第四代行動寬頻測試技術研發計畫﹝I﹞

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行政院國家科學委員會專題研究計畫期末報告

第四代行動寬頻測試技術研發計畫﹝I﹞

計畫類別：個別型計畫編號： NSC 101-2623-E-009-013-IT 執行期間： 101 年 01 月 01 日至 101 年 12 月 31 日執行單位：國立交通大學資訊工程學系（所）計畫主持人：林寶樹計畫參與人員：碩士級-專任助理人員：陳一瑋碩士級-專任助理人員：陳淑宜碩士級-專任助理人員：林春安碩士級-專任助理人員：趙文碩碩士級-專任助理人員：鄭融懋碩士級-專任助理人員：鄭筱親碩士級-專任助理人員：古佳育碩士級-專任助理人員：呂俊男碩士級-專任助理人員：張詠棨碩士級-專任助理人員：陳玫蓁碩士級-專任助理人員：江易達碩士級-專任助理人員：李佩璇碩士級-專任助理人員：許富復碩士級-專任助理人員：吳瑞彬碩士級-專任助理人員：陳柏丞碩士級-專任助理人員：黃昱翔碩士級-專任助理人員：曾則勤碩士級-專任助理人員：陳建志碩士級-專任助理人員：邵俊賓碩士級-專任助理人員：黃鼎翔碩士級-專任助理人員：蔡惠菁碩士級-專任助理人員：籃日全碩士級-專任助理人員：黃品維

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學士級-專任助理人員：甘東杰學士級-專任助理人員：張書華學士級-專任助理人員：王媛如學士級-專任助理人員：楊明芬學士級-專任助理人員：彭姿怡學士級-專任助理人員：陳怡姍學士級-專任助理人員：胡悅碩士班研究生-兼任助理人員：籃日全碩士班研究生-兼任助理人員：游本永碩士班研究生-兼任助理人員：劉姿瑾碩士班研究生-兼任助理人員：郭昱賢碩士班研究生-兼任助理人員：吳建澄碩士班研究生-兼任助理人員：薛承文碩士班研究生-兼任助理人員：木多碩士班研究生-兼任助理人員：瑥倩伶碩士班研究生-兼任助理人員：游傑碩士班研究生-兼任助理人員：余尚哲碩士班研究生-兼任助理人員：陳柏丞碩士班研究生-兼任助理人員：黃家麒大專生-兼任助理人員：曾威翔大專生-兼任助理人員：彭姿怡大專生-兼任助理人員：李姿宜大專生-兼任助理人員：歐俊明大專生-兼任助理人員：吳晞浩大專生-兼任助理人員：伍立鈞大專生-兼任助理人員：郭世揚大專生-兼任助理人員：戴嘉駿大專生-兼任助理人員：黃品絜大專生-兼任助理人員：涂祥為大專生-兼任助理人員：吳崧銘大專生-兼任助理人員：邱群杰博士班研究生-兼任助理人員：徐逸懷博士後研究：王蒞君博士後研究：張志揚博士後研究：陳志成博士後研究：洪瑞村其他-兼任助理人員：林盈達其他-兼任助理人員：林一平

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公開資訊：本計畫可公開查詢

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中文摘要： 2011 年大陸啟動 TD-LTE 規模試驗計畫，TD-LTE 最大的推手中國移動(China Mobile Communications Corporation； CMCC)，則計劃先投資人民幣 15 億元，在上海、杭州、南京、廣州、深圳、廈門、北京 7 大城市部署 TD-LTE 進行測試，2012 年擴大到 13 城市。通訊終端產業乃我國發展成熟的工業，為了協助我國通訊終端裝置和晶片設計廠商(如宏達電、聯發科、廣達、宏碁、鴻海、合勤、盟創、明泰、正文、啟碁及中磊)加速產品研發時程，進一步於中國大陸市場與國際市場取得市場先機，提升產品的價值水準，第四代行動寬頻測試技術乃刻不容緩必須著手進行研發的工業基礎技術。計畫架構包括分項計畫一的「射頻測試技術研發與建置」、分項計畫二的「通訊協定測試技術研發與建置」以及分項計畫三的「行動應用服務測試技術研發」。此計畫目標以 TD-LTE 為切入點，期望讓測試環境與 CMCC 在能趨於一致，以便國內終端通訊產品業者在嘗試輸出產品至中國大陸市場時能有 pretest 環境，而計畫的終極目標是以國際市場普遍採用之 4G 行動寬頻測試技術研發為目標。分項一的重要工作包括 TD-LTE/LTE 實體層測試技術、MIMO OTA 測試技術以及 LTE TDD/FDD 融合測試技術；分項二的重要工作包括 TD-LTE 行動通訊協定測試技術、LTE 行動通訊協定電信運營商互通性測試(Operator Inter-Operability Tes； OIOT)測試技術、場測(Field Trial)及 LTE 與異質網路融合測試技術；分項三的重要工作包括 IMS、VoIP、IPTV、Web、File Transfer 應用服務測試技術、Smartphone-based 應用服務與真實流量 (RealFlow)測試技術、All-IP Network 應用服務測試規範與環境建置、LTE-A 應用服務測試技術。中文關鍵詞：第四代行動通訊技術(4G)、長期演進技術(LTE)、長期演進技術進階版(LTE-Advance)、分時多工(TD)、分頻多工(FDD)、多進多出(MIMO)、空氣傳導(OTA)、互通測試(IOT)、外場測試(Field Trial)

英文摘要： Mobile devices like smartphone and tablet/pad are getting so popular that driving the requirement and application for the internet access with high

mobility and high bandwidth. In the worldwide, most network operators tend to adopt the 4G technology from 3GPP standard LTE/LTE-Advance. Among them, China Mobile, which is the biggest network operator in the world, favors TD-LTE. In 2011, China Mobile launches TD-LTE field trial project with the budget of 23.5

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million USD. It is a great opportunity for Taiwan｀s network equipment makers such as HTC, Mediatek, Quanta, Acer, Asus, Foxconn, ZyXEL, MitraStar, Alpha Networks. To help our local vendors speed up their product development process, this proposed

project ＇The Testing Technologies R&D for the 4th Generation Broadband Mobile System＇ needs to be kicked-off as fast as possible.

This project consists of three sub-projects, which are (1) RF, (2) Protocol, and (3) Application. For sub-project RF, the major works include TD-LTE/LTE physical layer test, MIMO OTA test, LTE TDD/FDD convergence test, and planning for LTE-A physical layer test. For sub-project Protocol, the major works are TD-LTE protocol test, LTE operator IOT test, Field Trial, heterogeneous network convergence test technology, and planning for LTE-A protocol test. For sub-project Application, the major works include fundamental applications test (ex. IMS, VoIP, IPTV, Web, File Transfer), smartphone-based applications test and RealFlow test, All-IP network applications test, and planning for LTE-A application test.

英文關鍵詞： Four Generation (4G)，Long Term Evolution (LTE)，LTE-Advance，Time Division (TD)， Frequency Division Duplexing (FDD)，Multiple Input Multiple Output (MIMO)， Over-the-Air (OTA)，Interoperability Test (IOT)，Field Trial

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計畫書編號：100-EC-17-A-03-S1-193

經濟部學界開發產業技術計畫年度執行報告

第四代行動寬頻測試技術研發3年計畫

（第一年度）

全程計畫：自100年12月至103年11月止

本年度計畫：自100年12月至101年11月止

國立交通大學

中華民國 101 年 11 月

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經濟部學界科專計畫執行摘要報告表

計畫名稱：第四代行動寬頻測試技術研發3年計畫主管機關：經濟部技術處執行單位：國立交通大學電子與資訊研究中心計畫主持人：林寶樹教授兼主任計畫聯絡人：陳一瑋聯絡電話：03-5736727#214 全程期程：100.12.1~103.11.30 傳真號碼：03-5131341 經費：（全程） 60,000 仟元（本年度） 20,000 仟元執行進度：預定 A(%) 實際 B(%) 比較 B/A(%) 當年 33.33% 33.33% 100% 全程 100% 100% 100% 經費支用：預定 A（仟元）實際 B（仟元）支用率 B/A (%) 當年 20,000 20,000 100% 全程 60,000 60,000 100% 主要執行成果：（約 2000 字以內）一、計畫內容概要

