一种小区无线覆盖性能测试的方法及系统、终端和基站.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102802185 A (43)申请公布日 2012.11.28 C N 1 0 2 8 0 2 1 8 5 A *CN102802185A* (21)申请号 201110138727.2 (22)申请日 2011.05.26 H04W 24/08(2009.01) H04W 24/10(2009.01) H04W 28/06(2009.01) (71)申请人中兴通讯股份有限公司 地址 518057 广东省深圳市南山区高新技术 产业园科技南路中兴通讯大厦法务部 (72)发明人李斌 余宇清 (74)专利代理机构北京安信方达知识产权代理 有限公司 11262 代理人李健

2、龙洪 (54) 发明名称 一种小区无线覆盖性能测试的方法及系统、 终端和基站 (57) 摘要 本发明提供一种小区无线覆盖性能测试的方 法及系统、终端、基站，该方法包括：终端通过小 区附着到演进的通用陆地无线接入网后，触发环 回测试流程，构造上行环回测试数据包发送给基 站；所述基站接收到上行环回测试数据包进行解 析，重新组包为下行环回测试数据包后发送给所 述终端；所述终端根据接收到所有的下行环回测 试数据包测试小区无线覆盖性能。通过本发明不 需要占用核心网的任何网络资源，简单高效，可极 大地提高小区无线覆盖性能测量的效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 (19)中

3、华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 3 页 1/2页 2 1.一种小区无线覆盖性能测试的方法，包括： 终端通过小区附着到演进的通用陆地无线接入网后，触发环回测试流程，构造上行环 回测试数据包发送给基站； 所述基站接收到上行环回测试数据包进行解析，重新组包为下行环回测试数据包后发 送给所述终端； 所述终端根据接收到所有的下行环回测试数据包测试小区无线覆盖性能。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述终端构造上行环回测试数据包的步骤 包括： 所述终端构造IP测试数据包，将源IP地址填为所述终端的环回测试IP地址； 将所述IP测试数据包封

4、装为分组数据汇聚协议（PDCP）测试数据包，并设置环回测试 标识。 3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述终端设置环回测试标识具体为： 将PDCP中任意一位保留字段设置为1。 4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述终端将所述IP测试数据包封装为PDCP 测试数据包的步骤具体为： 使用12位序列号值的PDCP数据协议数据单元的格式，将所述IP测试数据包封装为 PDCP测试数据包。 5.如权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于：所述基站接收到上行环回测试数 据包进行解析，重新组包为下行环回测试数据包的步骤包括： 所述基站解析上行环回测试数据包，若检测到上行环回测试数据包带有环回测试

5、标 识，则对解析出的IP测试数据包重新打包，再将该IP测试数据包封装为PDCP测试数据包， 并设置环回测试标识。 6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述基站对解析出的IP测试数据包重新打 包的步骤包括： 将目的IP地址填为所述终端的环回测试IP地址，将源IP地址填为所述基站的环回测 试IP地址。 7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述终端触发环回测试流程的步骤包括： 所述终端接收用户操作环回测试菜单的指令后启动环回测试，发起建立所述终端和所 述基站之间的无线专用承载，并设置测试业务的服务质量类标识，所述环回测试菜单包括 多种业务测试项。 8.如权利要求1-4、6、7中任一项所述的方

6、法，其特征在于：所述终端根据接收到下行 环回测试数据包测试小区无线覆盖性能的步骤之后，还包括， 所述终端将测试结果显示在界面上，或者将测试结果保存为测试日志文件，或者将测 试结界上报网络侧。 9.一种终端，包括： 触发模块，用于通过小区附着到演进的通用陆地无线接入网后，触发环回测试流程； 构造模块，用于构造上行环回测试数据包发送给基站； 测试模块，用于根据接收到所述基站返回的所有下行环回测试数据包测试小区无线覆 盖性能。 权 利 要 求 书CN 102802185 A 2/2页 3 10.如权利要求9所述的终端，其特征在于，所述构造模块包括： 构造单元，用于构造IP测试数据包，将源IP地址填为

