与分析能力。

5G路测系统在满足以上功能、性能要求的同时，提供解决方案协助5G网络优化人员快速定位问题，提升5G网络优化效率，加速5G网络建设进程。

本课题将从硬件方案、测试方案、软件系统方案上研究相应的解决办法使得路测软件能够支持5Gbps峰值速率及百微秒级时延的测试及分析。

对于5G路测软件，从采用“高性能硬件接口”、“高带宽业务抽样测试”、“低时延业务测试”三个方面着手，在满足5G网络性能测试需求的同时，提供配套的测试流程，以达到精细、高效的测试需求。

在进行网络问题分析时，可使用5G路测软件回放，节选路测记录文件，同时还可用使用时间、事件和消息作索引进行快速查找。

5G路测软件提供的窗口同步功能，可将小区覆盖、调度、速率、信令、事件等信息综合显示，协助无线工程师快速定位、分析低速率、异常事件、时延等问题。

（3）基于5G波束管理的全新覆盖优化方案波束赋形通过在发送端发送面向用户的窄波束，可以提高接收信号功率，在很大程度上弥补信号在空间传播带来的损失，起到改造信道的作用。

对于5G移动通信系统，尤其是毫米波段移动通信，信号衰落相比低频通信更加严重，发射端与接收端之间准确、快速的波束对准以及跟踪过程非常重要。

在3GPPR15中，定义了波束管理过程，通过L1/L2过程获取并且保持TRP与UE之间的波束，用来进行上、下行信号或信道接收和发送，其目的是使得基站TRP 与UE之间发送与接收波束对准，提高链路性能。

从功能划分的角度，波束管理包括以下几方面内容：波束确定、波束测量、波束上报、波束扫描以及波束指示。

波束确定是指TRP或UE 选择自己的收发波束；波束测量是指TRP或UE测量接收到波束赋形信号的特性；波束上报是UE基于波束测量的结果上报UE所选择波束的相关信息；波束扫描则是指在一定时间间隔内采用预定的方法，TRP或UE利用波束发送和/或接收以覆盖某个空间区域的操作；波束指示是网络指示UE可以用哪些波束来进行数据的发送/接收。

本方案针对以上波束管理过程，分别提出基于波束赋形的CSI-RS下行信道测试及评估方法及后续综合波束管理参数的5G网络覆盖优化方法。

（4）5G路测软件架构本系统根据5G新空口、新技术、新业务的特性结合现有路测系统，研究5G的核心解码及测试优化需求构建支持三大场景业务及空口测试、统计及可视化显示的路测软件。

本路测软件架构如下：5G路测软件架构包含硬件适配、数据层、控制、解码、分析和可视化功能模块，从底层硬件到高层应用，各个功能模块互相协作，从而满足5G网络测试和优化需求。

（1）硬件适配设计考虑5G测试终端、GPS、5G扫频仪和其他新形态5G终端的高稳定性连接适配，保证软件持续获取测试数据。

（2）数据层汇聚终端和扫频仪的测试数据、基站小区数据、地理化定位信息，向上层应用提供统一格式及能高效调用的数据接口。

（3）核心解码包括了5G参数、信令、事件及应用层协议的解码，支持从不同测试芯片如高通、海思芯片测试信息解码，支持3GPPR15及后续版本的L3信令、NAS信令解析，支持基于关联信令和参数的关键网络事件，同时兼容原2/3/4G网络的高效解码。

解码库作为中枢，为上层统计呈现提供数据，也为测试控制提供各种触发条件数据。

（4）控制模块掌控着从测试终端到应用层业务的自动化测试执行的全过程，除了满足一些基础网络测试任务和执行串并行循环控制，同时也满足三大5G场景专用测试业务执行。

（5）分析模块基于解码模块的参数、事件、信令，按优化测试指标要求汇总统计，输出网络关键KPI，针对5G三大场景输出不同侧重点的统计表，支持终端和扫频的关联分析统计。

对于5G大数据量处理，分析功能提供了高效的预处理功能，大幅提高了实时统计和报告输出的效率。

（6）可视化功能模块完成地图、图表、状态窗口的显示，提供高效的窗口同步回放，支持自定义灵活的数据导出。

对于5G网络的高速调度、多连接、QoS保障、波速管理等新特性，提供了定制化窗口便于优化人员直观快速定位网络问题。

5.1.2产品案例1)精品路线站点分布a)站点分布在兰州新区大数据园区附近，有6个站点以FDD1800为锚点的NSA组网模式的5G站点，从站点分布看符合打造精品路线的NR网络。

站点分布如下：b)测试区域甘肃兰州移动5G实验网精品路线内包含：新区移动、经十二路纬三路、经十三路6、经十一路纬一路十字、舟曲安置小区2、经十三路纬一路十字共6个站点，测试路线如下图所示（本次测试由于新区移动在进行业务验证未对周边道路进行拉网验证）。

黄色标记为规划测试路线：2)测试指标情况a)整体覆盖图SSB-RSRP整体覆盖图(左侧为优化前，右侧为优化后):SSB-SINR整体覆盖图:b)测试指标统计3)参数优化修改a)根序列索引及零相关区间配置修改NSA组网场景下，从拉网测试数据分析发现UE入网时需要发送多次MSG1后才能接入网络，会影响到MSG2之间的相互干扰，核查NR小区随机接入参数后发现目前6个站点的“前导码根序列索引”全部配置相同，这种配置在重叠覆盖区域就可能会出现多次MSG1的现象。

现网拉网数据中可以看见出现了大量的MSG1消息，如下图：前导码根序列索引&零相关区间配置如下：按照网规网优原则进行如下建议配置：根据兰州新区站点分布站间距离约400m，小区覆盖范围应该为400m，所以建议“零相关区间配置”为10(小区半径为503m)，各小区的“前导码根序列逻辑索引”错开配置（参考上表），尤其是邻区需要错开配置，精品路线6站点规划如下：小区名称零相关区间配置前导码根序列逻辑索引新区移动1 10 1新区移动2 10 11新区移动3 10 21 舟曲安置小区1 10 31舟曲安置小区2 10 41舟曲安置小区3 10 51经十三路六1 10 61经十三路六2 10 71经十三路六3 10 81 经十二路纬三路十字1 10 91经十二路纬三路十字2 10 101经十二路纬三路十字3 10 111 经十三路纬一路1 10 121经十三路纬一路2 10 131经十三路纬一路3 10 138经十一路纬一路1 10 31经十一路纬一路2 10 41经十一路纬一路3 10 51PS:站点规模起来以后，会统一进行规划。