2011 年大陸啟動 TD-LTE 規模試驗計畫，TD-LTE 最大的推手中國移動(China Mobile Communications Corporation; CMCC)，則計劃先投資人民幣 15 億元，在上海、杭州、南京、廣州、深圳、廈門、北京 7 大城市部署 TD-LTE 進行測試，2012 年擴大到 13 城市。通訊終端產業乃我國發展成熟的工業，為了協助我國通訊終端裝置和晶片設計廠商(如宏達電、聯發科、廣達、宏碁、鴻海、合勤、盟創、明泰、正文、啟碁及中磊)加速產品研發時程，進一步於中國大陸市場與國際市場取得市場先機，提升產品的價值水準，第四代行動寬頻測試技術乃刻不容緩必須著手進行研發的工業基礎技術。計畫架構包括分項計畫一的「射頻測試技術研發與建置」、分項計畫二的「通訊協定測試技術研發與建置」以及分項計畫三的「行動應用服務測試技術研發」。此計畫目標以 TD-LTE 為切入點，期望讓測試環境與 CMCC 在能趨於一致，以便國內終端通訊產品業者在嘗試輸出產品至中國大陸市場時能有 pretest 環境，而計畫的終極目標是以國際市場普遍採用之 4G 行動寬頻測試技術研發為目標。分項一的重要工作包括 TD-LTE/LTE 實體層測試技術、MIMO OTA 測試技術以及 LTE TDD/FDD 融合測試技術; 分項二的重要工作包括 TD-LTE 行動通訊協定測試技術、LTE 行動通訊協定電信運營商互通性測試(Operator Inter-Operability Tes; OIOT)測試技術及 LTE 與異質網路融合測試技術; 分項三的重要工作包括 IMS、VoIP、IPTV、Web、File Transfer 應用服務測試技術、Smartphone-based 應用服務與真實流量(RealFlow)測試技術、All-IP Network 應用服務測試規範與環境建置、LTE-A 應用服務測試技術。

二、計畫執行成果

依據產品研發時程對於測試需求的不同，研發與建置了四種測試環境，其中包括 Conformance、IOT、MIMO OTA 以及 Field Trial，除了透過這些測試環境提供 Test Service，亦研發 Test Solution 例如自動化整合測試框架以及 Android 終端自動化控制技術。本計畫執行第一年期間曾經前來使用測試環境的單位包括中華電信、全球一動、泰爾實驗室、聯發科、Altair 半導體、創毅訊聯、廣達電腦、智易科技、盟創科技、達創科技等等。甫於 2012 年九月及十一月分別與泰爾實驗室及耕興科技合作於交大進行 CTIA MIMO OTA 測試，為 MIMO OTA 國際測試規範標準化作出貢獻。以下條列重要成果:

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 亞洲第一個 MIMO OTA Testing Environment with a large scale Chamber  台灣第一個 TD-LTE Experimental Field Trial

 累計至今有共有 16 家廠商、超過 1500 小時進行測試服務

 協助電信營運商中華電信進行 LTE(TDD) QoS/QoE 和系統效能評估與分析  協助電信營運商全球一動進行 IOT 和 WiMAX/TD LTE co-existence 測試

 中國大陸工信部電信研究院泰爾實驗室前來交大與交大合作進行 CTIA MIMO OTA

國際規範測試。  獲得大陸中國移動通信研究院高層主管首肯繼續與交通大學電子與資訊研究中心之合作在 TD-LTE/LTE-A 測試經驗之交流與分享並可朝應用服務來努力且適當時間合辦研討會。  由交通大學電子與資訊研究中心向中國大陸工信部電信研究院第一次提出在 TD-LTE/LTE-A 標準測試入網與應用服務之合作獲得該院曹淑敏院長之同意。三、預期產業效益建立國內 LTE 通訊終端產業的 pre-test 環境，與 CMCC 電信運營商測試環境一致化，節省我國通訊終端業者輸出產品所需花費的時間與金錢。以下條列全程計畫預期產業效益:

 取得中國移動授權成為 TD-LTE 終端產品之 pretest certification 認證實驗室。  建立 four stage 測試環境 (Confomrnace、IOT、MIMO OTA、Field Trial)，提供台灣

通訊終端產業一良好便利的測試環境。  建立自動化與客製化之測試工具，提升測試效率與加速產品研發時程。  申請專利 12 項，發表期刊論文 15 篇，技術報告 18 篇。  技術成果移轉 3 家，收取技術授權金 4,500 仟元。  推動用服務互通測試，成為兩岸在行動寬頻應用服務平台的開發測試環境。  改善通訊連線傳輸品質的分析與研究。  推動兩岸 TD-LTE 及 LTE/LTE-A 人才交流及合作。計畫變更說明：（300 字以內說明）一、重大變更茲因配合款廠商異動及廠商調整配合款出資比例，故函送申請變更且業經審查同意變更在案。二、一般變更 1.「人事費」原為「待聘」人員及人員異動時辦理變更。 2. 材料費、旅運費及業務費之二級科目間經費異動及更換差旅地點時辦理變更。落後原因：（300 字以內說明）無。因應對策（檢討與建議）：無。（請以2頁內完成）

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一、計畫執行情形表...4

二、技術指標分析表...52

三、計畫變更情形表...53

四、本年度重要成果統計表...60

五、期刊、討論會論文一覽表...62

六、成果報告一覽表...64

七、合作計畫執行情形表...67

八、專利權統計表………...69

九、可移轉產業技術一覽表...70

十、衍生委託計畫一覽表...73

十一、本年度成果運用執行報告...74

十二、以前年度成果運用執行報告表...75

十三、成果運用累計表...76

十四、成果累計促進投資情形表及創業育成...77

十五、培育人才情形一覽表...79

十六、人才培訓情形一覽表...80

十七、產業諮詢服務情形一覽表...82

十八、人力運用情形表...84

十九、經費運用情形表...85

二十、聘用外籍人士工作情形一覽表...86

二十一、國外及大陸地區出差一覽表...87

二十二、成果應用規劃情形...91

二十三、產業與計畫一年重要大事紀要...93

二十四、執行現況座談會議意見回復表...94

二十五、檢討分析及結論...99

二十六、其他附件...100

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一、計畫執行情形表

計畫名稱：第四代行動寬頻測試技術研發 3 年計畫資料期間(100 年 12 月 1 日至 101 年 11 月 30 日) 分項計畫計畫目標（請依計畫書內容填寫）實際執行內容 (以實際達成狀況具體詳細填寫,屬計畫查核點並請以 * 表示) 是否達成原計畫內容及預定進度落後原因 /改善措施預定趕上進度時間 A.分項計畫一 1.射頻測試平台建置 2.射頻測試技術研發 A.1.1 TD-LTE 無線射頻測試平台(上半年) A.1.2 LTE FDD 無線射頻測試平台(下半年) A.2.1 無線射頻測試案例需求規格書。(上半年) A.2.2 無線射頻測試案例計畫書，可供廠商執行測試(下半年) * A.1.1 已完成 TD-LTE 無線射頻測試平台。詳細內容如下: 建置具備符合 3GPP TS 36.521 發射及接收特性之射頻量測之測試平台，符合下列規格: (1) 量測頻段：700 MHz- 3GHz (2) 碼框格式：TDD (3) 量測頻寬：1.4,3,5,10,15, 20MHz (4) 輸入訊號範圍：–70 to +27 dBm * A.1.2 已完成 LTE FDD 無線射頻測試平台。詳細內容如下: 建置具備符合 3GPP TS 36.521 發射及接收特性之射頻量測之測試平台，符合下列規格: (1) 量測頻段：700 MHz- 3GHz (2) 碼框格式：FDD (3) 量測頻寬：1.4,3,5,10,15, 20MHz (4) 輸入訊號範圍：–70 to +27 dBm ●是 ○否 ●是 ○否

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TD-LTE 與 LTE FDD 無線射頻測試平台如下圖所示 TDD 及 FDD 所支援的 Band 如下表: TDD FDD Band 33,34,35,36,37,38,39 40,41,42,43 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 13,14,15,16,17,18,19,20, 21,22,23,24,25 * A.2.1 已完成無線射頻測試案例需求規格書。詳細內容如下: (1) 可提供設備下列發射特性測試：發射功率、佔用頻寬、功率控制、頻率誤差、鄰頻功率洩漏(ACLR) (2) 測試案例須符合 3GPP TS 36.521 發射及接收特性規格要求。 (3) 提供具備符合 3GPP TS 36.101 終端設備之發射及接收特性之測試，包括：發射功率、輸出功率動態範圍、功率控制、頻率誤差、發射頻譜。 ●是 ○否

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依據 3GPP TS36.521-1 之標準，LTE 射頻測試項目包含下列幾項：發射功率、發射功率動態、發射信號品質、輸出射頻頻譜發射、發射互調、接收機特性等項，下表為射頻測試項目一覽表。項次測試名稱 3GPP 36.521 章節 TC-01 最大輸出功率 (UE Maximum Output Power) 6.2.2 TC-02 最大輸出功率(Maximum Power Reduction (MPR)) 6.2.3 TC-03 額外最大功率降低 (Additional

Maximum Power Reduction (A-MPR))