7、所述终端的环回测试IP地址； 封装单元，用于将所述IP测试数据包封装为分组数据汇聚协议（PDCP）测试数据包，并 设置环回测试标识。 11.如权利要求10所述的终端，其特征在于， 所述封装单元，具体用于使用12位序列号值的PDCP数据协议数据单元的格式，将所述 IP测试数据包封装为PDCP测试数据包，将所述PDCP中任意一位保留字段设置为1。 12.如权利要求9所述的终端，其特征在于，所述触发模块包括： 启动单元，用于接收用户操作环回测试菜单的指令后启动环回测试，其中，所述环回测 试菜单包括多种业务测试项； 建立单元，用于在所述启动单元启动环回测试后，发起建立所述终端和所述基站之间 的无线专用

8、承载，并设置测试业务的服务质量类标识。 13.如权利要求9-12任一项所述的终端，其特征在于， 所述测试模块，测试小区无线覆盖性能之后还用于，将测试结果显示在界面上，或者将 测试结果保存为测试日志文件，或者将测试结界上报网络侧。 14.一种基站，包括： 解析模块，用于接收到终端发送的环回测试数据包后，解析出IP测试数据包； 打包模块，用于对所述IP测试数据包重新打包后，输出给封装模块； 所述封装模块，用于将所述打包模块输出的IP测试数据包封装为PDCP测试数据包，并 设置环回测试标识。 15.如权利要求14所述的基站，其特征在于， 所述打包模块，对所述IP测试数据包重新打包具体实现为：将目的I

9、P地址填为所述终 端的环回测试IP地址，将源IP地址填为所述基站的环回测试IP地址。 16.一种测试小区无线覆盖性能的系统，包括：权利要求9-13任一项所述的终端和权 利要求14或15所述的基站。 权 利 要 求 书CN 102802185 A 1/6页 4 一种小区无线覆盖性能测试的方法及系统、 终端和基站 技术领域 0001 本发明涉及无线通信网络测试领域，尤其涉及LTE(Long Term Evolution，长期演 进)无线通讯测试领域，特别是涉及一种小区无线覆盖性能测试的方法及系统、终端和基 站。 背景技术 0002 如图1所示，E-UTRAN（Evolved Universal T

10、errestrial Radio Access Network， 演进的通用陆地无线接入网）是关注于UTRAN (Universal Terrestrial Radio Access Network，通用陆地无线接入网)演进的一种技术，E-UTRAN对传统的UTRAN结构进行了优 化，采用扁平的网络结构，接入网仅包含eNB (Evolved Node B, 基站)，不再有RNC (Radio Network Controller, 无线网络控制器)。UE（User Equipment，用户终端）通过Uu接口 （即UE和UTRAN间的接口）与E-UTRAN连接，通过空口协议与E-UTRAN建立物

11、理连接，然后 通过E-UTRAN建立与EPC（Evolved Packet Core，演进的分组核心网）之间的连接，从而可 以向EPC发起应用请求服务。 0003 LTE引入的主要目的包括尽可能高效的方式实现高数据吞吐量和低时延。但是， 从长远来看，随着LTE用户数量的增加，如果小区中用户数量太多，那么性能就可能受到影 响。另外，随着活动用户数量的增加，小区边缘性能将随着SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio，信干噪比)的降低而受到影响，当然，小区不同位置点的无线覆盖等性 能参数也不尽相同，如果想要很好的处理类似这种问题的话，就需要提到小区无

