在文章《RRM一致性测试中的随机接入测试及常见问题分析（一）》中已详细分析了基于竞争和基于非竞争随机接入具体测试流程。本文则详细分析随机接入测试用例及常见问题。
一、 随机接入测试例分析
在进网以及GCF/PTCRB等国际认证测试中，常见的随机接入测试用例（仅含10MHz带宽下）有：
FDD和TDD在随机接入过程中除少数参数设置不同之外，其他的基本类似，因此下面我们仅分析TDD的随机接入，同时对FDD和TDD的差异部分做相关分析。
LTE RRM一致性测试例的执行流程基本都是遵循图4的步骤。
图1 LTE RRM一致性测试流程图
RRM一致性测试中的随机接入测试测试例为了验证UE在随机过程中的行为是否符合在AWGN信道条件下规范要求，以及PRACH的功率和时间是否在协议规定范围内。接入测试连接图如图2所示，测试过程中使用一个模拟器模拟一个服务小区，系统模拟器SS有两个射频接口，发射接口TX和接收接口RX。
UE端也有两个射频接口,接收端口RX和发射/接收端口TX/RX。系统模拟器的输出信号经过功分器，分为两路信号，分别与独立的AWGN噪声合路至UE的两个接口上。UE上行信号经TX/RX接口发射，经过环形器传输至系统模拟器的RX接口。
图2随机接入测试连接图
以下重点分析测试例：6.2.3 E-UTRAN TDD的竞争随机接入和6.2.1 E-UTRAN FDD的竞争随机接入。
该测试例分为4步，共包含6个测试点：
1) UE接收到错误的RAR;
2) UE没有收到RAR;
3) UE收到针对Msg3的NACK信息的正确行为；
4) 收到TC-RNTI上不正确消息的正确行为；
5) 收到TC-RNTI上的正确消息；
6) 竞争解决定时器超时情况的正确行为。
以上这6个子测试区别在于UE随机接入过程中的行为场景不同。其中，子测试1和子测试2中涉及到功率和时延的测量，其他子测试（3，4，5，6）都属于功能型测试。随机接入测试中主要判定依据在于UE发送的Preamble的功率和时延。以下针对这两部分进行详细分析。
分析1：测试例中规定的preamble功率和门限要求
第一个前导码preamble功率的绝对值大小为-22dBm，其精度如表1所示,其余4个preamble的相对功率门限如表2所示，协议所规定的preamble功率的不确定度如表3所示。
表1 E-UTRAN TDD的竞争随机接入绝对功率门限
Tolerance |
|
Normal Conditions |
Extreme Conditions |
± 10.5 dB |
± 13.5 dB |
表2 E-UTRAN TDD的竞争随机接入相对功率门限
power step size (Up or down) |
PRACH |
|
Normal Conditions |
Extreme Conditions |
|
ΔP [dB] |
[dB] |
[dB] |
2 ≤ ΔP < 3 |
± 3.7 |
± 5.7 |
Note 1: For extreme conditions an additional ± 2.0 dB relaxation is allowed for PRACH allocations |
||
表3 E-UTRAN TDD的竞争随机接入的preamble功率不确定度
不确定度 |
|
Normal Conditions |
Extreme Conditions |
± 9.0 dB + TT |
± 12.0 dB + TT |
TT为测试系统总的不确定度 = ± 1.5 dB |
|
终端发送的preamble功率计算公式：
PPRACH = min(dBm)，其中PCMAX是UE配置的最大发射功率为23dBm，PL是UE估计的下行路损，PCMAX远大于路损。因此PPRACH = (dBm)。
与3GPP TS 36.523-3中规定的RACH以及PRACH配置参数相关，且TDD和FDD的配置有所区别。具体算出两个制式的值分别为：
-112 dBm
-120 dBm
UE估计路损PL的公式为：
PL = reference Signal Power – higher layer filtered RSRP，其中reference Signal Power和RSRP都是由高层配置决定的，依据3GPP TS 36.523-3中规定TDD和FDD的reference Signal Power为-5 dBm，RSRP也均为-95 dBm。可计算出：
PPRACH = -22 dBm
PPRACH = -30 dBm
另外，考虑到preamble功率的总的不确定度±10.5 dB，因此最终算出该测试例的门限：
6.2.3 E-UTRAN TDD的竞争随机接入，功率的判断门限为-22±10.5 dB
6.2.1 E-UTRAN FDD的竞争随机接入，功率的判断门限为-30±10.5 dB
分析2：测试例中规定的时延和门限要求
前面已分析了，LTE的上行同步过程中会涉及preamble的时间精度，即为了保证eNodeB侧的时间同步，LTE中提出了上行定时提前机制（Uplink Timing Advance），对于UE而言，timing advance实际上就是接收到下行子帧的起始时间与传输上行子帧的时间之间的一个负偏移。
eNodeB通过控制每个UE的偏移，从而控制了来自不同UE的上行信号到达的时间，如远离eNodeB的UE，因其传输延迟较大，则需要提前发送上行数据，有了上行定时提前机制eNodeB可对UE进行上行定时调整，保证其保持上行同步。Preamble的时延为0Ts，但要考虑preamble时延的不确定度，表4为preamble时延的不确定度。
表4中Ts是LTE中基本的事件单位Ts=1/(15000*2048),单位为秒。因此，时间精度的判断门限为(0±15)*Ts。
表4 E-UTRAN FDD/TDD的竞争随机接入测试preamble时延不确定度
Downlink Bandwidth (MHz) |
Te |
≥3 |
15*Ts |
分析3：6.2.1和6.2.3测试例共有6个子测试，其中任一个子测试失败或者多个子测试例失败，则判定此基于竞争的随机接入测试失败。因此测试过程中，每个子测试都要遍历完成。
二、随机接入测试过程中常见问题分析
问题1：在E-UTRAN TDD/FDD的竞争随机接入测试过程中，常见的UE发送的前导码preamble功率过低的情况，具体log如下图。
问题2：在E-UTRAN TDD/FDD的竞争随机接入测试过程中，前导码的时延过大，导致测试fail。
问题3：在E-UTRAN TDD/FDD的竞争随机接入测试过程中,6个子测试中有一个fail，整条case都判定fail，例如UE没接收到RAR。具体log如下图：
导致以上测试问题的原因，大致有：1、因开启UE的高层业务导致，前面分析了Preamble功率门限是也高层配置有关的。2、UE射频校准未完成。整改建议：关闭UE的高层业务（例如：关闭VoLTE、呼叫转移、移动数据等）。或者考虑重新进行UE射频校准。
作者简介
黄秋钦
就职于深圳信息通信研究院，主要研究方向为移动终端射频技术及其3GPP射频指标及射频性能测试方法的标准化
作者简介
谈佩
就职于深圳信息通信研究院，主要研究方向为移动通信终端射频技术及其3GPP射频指标及射频性能测试方法的标准化