6.2.4 TC-04 發射功率組態 (Configured UE

transmitted Output Power) 6.2.5 TC-05 最小輸出功率(Minimum Output

Power) 6.3.2 TC-06 開斷功率(General ON/OFF time

mask) 6.3.4.1 TC-07 一般發射 / 閉關時間遮罩

(PRACH time mask) 6.3.4.2.1 TC-08 PRACH 與探測參考信號

(SRS) 時間遮罩 (SRS time mask)

6.3.4.2.2 TC-09 絕對功率容差 (Power Control

Absolute power tolerance) 6.3.5.1 TC-10 相對功率容差 (Power Control

Relative power tolerance) 6.3.5.2 TC-11 集合功率控制容差 (Aggregate

power control tolerance) 6.3.5.3 TC-12 頻率誤差(Frequency error) 6.5.1 TC-13 誤差向量幅度 (Error Vector

Magnitude (EVM)) 6.5.2.1 TC-14 PUSCH 跳變週期 EVM

( PUSCH-EVM with exclusion period)

6.5.2.1A TC-15 載波洩漏(Carrier leakage) 6.5.2.2 TC-16 未分配資源塊帶內幅射(In-band

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TC-17 EVM 等化器頻譜平坦度(EVM

equalizer spectrum flatness) 6.5.2.4 TC-18 佔用帶寬(Occupied bandwidth) 6.6.1 TC-19 頻譜發射遮罩 (Spectrum

Emission Mask) 6.6.2.1 TC-20 額外混附幅射 (Additional

Spectrum Emission Mask) 6.6.2.2 TC-21 相鄰頻道洩漏比(Adjacent

Channel Leakage power Ratio) 6.6.2.3 TC-22 _{發射機混附幅射(Transmitter}

Spurious emissions) 6.6.3.1 TC-23 3.4.6 混附幅射帶終端設備共存

(Spurious emission band UE co-existence) 6.6.3.2 TC-24 額外的混附幅射 (Additional spurious emissions) 6.6.3.3 TC-25 發射互調測試 (Transmit intermodulation) 6.7 TC-26 參考靈敏度 (Reference sensitivity level) 7.3 TC-27 最大輸入位準(Maximum input level) 7.4 TC-28 鄰通道選擇性 (Adjacent Channel Selectivity (ACS))

7.5 TC-29 頻帶內阻塞 (In-band blocking) 7.6.1 TC-30 頻帶外阻塞 ( Out-of-band blocking) 7.6.2 TC-31 窄頻帶阻塞 (Narrow band blocking) 7.6.3 TC-32 混附響應(Spurious response) 7.7 TC-33 寬頻帶內互調 (Wide band Intermodulation) 7.8.1 TC-34 混附幅射(Spurious emissions) 7.9

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* A.2.2 已完成無線射頻測試案例計畫可供廠商執行測試。

測試案例舉例說明如下:

#Test Case: 發射功率射頻測試 (終端設備(UE)最大輸出功率)

驗證 UE 最大輸出功率，是否超過最大輸出功率(nominal maximum output power)和誤差容忍度 (tolerance) ，因為如果過大的輸出功率有可能干擾其他頻道或其他系統，而太小的輸出功率會降低涵蓋面積。根據 3GPP 36.521-1 的要求，最大輸出功率必須在 23±2.7 dBm 範圍內，如下表。 EUTRA頻道功率等級3 (dBm) 誤差容忍度 (dB) 1 23 ±2.7 2 23 ±2.72 3 23 ±2.72 4 23 ±2.7 5 23 ±2.7 6 23 ±2.7 7 23 ±2.72 8 23 ±2.72 9 23 ±2.7 10 23 ±2.7 11 23 ±2.7 12 23 ±2.72 13 23 ±2.7 14 23 ±2.7 … 17 23 ±2.7 18 23 ±2.7 19 23 ±2.7 20 23 ±2.72 21 23 ±2.7 … 24 23 ±2.7 ●是 ○否

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... 33 23 ±2.7 34 23 ±2.7 35 23 ±2.7 36 23 ±2.7 37 23 ±2.7 38 23 ±2.7 39 23 ±2.7 40 23 ±2.7 41 23 ±2.7 …

Note 1: The above tolerances are applicable for UE(s) that support up to 4 E-UTRA operating bands. For UE(s) that support 5 or more E-UTRA bands the maximum output power is expected to decrease with each additional band and is FFS

Note 2: For transmission bandwidths (Figure 5.4.2-1, Table 5.4.4-1) confined within FUL_low and FUL_low + 4 MHz or FUL_high – 4 MHz and FUL_high, the maximum output power requirement is relaxed by reducing the lower tolerance limit by 1.5 dB (Tolerance = +2.7 / -4.2)

Note 3: For the UE which supports both Band 11 and Band 21 operating frequencies, the tolerance is FFS. #Test Case: 發射功率射頻測試 (最大功率之降低) 高階調制技術（16QAM）以及大數量大資源區塊分配，將導致高波峰因數，對功率放大器的設計是一挑戰，為了避免帶外輻射負面影響，例如相鄰通道洩漏比，可允許最大功率降低（MPR）。根據 3GPP 36.521-1 表 6.2.3.3-1 的要求，最大功率可減少如下表調變頻寬 /傳輸頻寬組態(資源區塊RB) 最大功率減少 (dB) 1.4 MHz 3.0 MHz 5 MHz 10 MHz 15 MHz 20 MHz QPSK > 5 > 4 > 8 > 12 > 16 > 18 ≤ 1 16 QAM ≤ 5 ≤ 4 ≤ 8 ≤ 12 ≤ 16 ≤ 18 ≤ 1 16 QAM > 5 > 4 > 8 > 12 > 16 > 18 ≤ 2

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#Test Case: 發射功率射頻測試 (額外最大功率降低(A-MPR))

額外最大功率降低，可用於射頻頻譜輻射要求更嚴格的網路配置，為了滿足額外的要求，可允許最大功率輸出功率的額外降低 (A-MPR)。如果沒有指定額外最大功率降低，則額外最大功率降低值應為 0dB

#Test Case: 發射功率射頻測試 (UE 發射功率組態)

網絡有可能藉由專用信號或系統資訊廣播（RRC 參數 P-MAX）額外限制終端的最大發射功率。UE 發射輸出功率組態測試為驗證 UE 不超過 UL 允許最大發射功率 (PEMAX)和 UE 最大功率 (PUMAX)間最小者。其中 PEMAX 為 E-UTRAN 允許最大發射功率 PUMAX 為終端的功率等級規定最大發射功率。三個測試點的最大輸出功率不應超過測試規範 3GPP 的要求。

Channel bandwidth / maximum output power 1.4 MHz 3.0 MHz 5MHz 10 MHz 15 MHz 20 MHz Measured UE

output power test point 1

-10 dBm ± 7.7 Measured UE

output power test point 2

10 dBm ± 6.7 Measured UE

output power test point 3 15 dBm ± 5.7 #Test Case: 發射功率動態測試 (最小輸出功率) 驗證終端設備在最小輸出功率不小於-40 dBm 時，對於所有頻寬確保傳輸能力，以維持輸出功率的最低值，方便上行干擾管理。根據 3GPP 36.521-1 的要求，最小輸出功率如下表

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Channel bandwidth / minimum output power / measurement bandwidth 1.4 MHz 3.0 MHz 5 MHz 10 MHz 15 MHz 20 MHz Minimum output power -39 dBm Measurement bandwidth (Note 1) 1.08 MHz 2.7 MHz 4.5 MHz 9.0 MHz 13.5 MHz 18 MHz #Test Case: 發射功率動態測試 (關斷功率) 驗證終端設備在待機狀態之發射功率應低於規範要求的門檻值 (-50 dBm)。過高的關斷功率會提高系統背景噪聲，從而降低其他終端的覆蓋範圍。根據 3GPP 36.521-1 的要求，關斷功率如下表

Channel bandwidth / Transmit OFF power / measurement bandwidth 1.4 MHz 3.0 MHz 5 MHz 10 MHz 15 MHz 20 MHz Transmit OFF power -50 dBm Measurement bandwidth 1.08 MHz 2.7 MHz 4.5 MHz 9.0 MHz 13.5 MHz 18 MHz #Test Case: 發射功率動態測試 (一般發射/關閉時間遮罩) 驗證終端設備之一般發射/關閉間遮罩，滿足 3GPP 36.521 要求。一般發射/閉關時間遮罩為終端設備在閉關狀態切換到發射狀態的轉換時間。不正確的發射功率會干擾其他頻道，或增加上行通道中的傳輸錯誤。一般發射/關閉時間遮罩須滿足下圖要求。

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一般發射/閉關時間遮罩之功率不得超過下表的要求。一般發射/閉關時間遮罩之功率值