12、线覆盖等 性能测量这个问题了。 0004 为了保证LTE无线通信系统的正常运行，在LTE系统实际部署后，需要对小区无线 覆盖等性能进行充分的测量，比方说峰值吞吐量和时延测试等，只有全面了解小区无线覆 盖等性能参数，才能确保在整个小区内为用户提供优质可靠的高数据率服务。 0005 LTE系统部署还处于起步阶段，还不是一个成熟的产品，目前进行小区无线覆盖等 性能测量所采取的方式就是使用支持LTE系统的UE进行流业务测试（目前已有三星、高通 等公司发布支持LTE系统的UE），具体有：VoIP（网络电话）语音测试、视频业务测试及数据 业务测试等，以便得到小区实际的无线覆盖等性能参数，但是当前这种测试方

13、式需要eNB、 EPC等网络侧资源的支持，测试手段复杂，并且占用网络侧资源，限制条件较多，如果测量过 程中EPC侧出现问题就会导致测量失败。 发明内容 0006 本发明要解决的技术问题是提供一种小区无线覆盖性能测试的方法及系统、终 端、基站，以提高小区无线覆盖性能测试的效率。 0007 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种小区无线覆盖性能测试的方法，包 括： 终端通过小区附着到演进的通用陆地无线接入网后，触发环回测试流程，构造上行环 说 明 书CN 102802185 A 2/6页 5 回测试数据包发送给基站； 所述基站接收到上行环回测试数据包进行解析，重新组包为下行环回测试数据包后发 送给

14、所述终端； 所述终端根据接收到所有的下行环回测试数据包测试小区无线覆盖性能。 0008 进一步地，上述方法还具有下面特点：所述终端构造上行环回测试数据包的步骤 包括： 所述终端构造IP测试数据包，将源IP地址填为所述终端的环回测试IP地址； 将所述IP测试数据包封装为分组数据汇聚协议（PDCP）测试数据包，并设置环回测试 标识。 0009 进一步地，上述方法还具有下面特点：所述终端设置环回测试标识具体为： 将PDCP中任意一位保留字段设置为1。 0010 进一步地，上述方法还具有下面特点：所述终端将所述IP测试数据包封装为PDCP 测试数据包的步骤具体为： 使用12位序列号值的PDCP数据协议

15、数据单元的格式，将所述IP测试数据包封装为 PDCP测试数据包。 0011 进一步地，上述方法还具有下面特点：所述基站接收到上行环回测试数据包进行 解析，重新组包为下行环回测试数据包的步骤包括： 所述基站解析上行环回测试数据包，若检测到上行环回测试数据包带有环回测试标 识，则对解析出的IP测试数据包重新打包，再将该IP测试数据包封装为PDCP测试数据包， 并设置环回测试标识。 0012 进一步地，上述方法还具有下面特点：所述基站对解析出的IP测试数据包重新打 包的步骤包括： 将目的IP地址填为所述终端的环回测试IP地址，将源IP地址填为所述基站的环回测 试IP地址。 0013 进一步地，上述方

16、法还具有下面特点：所述终端触发环回测试流程的步骤包括： 所述终端接收用户操作环回测试菜单的指令后启动环回测试，发起建立所述终端和所 述基站之间的无线专用承载，并设置测试业务的服务质量类标识，所述环回测试菜单包括 多种业务测试项。 0014 进一步地，上述方法还具有下面特点：所述终端根据接收到下行环回测试数据包 测试小区无线覆盖性能的步骤之后，还包括， 所述终端将测试结果显示在界面上，或者将测试结果保存为测试日志文件，或者将测 试结界上报网络侧。 0015 为了解决上述问题，本发明还提供了一种终端，包括： 触发模块，用于通过小区附着到演进的通用陆地无线接入网后，触发环回测试流程； 构造模块，用于

17、构造上行环回测试数据包发送给基站； 测试模块，用于根据接收到所述基站返回的所有下行环回测试数据包测试小区无线覆 盖性能。 0016 进一步地，上述终端还具有下面特点：所述构造模块包括： 构造单元，用于构造IP测试数据包，将源IP地址填为所述终端的环回测试IP地址； 说 明 书CN 102802185 A 3/6页 6 封装单元，用于将所述IP测试数据包封装为分组数据汇聚协议（PDCP）测试数据包，并 设置环回测试标识。 0017 进一步地，上述终端还具有下面特点：所述封装单元，具体用于使用12位序列号 值的PDCP数据协议数据单元的格式，将所述IP测试数据包封装为PDCP测试数据包，将所 述P