Channel bandwidth / minimum output power /

measurement bandwidth 1.4 MHz 3.0 MHz 5 MHz 10 MHz 15 MHz 20 MHz Transmit OFF power -48.5 dBm Transmission OFF Measurement bandwidth 1.08 MHz 2.7 MHz 4.5 MHz 9.0 MHz 13.5 MHz 18 MHz Expected Transmission ON Measured power -14.8 ± 7.5 -10.8 ± 7.5 -8.6 ± 7.5 -5.6 ± 7.5 -3.9 ± 7.5 -2.6 ± 7.5 #Test Case: 發射功率動態測試 (絕對功率容差) 驗證終端設備在開始連續發射或者傳送間隙大於 20 毫秒之非連續發射過程中，對於第一個子幀(sub-frame)設定其初始輸出功率至特定值的能力。根據 3GPP 36.521-1，絕對功率容差之最小需求如下表絕對功率容差 Conditions Tolerance Normal conditions ± 9.0 dB Extreme conditions ± 12.0 dB

End of OFF power

20µs 20µs

Transient period Transient period

Start of OFF power Start of ON power

requirement

Start Sub-frame End sub-frame

End of ON power

requirement * The OFF power requirements does not

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test point 1 之絕對功率容差

Channel bandwidth / expected output power (dBm) 1.4 MHz 3.0 MHz 5 MHz 10 MHz 15 MHz 20 MHz Expected Measured power Normal conditions -14.8 ± 10.0 -10.8 ± 10.0 -8.6 ± 10.0 -5.6 ± 10.0 -3.9 ± 10.0 -2.6 ± 10.0 Expected Measured power Extreme conditions -14.8 ± 13.0 -10.8 ± 13.0 -8.6 ± 13.0 -5.6 ± 13.0 -3.9 ± 13.0 -2.6 ± 13.0

Note 1: The lower power limit shall not exceed the minimum output power

requirements defined in sub-clause 6.3.2.3

test point 2 之絕對功率容差

Channel bandwidth / expected output power (dBm) 1.4 MHz 3.0 MHz 5 MHz 10 MHz 15 MHz 20 MHz Expected Measured power Normal conditions -2.8 ± 10.0 1.2 ± 10.0 3.4 ± 10.0 6.4 ± 10.0 8.2 ± 10.0 9.4 ± 10.0 Expected Measured power Extreme conditions -2.8 ± 13.0 1.2 ± 13.0 3.4 ± 13.0 6.4 ± 13.0 8.2 ± 13.0 9.4 ± 13.0

Note 1: The upper power limit shall not exceed the maximum output

power requirements defined by the power class in sub-clause 6.2.2.3

(20)

#Test Case: 發射信號品質測試 (頻率誤差) 驗證待測終端的接收機能夠正確估計基站下行載頻，並且發射機能夠正確的按照一定頻率發射上行信號的能力。根據 3GPP 36.521-1 的要求，頻率誤差須符合 |Δf| ≤ (0.1 PPM + 15 Hz) 。 #Test Case: 發射信號品質測試 (誤差向量幅度) 誤差向量幅度是測量參考波形和實測波形的失真。在計算 EVM 之前，測量波形要修正採樣時偏移和頻率偏移，且在計算 EVM 之前須由測量波形偏移 IQ 原點，選擇發射頻道之絕對相位和絕對振幅進一步修改量測之波形。在時域上，基本 EVM 測量間隔為 PRACH 前導序列，且為 PUCCH 和 PUSCH 在時域上一個時槽。當 PUSCH 或 PUCCH 傳輸時槽，因 SRS 的多工而縮短時槽， EVM 測量間隔據此減少一個符元。 PUSCH 或 PUCCH EVM 測量時間間隔也隨時槽間之平均功率，調變機制或配置改變而減少。在 PUSCH 傳輸的情況下，測量間隔時間減少的時間間隔等於 5 微秒和 6.3.4 款所定義的適用排除期間的總和，相鄰至預計將發生功率變化的邊界。PUSCH 排斥期適用於前端至後端的 IDFT 得到信號後。根據 3GPP 36.521-1 的要求，誤差向量幅度如下表

Parameter Unit Average EVM Level Reference Signal EVM Level QPSK or BPSK % 17.5 [17.5] 16QAM % 12.5 [12.5]

#Test Case: 發射信號品質測試 (EVM 等化器頻譜平坦度)

應用於 EVM 測量過程之 zero-forcing 等化器，為了有效的 EVM 測量，必須滿足頻譜平坦度要求。EVM 等化器頻譜平坦度是指測量過程中，產生在整個分配的上行區塊的等化係數變化峰值至峰

(21)

值之漣波最大值。EVM 等化器頻譜平坦度要求不限制應用於 EVM 測量過程中信號的修正，但 EVM 測量結果還是有效的，採用等化器修正必須滿足 EVM 的等化器頻譜平坦度的最低要求。基本測量時間間隔與 EVM 測量相同。根據 3GPP 36.521-1 的要求，EVM 等化器頻譜平坦度如下表

EVM equalizer spectrum flatness (normal conditions)

Frequency Range Maximum Ripple [dB] FUL_Meas – FUL_Low ≥ 3 MHz and FUL_High – FUL_Meas ≥ 3

MHz (Range 1)

4 (p-p)

FUL_Meas – FUL_Low < 3 MHz or FUL_High – FUL_Meas < 3

MHz (Range 2)

8 (p-p)

Note 1: FUL_Meas refers to the sub-carrier frequency for which the

equalizer coefficient is evaluated

Note 2: FUL_Low and FUL_High refer to each E-UTRA frequency band

specified in Table 5.2-1

EVM equalizer spectrum flatness (extreme conditions)

Frequency Range Maximum Ripple [dB] FUL_Meas – FUL_Low ≥ 5 MHz and FUL_High – FUL_Meas ≥

5 MHz (Range 1)

4 (p-p)

FUL_Meas – FUL_Low < 5 MHz or FUL_High – FUL_Meas < 5

MHz (Range 2)

12 (p-p)

Note 1: FUL_Meas refers to the sub-carrier frequency for which the

equalizer coefficient is evaluated

Note 2: FUL_Low and FUL_High refer to each E-UTRA frequency band

(22)

#Test Case: 輸出射頻頻譜發射測試 (佔用帶寬) 帶外幅射：因調制過程產生必要帶寬外的頻率幅射，但不包括雜散幅射。混附幅射：在必要頻寬外的頻率幅射，其位準可能會減少，不影響相應的信息傳輸。混附幅射包括諧波幅射，寄生幅射，互調產物及變頻產物，但不包括帶外幅射。不要之幅射：包括雜散幅射和帶外幅射。佔用帶寬是測量終端發射總功率的 99 %時所需要佔用的帶寬。對於所有的帶寬配置，終端的佔用帶寬都需要小於系統的通道帶寬。根據 3GPP 36.521-1 的要求，佔用帶寬如下表

Occupied channel bandwidth / channel bandwidth 1.4 MHz 3.0 MHz 5 MHz 10 MHz 15 MHz 20 MHz Channel bandwidth [MHz] 1.4 3 5 10 15 20 #Test Case: 接收機特性測試 (參考靈敏度) 在信號強度低、想傳播條件並且無外加雜訊情況下，驗證 UE 在指定的參考量測頻道在接收一定的吞吐量數據的接收能力。終端設備無法滿足這些條件下的吞吐量需求將減少的基地台的有效覆蓋範圍。

(23)

B.分項計畫二 1. 通訊協定測試平台建置 2. 通訊協定測試技術研發 B.1.1 通訊協定模擬測試平台(上半年) B.1.2 通訊協定真實基站與核心網路測試平台(下半年) B.2.1 IOT 通訊協定測試案例需求規格書 ( 包含 Attach 、 Paging、Detach 等基礎使用情境 ) 。 (上半年) B.2.2 IOT 通訊協定測試案例計畫書，可供廠商執行測試。(下半年) * B.1.1 已完成通訊協定模擬測試平台。詳細內容如下: (1) 通訊協定須符合 3GPP TS 36.321 (MAC)、TS 36.322 (RLC)、 TS 36.323 (PDCP)、TS 36.331 (RRC)、TS 24.301 (NAS)之標準文件規範。

(2) 測試案例須依照 TS 36.523 (User Equipment (UE) conformance specification; Part 1: Protocol conformance specification)之標準文件規範進行各層(MAC、RLC、PDCP、 RRC、NAS 等)相關測試案例開發。

測試平台如下圖所示:

(24)

類型項目

Idle mode operations • PLMN selection of RPLMN, HPLMN/EHPLMN, UPLMN and OPLMN / Automatic mode • PLMN selection of RPLMN,

HPLMN/EHPLMN, UPLMN and OPLMN; Automatic mode; between FDD and TDD

• PLMN selection of RPLMN, HPLMN/EHPLMN, UPLMN and OPLMN / Automatic mode / Single Frequency operation

• PLMN selection of "Other PLMN/access technology

combinations" / Automatic mode PLMN selection of "Other PLMN/access technology

combinations" / Automatic mode / Single Frequency operation

• Cell reselection of ePLMN in manual mode

• Cell reselection of ePLMN in manual mode / between FDD and TDD • Cell reselection of ePLMN in manual

mode / Single Frequency operation • PLMN selection in shared network

environment / Automatic mode • PLMN selection in shared network

environment / Automatic mode / Between FDD and TDD

(25)

• PLMN selection of RPLMN, HPLMN/EHPLMN, UPLMN and OPLMN / Automatic mode / User reselection

• PLMN selection of RPLMN, HPLMN/EHPLMN, UPLMN and OPLMN / Automatic mode / User reselection / Single Frequency operation

• Void

• Cell selection / Qrxlevmin • Cell selection / Qqualmin

• Cell selection / Intra E-UTRAN / Serving cell becomes non-suitable • Cell selection / Intra E-UTRAN /

Serving cell becomes non-suitable (Srxlev > 0 and Squal < 0)

• Cell reselection

• Cell reselection for inter-band operation

• Cell reselection using Qhyst, Qoffset and Treselection

• Cell reselection / Equivalent PLMN • Cell reselection / Equivalent PLMN /

Single Frequency operation

• Cell reselection using cell status and cell reservations / Access control class 0 to 9

• Cell reselection using cell status and cell reservations / Access control class 0 to 9 / Single Frequency operation

(26)

• Cell reselection using cell status and cell reservations / Access control class 11 to15

• Cell reselection using cell status and cell reservations / Access control class 11 to15 / Single Frequency operation • Cell reselection in shared network

environment

• Inter-frequency cell reselection • Cell reselection / Cell-specific

reselection parameters provided by the network in a neighbouring cell list • Cell re-selection, Sintrasearch,

Snonintrasearch

• Speed-dependent cell reselection • Inter-frequency cell reselection

according to cell reselection priority provided by SIBs

• Inter-frequency cell reselection according to cell reselection priority provided by SIBs / Between FDD and TDD

• Cell reselection / interband operation / Between FDD and TDD

• Cell reselection for Squal to check against SIntraSearchQ and

SnonIntraSearchQ

• Inter-frequency cell reselection based on common priority information with parameters ThreshX, HighQ,

(27)

LowQ

• Inter-RAT PLMN Selection /

Selection of correct RAT for OPLMN / Automatic mode

Selection of correct RAT for UPLMN / Automatic mode

Selection of correct PLMN and RAT in shared network environment / Automatic mode

• Inter-RAT PLMN Selection/ Selection of correct RAT from the OPLMN list/ Manual mode

• Inter-RAT Background HPLMN Search / Search for correct RAT for HPLMN / Automatic Mode

• Inter-RAT cell selection / From E-UTRA RRC_IDLE to UTRA_Idle / Serving cell becomes non-suitable • Inter-RAT cell selection / From

E-UTRA RRC_IDLE to GSM_Idle/GPRS Packet_idle / Serving cell becomes non-suitable • Inter-RAT cell selection / From

E-UTRA RRC_IDLE to HRPD Idle / Serving cell becomes non-suitable • Inter-RAT cell selection / From

E-UTRA RRC_IDLE to 1xRTT idle / Serving cell becomes non-suitable • Cell selection / No USIM

(28)

• Inter-RAT Cell selection / From GSM_Idle/GPRS Packet_idle to E-UTRA_RRC_IDLE / Serving cell becomes non-suitable

• Inter-RAT Cell selection / From GSM_Idle/GPRS Packet_idle to E-UTRA_RRC_IDLE , when the serving cell is barred

• Inter-RAT cell selection / From UTRA_Idle to E-UTRA RRC_IDLE / Serving cell becomes non-suitable • Inter-RAT cell reselection / From

E-UTRA RRC_IDLE to GSM_Idle/GPRS Packet_Idle • Inter-RAT cell reselection / From

E-UTRA RRC_IDLE to

GSM_Idle/GPRS Packet_Idle (Squal < ThreshServing, LowQ, Srxlev > ThreshX, LowP and Srxlev > ThreshX, HighP)

• Void

• Inter-RAT cell reselection / From UTRA_Idle to E-UTRA RRC_IDLE • Inter-RAT cell reselection / From

UTRA_Idle to E-UTRA RRC_IDLE (QqualminEUTRA, SqualServingCell < Threshserving, low2,

SqualnonServingCell,x > Threshx, low2 and SqualnonServingCell,x > Threshx, high2) Rel-9

(29)

• Inter-RAT Cell Reselection / From UTRA CELL_PCH state to E-UTRA RRC_IDLE

• Inter-RAT cell reselection / From E-UTRA RRC_IDLE to UTRA_Idle • Inter-RAT cell reselection / From

E-UTRA RRC_IDLE to UTRA_Idle (Squal > ThreshX, HighQ, Squal < ThreshServing, LowQ, Squal > ThreshX, LowQ and

SnonIntraSearchQ)

• Inter-RAT cell reselection / From E-UTRA RRC_IDLE to UTRA_Idle according to RAT priority provided by dedicated signalling

• Inter-RAT cell reselection / From E-UTRA RRC_IDLE to HRPD Idle / HRPD cell is higher reselection priority than E-UTRA

• Inter-RAT cell reselection / From E-UTRA RRC_IDLE to HRPD Idle / HRPD cell is higher reselection priority than E-UTRA (Srxlev > ThreshHRPD, HighP)

• Inter-RAT cell reselection / From E-UTRA RRC_IDLE to HRPD Idle / HRPD cell is lower reselection priority than E-UTRA

• Inter-RAT cell reselection / From E-UTRA RRC_IDLE to HRPD Idle / HRPD cell is lower reselection

(30)

priority than E-UTRA (Squal < ThreshServing, LowQ and Srxlev > ThreshHRPD, LowP

• Inter-RAT Cell Reselection: from E-UTRA RRC_IDLE to CDMA2000 1xRTT Dormant– When CDMA2000 1xRTT cell is higher reselection priority than E-UTRA

• Inter-RAT cell reselection / From E-UTRA RRC_IDLE to 1xRTT Dormant / 1xRTT cell is higher reselection priority than E-UTRA (Srxlev > Thresh1xRTT, HighP) • Inter-RAT Cell Reselection: from

E-UTRA RRC_IDLE to CDMA2000 1xRTT Idle – When CDMA2000 1xRTT is lower reselection priority than E-UTRA

• Inter-RAT cell reselection / From E-UTRA RRC_IDLE to 1xRTT Dormant / 1xRTT cell is lower reselection priority than E-UTRA (Squal < ThreshServing, LowQ and Srxlev > Thresh1xRTT, LowP) • Inter-RAT cell reselection / From

UTRA_Idle to E-UTRA RRC_IDLE according to RAT priority provided by dedicated signalling

• Inter-RAT Cell Reselection / from GSM_Idle/GPRS Packet_Idle to E-UTRA (priority of E-UTRA cells

(31)

are higher than the serving cell) • Inter-RAT Cell Reselection / from

GSM_Idle/GPRS Packet_Idle to E-UTRA (priority of E-UTRA cells are lower than the serving cell)

Layer 2 • CCCH mapped to UL SCH/DL-SCH / Reserved logical channel ID

• DTCH or DCCH mapped to UL SCH/DL-SCH / Reserved logical channel ID

• Correct selection of RACH

parameters / Random access preamble and PRACH resource explicitly signalled to the UE by RRC /

Non-contention based random access procedure

• Correct selection of RACH

parameters / Random access preamble and PRACH resource explicitly signalled to the UE in PDCCH Order / Non-contention based random access procedure

• Correct selection of RACH parameters / Preamble selected by MAC itself / Contention based random access procedure

• Random access procedure / Successful • Random access procedure / MAC

PDU containing multiple RARs • Maintenance of uplink time alignment • MAC contention resolution /

(32)

Temporary C-RNTI

• MAC contention resolution / C-RNTI • MAC backoff indicator

• Correct handling of DL assignment / Dynamic case

• Correct handling of DL assignment / Semi-persistent case

• MAC PDU header handling • Correct HARQ process handling /

DCCH and DTCH

• Correct HARQ process handling / CCCH

• Correct HARQ process handling / BCCH

• MAC padding • MAC reset DL

• Addition of new CA test case: CA / Correct HARQ process handling / DCCH and DTCH / Pcell and Scell • Correct handling of UL assignment /

Dynamic case

• Correct handling of UL assignment / Semi-persistent case

• Logical channel prioritization handling

• Correct handling of MAC control information / Scheduling requests and PUCCH

• Correct handling of MAC control information / Scheduling requests / Random access procedure

(33)

• Correct handling of MAC control information / Buffer status / UL data arrive in the UE Tx buffer / Regular BSR