18、DCP中任意一位保留字段设置为1。 0018 进一步地，上述终端还具有下面特点：所述触发模块包括： 启动单元，用于接收用户操作环回测试菜单的指令后启动环回测试，其中，所述环回测 试菜单包括多种业务测试项； 建立单元，用于在所述启动单元启动环回测试后，发起建立所述终端和所述基站之间 的无线专用承载，并设置测试业务的服务质量类标识。 0019 进一步地，上述终端还具有下面特点：所述测试模块，测试小区无线覆盖性能之后 还用于，将测试结果显示在界面上，或者将测试结果保存为测试日志文件，或者将测试结界 上报网络侧。 0020 为了解决上述问题，本发明还提供了一种基站，包括： 解析模块，用于接收到终端发送

19、的环回测试数据包后，解析出IP测试数据包； 打包模块，用于对所述IP测试数据包重新打包后，输出给封装模块； 所述封装模块，用于将所述打包模块输出的IP测试数据包封装为PDCP测试数据包，并 设置环回测试标识。 0021 进一步地，上述基站还具有下面特点：所述打包模块，对所述IP测试数据包重新 打包具体实现为：将目的IP地址填为所述终端的环回测试IP地址，将源IP地址填为所述 基站的环回测试IP地址。 0022 为了解决上述问题，本发明还提供了一种测试小区无线覆盖性能的系统，包括上 述的终端和上述的基站。 0023 综上，本发明提供一种小区无线覆盖性能测试的方法及系统、终端、基站，不需要 占用核

20、心网的任何网络资源，简单高效，可极大地提高小区无线覆盖性能测量的效率。 附图说明 0024 图1 为E-UTRAN网络架构图； 图2为本发明的测试小区无线覆盖性能的系统的示意图； 图3为本发明的一种小区无线覆盖性能测试的方法的流程图； 图4为本发明一实施例的通过UE和eNB测试小区无线覆盖性能的示意图； 图5 为本发明实施例的UE和eNB间组网关系图； 图6为本发明实施例的小区无线覆盖性能测试的方法的流程图。 具体实施方式 0025 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明 的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中 的特征可

21、以相互任意组合。 0026 图2为本发明的测试小区无线覆盖性能的系统的示意图，如图2所示，本实施例的 说 明 书CN 102802185 A 4/6页 7 系统包括：UE和eNB，其中， UE，用于通过小区附着到演进的通用陆地无线接入网后，触发环回测试流程，构造上行 环回测试数据包发送给eNB；用于根据接收到eNB发送的所有下行环回测试数据包测试小 区无线覆盖性能； eNB，用于接收到上行环回测试数据包进行解析，重新组包为下行环回测试数据包后发 送给所述UE。 0027 在本实施例中，所述UE可以包括下面模块： 触发模块，用于通过小区附着到E-UTRAN后，触发环回测试流程； 构造模块，用于构

22、造上行环回测试数据包发送给eNB； 测试模块，用于根据接收到所述eNB返回的所有下行环回测试数据包测试小区无线覆 盖性能。 0028 其中，所述构造模块可以包括下面单元： 构造单元，用于构造IP测试数据包，将源IP地址填为所述终端的环回测试IP地址； 封装单元，用于通过PDCP（Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚协议） 封装所述IP测试数据包，即封装为PDCP测试数据包，并设置环回测试标识。 0029 其中，所述封装单元具体用于，使用12位（bit）序列号（SN）值的PDCP DATA PDU （协议数据单元）的格式，将所述IP测试数据包封装为PDC