• Correct handling of MAC control information / Buffer status / UL resources are allocated / Padding BSR • Correct handling of MAC control

information / Buffer status / UL resources are allocated / Cancellation of Padding BSR

• Correct handling of MAC control information / Buffer status / Periodic BSR timer expires

• MAC padding

• Correct HARQ process handling • MAC reset UL

• MAC PDU header handling

• Correct HARQ process handling / TTI bundling

• UE power headroom reporting / Periodic reporting

• UE power headroom Reporting / DL pathloss change reporting

• Inter-TTI PUSCH hopping by uplink grant

• Predefined intra-TTI PUSCH hopping (N_sb=1)

• Predefined intra-TTI PUSCH hopping (N_sb=2/3/4)

(34)

(N_sb=1)

• Predefined inter-TTI PUSCH hopping (N_sb=2/3/4)

• DRX operation / Short cycle not configured / Parameters configured by RRC

• DRX operation / Short cycle not configured / DRX command MAC control element reception

• DL-SCH transport block size selection / DCI format 1 / RA type 0

• DL-SCH transport block size selection / DCI format 1 / RA type 1

• DL-SCH transport block size selection / DCI format 1A / RA type 2 /

Localized VRB

• DL-SCH transport block size selection / DCI format 1A / RA type 2 /

Distributed VRB

• DL-SCH transport block size selection / DCI format 2A / RA type 0 / Two transport blocks enabled / Transport block to codeword swap flag value set to 0

(35)

RADIO RESOURCE CONTROL

• RRC / Paging for connection in idle mode

• RRC / Paging for notification of BCCH modification in idle mode • RRC / Paging for connection in idle

mode / Multiple paging records • RRC / Paging for connection in idle

mode / Shared network environment • RRC / BCCH modification in

connected mode

• RRC connection establishment / Ks=1.25 / Success

• RRC connection establishment / Reject with wait time

• RRC connection establishment / Return to idle state after T300 timeout • RRC connection establishment / 0%

access probability for MO calls, no restriction for MO signaling • RRC connection establishment /

Non-zero percent access probability for MO calls, no restriction for MO signaling

• RRC connection establishment / 0% access probability for AC 0 to 9, AC 10 is barred, AC 11 to 15 are not barred, access for UE with access class in the range 11 to 15 is allowed • RRC connection establishment /

Range of access baring time

(36)

access probability for MO calls, non-zero percent access probability for MO signaling

• RRC connection establishment of emergency call

• RRC connection establishment of emergency call / Limited service • RRC connection establishment / 0%

access probability for MO calls, 0% access probability for MO signaling • RRC connection establishment / High

speed flag

• RRC connection release / Success • Void

• RRC connection release / Redirection to another E-UTRAN frequency • RRC connection release / Success /

With priority information

• RRC connection release / Redirection from E-UTRAN to UTRAN

• RRC connection release / Redirection from UTRAN to E-UTRAN

• RRC connection release / Redirection from E-UTRAN to GERAN

• RRC connection release / Redirection from E-UTRAN to HRPD

• RRC connection release / Redirection from E-UTRAN to 1xRTT

• RRC connection release / Redirection to another E-UTRAN band /

(37)

• RRC connection release / Success / With priority information / Inter-band / Between FDD and TDD

• RRC connection reconfiguration / Radio bearer establishment for transition from RRC_IDLE to RRC_CONNECTED / Success / Default bearer / Early bearer establishment

• RRC connection reconfiguration / Radio bearer establishment / Success / Dedicated bearer

• RRC connection reconfiguration / Radio bearer establishment for transition from RRC_IDLE to RRC CONNECTED / Success / Latency check

• RRC connection reconfiguration / Radio bearer establishment for transition from RRC_IDLE to RRC CONNECTED / Success / Latency check / SecurityModeCommand and RRCConnectionReconfiguration transmitted in the same TTI • RRC connection reconfiguration /

Radio bearer establishment / Success / SRB2

• RRC connection reconfiguration / Radio bearer establishment / Success / Dedicated bearer / ROHC configured • RRC connection reconfiguration /

(38)

Radio resource reconfiguration / Success • RRC connection reconfiguration / SRB/DRB reconfiguration / Success • CA / RRC connection reconfiguration / SCell addition/modification/release / Success • CA / RRC connection reconfiguration / SCell SI change / Success

• CA / RRC connection reconfiguration / SCell Addition without UL / Success • RRC connection reconfiguration /

Radio bearer release / Success • RRC connection reconfiguration /

Handover / Success / Dedicated preamble

(39)

* B.1.2 已完成通訊協定真實基站與核心網路測試平台。

詳細內容如下:

(1) eNode B: 2 套; 符合 3GPP Release 8 規格

(2) MME: 1 套 ; 支援 3GPP Release 8 LTE NAS Procedures (3) P-GW/S-GW: 1 套; 支援大於 100Mbps Peak Rate

(4) HSS emulator: 支援超過 20 concurrent testing users.

下圖為 NSN 之基地台及相關環境設置，其中左半圖灰底區域為位於交大電子資訊大樓之硬體設置，右半圖綠底區域為置於桃園中華電信的核心網之相關硬體。其中交大與中華電信核心網之間建有 100M 的光纖連線。

(40)

* B.2.1 已完成 IOT 通訊協定測試案例需求規格書(包含 Attach、 Paging、Detach 等基礎使用情境)。

IOT 測試項目舉例說明如下:

類型項目

Basic Call Test • Cell Search

• UE Initial Attach/Detach

• RRC Connection Establishment • Bearer establishment

• Downlink entry minimal level E-UTRAN Static

Function Test

• TDD Frame Configuration • TDD Special Sub Frame

Configuration

• Downlink Adaptive Modulation • Uplink Adaptive Modulation • Idle to Active Latency • Tracking area update • E-UTRAN attach delay E-UTRAN

Performance Test

• Single User Throughput DL/UL with TCP

• Sector Throughput DL/UL with TCP • Single User Throughput DL/UL with

UDP

• Sector Throughput DL/UL with UDP • E2E Latency / RTP packet Jitter/Loss

Rate test by Iperf

• E2E Latency test by Ping command with packet size 32bytes, 1460 bytes

(41)

Service Test • FTP Download and Upload • Video Streaming

• HTTP Service • VoIP Service • HD Video Call

• VoIP quality test with Chariot, including UE-UE and UE-CN

Basic Core Network Test

• Initial Attach with default bearer only • Initial IMSI attach with default bearer

only, Dynamic PGW & Dynamic UE IP Address

• Initial Attach, Dynamic UE IP Address

• Verify the ULR/ULA message pair for a normal case of Initial Attach

• UE initiated detach with E-UTRAN • Detach initialed by MME

• Verify the PUR/PUA message pair for a normal case of MME-initiated UE purging

• Verify the AIR/AIA message pair during normal case of Initial Attach • Verify the AIR/AIA message pair

during normal case of UE-initiated Service Request

• Offline Accounting : OFCS Interworking

• IPv4 Address Allocation by PGW itself (dynamic allocation)

(42)

QOS Test • LTE User's QoS Bandwidth Limitation

• E-UTRAN initial attach with default bearer

• UE triggered service request • Default bearer activation • Default bearer accept • Dedicated bearer activation • Dedicated bearer accept

* B.2.2 已完成 IOT 通訊協定測試案例計畫書可供廠商執行測試。

IOT 測試案例舉例說明如下:

#Test Case: Basic Call Test (Cell Search)

 TEST OBJECTIVE

Cell selection is the search of a UE in idle mode for the strongest cell on all supported carrier frequencies until it finds a suitable cell. The search space includes cells of other supported radio access technologies (e.g. UMTS, GSM) if UE supports.

When LTE UE powered on, it will start to search the PSS (Primary Synchronization Signal), from which UE can acquiry frequency and slot synchronization. Once the UE successfully detects the sequency used in PSS, it easily determines physical-layer identity. SSS(Secondary Synchnization Signal) from which UE can learn what is the frame structure ( 10ms in LTE ). Once the UE successfully

(43)

detects the sequenced used in SSS, it may calculate the physical-layer cell id group. Once UE get these information, UE is now having reference of Physical Layer Cell Identity. The Physical Layer Cell Identity is used to determine the RS(Reference Signal) and scrambling sequence of PBCH. PBCH gives UE the system information like DL bandwidth, PHICH configuration and SFN (System Frame Number). Now the UE is capable to read PDSCH where the SIB is placed. After the UE can read system information from PDSCH, then UE will continue for cell selection.

The objective of this test case is to verify UE can pass these initial steps and camp on a TD-LTE live cell.

 TEST PROCEDURE

1. Open the LTE BTS Site Manager and check the MIMO setting for test target eNB/Cell

(44)

2. On the test laptop, insert the LTE USB dongle.

3. Start the LTE USB dongle Connection Manager.

4. Check the LTE USB dongle from LTE Connection Manager.

 TEST EXPECTED RESULTS

1. The MIMO configuration can been set successfully.

2. In eNB converage range, laptop can camp on LTE network and show on the LTE Connection Manager.

#Test Case: Basic Call Test (UE Initial Attach/Detach)

With Network Attach the mobile terminal registers at the LTE network. At the end of the procedure the UE is authenticated, and a default (nGBR) bearer is established.

The Network Attach Time is the interval between the connection request and the reception of a positive response by the UE.

In the detach procedure, to exam the UE detach time. It measures how long it takes for a UE fully detach from network.

The objective of this test case is to verify UE/LTE system can complete these initial steps to attach/detach the LTE system.

1. Open the LTE BTS Site Manager and check the MIMO setting for test target eNB/Cell

(45)

2. On the test laptop, insert the LTE USB dongle and start the LTE Connection Manager

3. Open the monitoring port tools ( like: Wireshark ) to monitor the LTE system signaling.

(46)

signaling.

5.After attachment is completed. Detach from the network and monitor the signaling.

1. The MIMO configuration can been set successfully.

2. With the LTE Connection Manager, the LTE dongle can attach and detach the network successfully.

#Test Case: E-UTRAN Static Function Test (TDD Frame Configuration)

The TDD specific parameter is used for the Uplink- Downlink Configuration. The Subframe Assignment need to be configured according to 3GPP. The parameter is transmitted in the System Information Broadcast and corresponds to the subframeAssignment (sa#) as specified in 3GPP 36.331.

The objective of this test case is to verify E-UTRAN can support multiple TDD subframe configuration. Currently Subframe Assignment 1 and 2 (sa1, sa2) are supported.

1. Open the LTE BTS Site Manager and check TDD subframe Configuration .

(47)

2. Attach the network with LTE dongle and verify IP connectivity link is working

3. Detach the LTE dongle from network.

4. Change the TDD subframe configuration in the LTE BTS Site Manager.

5. After configuration changing implemented, attach the network with LTE dongle and virify IP connectivity link is working

1. The TDD subframe configuration can been set successfully.

2. In eNB converage range, LTE UE can attach the network with different TDD subframe configuration.

#Test Case: E-UTRAN Static Function Test (TDD Special Sub Frame Configuration)

The TDD Special Subframe Configuration parameter is used for the configuration of DwPTS, GP and UpPTS in the special subframe. The

(48)

configuration of DwPTS, GP and UpPTS in the special subframe. The configured Special Subframe Pattern is transmitted in the System Information Broadcast and corresponds to the specialSubframePatterns (ssp#) as specified in 3GPP 36.331.

The objective of this test case is to verify E-UTRAN can support multiple TDD special subframe configuration. Currently Special Subframe Pattern 5 and 7 (ssp5: 3:9:2, ssp7: 10:2:2) are supported.

1. Open the LTE BTS Site Manager and check TDD Special Subframe Configuration .

(49)

2. Attach the network with LTE dongle and verify IP connectivity link is working

4. Change the TDD Special Subframe Configuration in the LTE BTS Site Manager.

5. After configuration changing implemented, attach the network with LTE dongle and virify IP connectivity link is working

1. The TDD subframe configuration can been set successfully.

2. In eNB converage range, LTE UE can attach the network with different TDD subframe configuration.

(50)

C.分項計畫三

1. 行動應用服務測試技術研發

C.1.1 基礎服務測試案例需求規格書。包含 IMS based Voice over IP、IMS based Video over IP、Web Browsing 與 File Transfer 服務。(上半年) C.1.2 基礎服務測試案例計畫書，可供廠商執行測試。 ( 下半年) * C.1.1 已完成基礎服務測試案例需求規格書。包含 IMS based Voice over IP、IMS based Video over IP、Web Browsing 與 File Transfer 服務。

詳細內容如下:

(1) 提供 Web Browsing 功能測試案例。

(2) 提供 Voice over IP、Video over IP、Web Browsing 與 File Transfer 之網路效能測試案例。包含平均延遲，平均封包遺失率，語音或影像傳輸品質。

(3) 提供以下 Voice over IP、Video over IP 之功能測試案例。測試案例包括 3GPP 標準文件規範之相關內容：3GPP TS 34.229-1，3GPP TS 34.229-2，3GPP TS 34.229-3。

* C.1.2 已完成基礎服務測試案例計畫書可供廠商執行測試。

測試環境架構如下圖所示。其中，LTE UE 透過 dongle 連上 LTE eNodeB，經過後端之核心網路(EPC)後連上 IMS Core Network。測試環境與測試工具和 EPC 與 IMS Core Network 相連接，利用測試工具，我們可為如 Voice over IP、Video over IP、Web Browsing、 File Transfer 等基礎應用服務進行驗證與測試。

●是 ○否

TD-LTE eNodeB IMS Core Network

Testing Equipment EPC Testing Tools App. Services VoIP IPTV IMPS MMS PTT Browsing FTP ... TD-LTE UE

(51)

#Test Case: Web Browsing (HTTP State Management)

 測試目的

To test the HTTP State Management Mechanism that a user agent to send state information to the origin server, and for the origin server to return the state information to the user agent.

 初始設定

An origin HTTP server and an user agent which are connected to each other in a private/public network.

 測試流程

1) User Agent -> Server POST /acme/login HTTP/1.1 [form data]

User identifies self via a form. 2) Server -> User Agent HTTP/1.1 200 OK

Set-Cookie2: Customer="WILE_E_COYOTE"; Version="1"; Path="/acme"

Cookie reflects user’s identity.

 預期結果

Step 2: User Agent shall receive the 200 OK response from Server and the cookie of User Agent is set as follows:

(52)

#Test Case: Web Browsing (XHTML Mobile Profile)

To test if the HTTP Server supports the XHTML Mobile Profile by the User Agent.

The user agent use the following HTTP header fields: Accept: application/xhtml+xml;

profile="http://www.w3.org/TR/xhtml-basic/xhtml-basic11.dtd” Accept: application/xhtml+xml; profile="http://www.wapforum.org/xhtml"

Accept: application/vnd.wap.xhtml+xml

The Server contains a web page which has the following contents: <html>

<head>

<title>Script Example: Global Script</title> <script type="text/ecmascript"> function initApp(p1, p2) { ... } var g1 = "img1"; var g2 = "img2"; initApp(g1, g2); </script> </head> <body> ... </body> </html>  測試流程

1) The User Agent connects to the Server and opens the above web page.

(53)

Step 1: The web page shows the images indicated by the initApp() function in the page.

#Test Case: Web Browsing (Binary XML Content Format)

To test if the HTTP Server supports the Binary XML Content Format by the User Agent.

The Server contains a binary xml file which has the following contents:

03 01 03 00 47 46 03 ' ' 'X' ' ' '&' ' ' 'Y' 00 05 03 ' '

'X' 00 02 81 20 03 '=' 00 02 81 20 03 '1' ' ' 00 01 01

1) The User Agent connects to the Server and opens the above xml file.

Step 1: The xml file shows on the browser as the following: <?xml version="1.0"?> <XYZ> <CARD> X & Y<BR/> X = 1 </CARD> </XYZ>

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#Test Case: File Transfer (Generic Content Download Over The Air)

To test the generic file downloading over the air.

An FTP server connects to the internet and contains a file for downloading.

An UE connects to the internet by a TD-LTE dongle and contains FTP client software for downloading the file from the FTP server.

1) The UE connects to the FTP server and start downloading the file.

Step 1: The UE successfully downloads the file from the FTP server.

#Test Case: 網路效能測試 (Voice over IP)

測試 Voice over IP 之平均延遲、平均封包遺失率、與其通話語音品質(如 MOS 值)。

開啟 UE 端 IxChariot 軟體，設定 Voice over IP 之 Server IP.