23、P测试数据包，将PDCP中任意一 位保留字段设置为1。 0030 在一优选实施例中，所述触发模块可以包括： 启动单元，用于接收用户操作环回测试菜单的指令后启动环回测试，其中，所述环回测 试菜单包括多种业务测试项； 建立单元，用于在所述启动单元启动环回测试后，发起建立所述终端和所述基站之间 的无线专用承载，并设置测试业务的服务质量类标识。 0031 在一优选实施例中，所述测试模块测试小区无线覆盖性能之后还用于，将测试结 果显示在界面上，或者将测试结果保存为测试日志文件，或者将测试结界上报网络侧。 0032 在本实施例中，所述eNB可以包括下面模块： 解析模块，用于接收到终端发送的环回测试数据包后

24、，解析出IP测试数据包； 打包模块，用于对所述IP测试数据包重新打包后，输出给封装模块； 所述封装模块，用于将所述打包模块输出的IP测试数据包封装为PDCP测试数据包，并 设置环回测试标识。 0033 其中，所述打包模块对所述IP测试数据包重新打包具体实现为：将目的IP地址填 为所述终端的环回测试IP地址，将源IP地址填为所述基站的环回测试IP地址。 0034 图3为本发明的一种小区无线覆盖性能测试的方法的流程图，如图所示，本方法 包括下面步骤： S10、UE通过小区附着到演进的通用陆地无线接入网后，触发环回测试流程，构造上行 环回测试数据包发送给eNB； S20、所述eNB接收到上行环回测试

25、数据包进行解析，重新组包为下行环回测试数据包 后发送给所述UE； S30、所述UE根据接收到所有的下行环回测试数据包测试小区无线覆盖性能。 说 明 书CN 102802185 A 5/6页 8 0035 通过本发明的方法，不需要占用核心网的任何网络资源，简单高效，可极大地提高 小区无线覆盖性能测量的效率。 0036 图4为本发明一实施例的通过UE和eNB测试小区无线覆盖性能的示意图， 如图4 所示，在UE和eNB建立连接之后，利用现有PDCP中的保留字段，将该保留字段的任意一位 定义为环回测试标识，然后再在UE和eNB软件中分别增加环回测试模块，UE界面中增加环 回测试菜单，比如： VoIP语

26、音测试：包括但不限于语音编码技术G.711、G.723、G.726、G.729等。 0037 视频业务测试：包括但不限于视频图像压缩编码国际标准H.261、H.263，和 MPEG-2、MPEG-4，其中，MPEG为Moving Pictures Experts Group/Motin Pictures Experts Group即动态图像专家组。 0038 IP数据业务测试：包括但不限于上传下载。 0039 其他各类QoS（Quality of Service，服务质量）业务测试等。 0040 用户操作UE环回测试菜单启动环回测试后，由UE侧环回测试模块中的模拟RB （Radio Beare

27、r，无线承载）管理模块发起建立UE和eNB之间的专用承载; 无线专用承载建 立后，UE根据测试业务的不同构造不同QCI（Qos Classic Identifier，Qos类标识）且包含 环回测试IP（例如127.0.0.1，从环回地址段中选取即可：127.0.0.1到127.255.255.255， 以下称为环回测试IP）的数据包，然后通知PDCP层设置环回测试标识，即在PDCP数据包头 中设置环回测试标识位（即PDCP中的保留字段中，任何一位设置为1均可），并完成PDCP包 封装打包：可采用SN（Sequence Number，序列号）为12bit（位）的PDCP DATA PDU的格式

28、来打包，UE侧将构造好的PDCP数据包通过Uu接口发送给eNB。 0041 eNB侧解析带环回测试标识的PDCP数据包之后（eNB侧也需支持带环回测试标识 的PDCP包解析)，将解析后的IP测试数据包传给上层的环回测试模块，环回测试模块发现 收到的IP数据包中的IP地址为环回测试IP地址时，就将收到的数据包进行回传处理（即 将数据包回传给UE）。 0042 UE侧收到eNB回传的数据包之后就可以进行峰值吞吐量、时延等计算分析（此时 的数据包是否丢弃由环回测试模块决定），如此就可以通过在UE和eNB之间发送模拟的 VoIP语音包、视频包及数据包来达到测试小区无线覆盖等无线性能的目的。 0043

29、本发明的方法中小区无线覆盖性能测试只用到UE和eNB两种资源，并且测试手段 简单、通用，能极好的达到测试小区峰值吞吐量以及时延等无线覆盖性能指标的目的，通过 本发明中提供的方案可以解决以下问题： 按网络人员要求实时提供当前eNB下所有小区的无线覆盖、流量、时延等测试，同时为 网络优化提供一种简单实用的测试手段，且可以进一步在UE和eNB之间测试无线侧各类 QoS业务的时延（无需考虑EPC）。 0044 下面以一个实例来说明本发明中的实施步骤，此测试场景中UE和eNB间的组网关 系图如图5所示。eNB下配置有2个CELL（小区），UE侧软件中增加环回测试模块，同时UE 菜单中增加环回测试项，环回

30、测试菜单下包括但不限于VoIP语音测试、视频测试及数据收 发测试等子菜单，UE通过Uu口与eNB下的CELL1建立连接。图6为本发明实施例的小区 无线覆盖性能测试的方法的流程图，如图所示，包括下面步骤： 步骤401：带环回测试功能的UE通过eNB（支持环回测试功能）下的CELL1附着到 说 明 书CN 102802185 A 6/6页 9 E-UTRAN中。 0045 步骤402：UE构造语音测试数据包发送给基站； 本实施例中，通过UE环回测试菜单中的环回测试项开始VoIP语音测试（也可以是视 频测试或数据收发测试等测试项），发起无线专用承载建立，并设置语音业务的QCI，且将IP 语音数据包（

31、或语音文件）的源IP地址填为终端的环回测试IP地址，然后通知PDCP层将环 回测试标识设置为1，则将PDCP语音数据包header（头）中的环回测试标识置为1（即PDCP 中的保留字段的任何一位设置为1均可），最后UE通过空口将此测试语音数据包发往eNB。 0046 步骤403：eNB收到语音测试数据包后，进行解析，重新组包后返回给UE； eNB收到带有环回测试标识的PDCP语音数据包之后，进行PDCP包解析，如果是环回测 试IP语音包，将解析之后的IP语音数据包转发到上层环回测试模块，环回测试模块发现收 到的IP包中源IP地址为环回测试IP后，将收到的IP语音数据包重新打包，目的/源IP 地

32、址分别填UE/ eNB的环回测试IP。同样，eNB中PDCP协议层打包时将PDCP语音数据包 header中的环回测试标识置为1，通过空口将此语音数据包回发给UE。 0047 步骤404：UE收到eNB发回的环回测试语音数据包之后，进行分析处理； UE依次由PDCP/IP层进行解包，然后由环回测试模块对语音数据进行分析（之后语音 数据包是被丢弃，还是继续进行回发测试，以及是否需要释放RB专用承载等，由环回测试 模块根据实际应用来决定），由此得到CELL1下语音数据传输时延等小区无线性能参数，测 试结果可以灵活保存，可以直接在UE界面上显示、保存为测试日志文件或者上报网络侧处 理均可。 0048

33、 通过以上几个步骤，就完成了一次完整的UE和待测eNB间的环回测试，并且此过 程不占用核心网任何网络资源，简单高效，可极大的提高小区无线覆盖等性能测量的效率， 具体来说，具有以下优点： 1、完全不需要核心网参与，减少网络负载； 2、测试方便，提高测试效果。 0049 本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令 相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘 等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应 地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的 形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。 0050 以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本 发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变 和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。 说 明 书CN 102802185 A 1/3页 10 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102802185 A 10 2/3页 11 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102802185 A 11 3/3页 12 图5 图6 说 明 书 附 图CN 102802185 A 12