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期一分鐘之網路效能測試。

Step 1: IxChariot 軟體會顯示本次測試之平均延遲、平均封包遺失率、與其通話語音品質(如 MOS 值)。

#Test Case: 網路效能測試 (Video over IP)

測試 Video over IP 之平均延遲、平均封包遺失率、與其影像傳輸品質(如 PSNR、VQM 等)。

開啟 NB1 端 NCTU-VT 軟體，設定 Video over IP 之送端(NB1)與收端(NB2) IP. eNodeB 100M Ethernet NB1 NB2 Core Network Video over IP 測試之實驗架構

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 測試流程 1) NB1 將原始影像檔案使用 JM Reference Software 編碼成 H.264 RTP 影像封包，傳送至核心網路 (如圖)。 2) RTP 影像封包經由 TD-SCDMA 網路轉送至 NB2，NB2 再轉送回 NB1。 3) NB1 記錄收到的 RTP 影像封包資訊，產生 RTP 封包檔案。 4) NB1 解碼此 RTP 封包檔案，產生比較影像檔案。 5) NB2 亦同時傳送 RTP 影像封包給 NB1。 6) 使用 MSU VQMT 和原始影像檔案進行比較，輸出 Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) 與 Video Quality Metric (VQM, 定義於 ITU-T J.144)。 7) 由於 PSNR 與 VQM 並未考慮延遲對影像品質之影響，因此測試時另外以 NCTU-VT 軟體記錄平均延遲。  預期結果 Step 6: MSU VQMT 軟體顯示影像傳輸品質(如 PSNR、VQM 等) 測試結果。 Step 7: NCTU-VT 軟體顯示本次測試之平均延遲與平均封包遺失率。

#Test Case: 網路效能測試 (Web Browsing)

測試 Interactive 連線之效能，包含其平均延遲與平均封包遺失率。

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1) 使用 IxChariot 軟體，腳本設定為 Web Browsing，接著進行為期一分鐘之網路效能測試。

Step 1: IxChariot 軟體會顯示本次測試之平均延遲與平均封包遺失率。

#Test Case: 網路效能測試 (File Transfer)

測試 Downlink 之效能，包含其平均延遲與平均封包遺失率。

開啟 UE 端 IxChariot 軟體，設定 FTP Server 之 IP.

 測試流程 1) 使用 IxChariot 軟體，腳本設定為 FTP downloading，接著進行為期一分鐘之網路效能測試。  預期結果 Step 1: IxChariot 軟體會顯示本次測試之平均延遲與平均封包遺失率。合計落後項數=0 說明 : 1.填寫計畫實際執行內容依計畫書最小工作單位(子項計畫或工作項目)具體化、數字化及階段性之技術指標、技術規格等執行情形，遇有進度落後時請述明落後原因、改善措施及預定趕上進度時間。 2.'合計'欄內請統計不符計畫進度項目之項數，如「落後項數＝3」代表共有 3 項工作進度落後。

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二、技術指標分析表

計畫名稱：第四代行動寬頻測試技術研發3年計畫資料期間：(100年12月1日至 101 年11月30日) 研發單位技術項目本計畫國內外研發單位名稱 /國家名稱國內外研發單位名稱 /國家名稱國內外研發單位名稱 /國家名稱技術比較分析說明 Four Stage Testbed Confomrnace、IOT、

MIMO OTA、Field Trial

泰爾實驗室/中國 SGS/瑞士 AT4 Wireless/西班牙本計畫根據廠商研發時程所建立的 four stage 測試環境，較它檢測實驗室來得完整，更有利於產品研發。

MIMO OTA Test System

Anechoic Chamber、 Channel Emulator、 Emulated and Real eNB/EPC、Application Replay

ETS-Lindgren/美國 SATIMO/法國 EMITE/西班牙本計畫所建置的 MIMO OTA 測試環境，除了可用來作為 CTIA 國際標準規範測試，另可延伸作為 Operator-IOT 測試環境，作為產品銷售至用戶端前的一個真實情境測試環境(含通道、通訊協定及應用行為)，可讓運營商及終端產品降低路測次數以及顧客端發現問題。

(59)

三、計畫變更情形表

計畫名稱：第四代行動寬頻測試技術研發 3 年計畫資料期間(100 年 12 月 1 日至 101 年 11 月 30 日) 單位：仟元分項計畫名稱工作項目名稱變更類別（重大/一般）原訂計畫內容變更後內容原預算科目金額（仟元）變更後預算科目金額（仟元）變更原因備註一、通訊協定測試技研發與建置分項計畫人事費一般林盈達 (研究員) (100.12 月~101.11 月) 林盈達(101.7~11 月):40 仟元徐逸懷(101.11 月):12 仟元邱群杰(101.8~11 月):14 仟元鄭筱親(101.3 月):30 仟元 96 96 因計畫需求調整聘用: 林盈達(研究員) 徐逸懷(博士班兼任研究助理) 邱群杰(學士班兼任研究助理) 鄭筱親(專任碩士級研究助理) 報請備查二、行動應用服務測試技術研發分項計畫人事費一般宋映蓉 (博士後研究員) (100.12 月~101.11 月) 鄭筱親(101.4-11 月):354 仟元鄭融懋(101.2~11 月):421 仟元洪瑞村(101.8~11 月):267 仟元 1048 1042 因計畫需求調整聘用: 鄭筱親(專任碩士級研究助理) 鄭融懋(專任碩士級研究助理) 洪瑞村(博士後研究員) 報請備查三、行動應用服務測試技術研發分項計畫人事費一般林孝楹 (博士後研究員) (100.12 月~101.11 月) 陳淑宜(101.1~11 月):524 仟元張書華(101.1~2 月):72 仟元張詠棨(101.6~11 月):260 仟元彭姿怡(101.6~11 月):188 仟元 1048 1044 因計畫需求調整聘用: 陳淑宜(專任碩士級研究助理) 張書華(專任學士級研究助理) 張詠棨(專任碩士級研究助理) 彭姿怡(專任學士級研究助理) 報請備查四、行動應用服務測試技術研發分項計畫人事費一般童莉萍 (博士後研究員) (100.12 月~101.11 月) 甘東杰(101.1~11 月):460 仟元江易達(101.7~11 月):201 仟元許富復(101.7~11 月):207 仟元曾則勤(101.8 ~11 月):173 仟元 1048 1041 因計畫需求調整聘用: 甘東杰(專任學士級研究助理) 江易達(專任碩士級研究助理) 許富復(專任碩士級研究助理) 曾則勤(專任碩士級研究助理) 報請備查

(60)

五、通訊協定測試技術研發與建置分項計畫人事費一般陳華總 (博士後研究員) (100.12 月~101.11 月) 王媛如(101.1~11 月):458 仟元呂俊男(101.5~11 月):287 仟元陳玫蓁(101.7~11 月):238 仟元陳柏丞(101.7 月):38 仟元 1048 1021 因計畫需求調整聘用: 王媛如(專任學士級研究助理) 呂俊男(專任碩士級研究助理) 陳玫蓁(專任碩士級研究助理) 陳柏丞(專任碩士級研究助理) 報請備查六、射頻測試技術研發與建置分項計畫人事費一般古佳育 (專任碩士級研究助理) (100.12 月~101.11 月) 古佳育(101.4~11 月):354 仟元邵俊賓(101.8~11 月):161 仟元蔡惠菁(101.10-11 月):80 仟元 605 595 因計畫需求調整聘用: 古佳育(專任碩士級研究助理) 邵俊賓(專任碩士級研究助理) 蔡惠菁(專任碩士級研究助理) 報請備查七、通訊協定測試技術研發與建置分項計畫人事費一般李佩璇 (專任碩士級研究助理) (100.12 月~101.11 月) 李佩璇(101.7~11 月):206 仟元黃昱翔(101.8~11 月):163 仟元陳建志(101.8-11 月):165 仟元 535 534 因計畫需求調整聘用: 李佩璇(專任碩士級研究助理) 黃昱翔(專任碩士級研究助理) 陳建志(專任碩士級研究助理) 報請備查八、射頻測試技術研發與建置分項計畫人事費一般陳一瑋 (專任碩士級研究助理) (100.12 月~101.11 月) 陳一瑋(101.1~11 月):534 仟元林春安(101.10.22~11.30):54 仟元趙文碩(101.10.22~11.30):54 仟元 647 642 因計畫需求調整聘用: 陳一瑋(專任碩士級研究助理) 林春安(專任碩士級研究助理) (研發替代役第 3 階段) 趙文碩(專任碩士級研究助理) (研發替代役第 3 階段) 報請備查九、通訊協定測試技術研發與建置分項計畫人事費一般待聘 (專任碩士級研究助理) (100.12 月~101.11 月) 吳瑞彬(101.7~11 月):243 仟元胡悅(101.7~11 月):174 仟元陳怡姍(101.7~11 月):174 仟元 605 591 因計畫需求調整聘用: 吳瑞彬(專任碩士級研究助理) 胡悅(專任學士級研究助理) 陳怡姍(專任學士級研究助理) 報請備查十、行動應用服務測試技術研發分項計畫人事費一般待聘 (專任碩士級研究助理) (研發替代役) (100.12 月~101.11 月) 林春安 (101.1.1~101.10.21) 籃日全(101.10.15~101.11.30) 0 0 聘用: 林春安(專任碩士級研究助理) (研發替代役) 籃日全(專任碩士級研究助理) (研發替代役) 報請備查十一、行動應用服務測試技術研發分項計畫人事費一般待聘 (專任碩士級研究助理) (研發替代役) (100.12 月~101.11 月) 趙文碩 (101.1.1~101.10.21) 黃品維(101.11.12~101.11.30) 0 0 聘用: 趙文碩(專任碩士級研究助理) (研發替代役) 黃品維(專任碩士級研究助理) (研發替代役) 報請備查