TDSCDMA终端质量提升及创新解决方案.doc

中国移动科技进步奖励申报书项目名称：TD-SCDMA终端质量提升及创新解决方案申报单位： 中国移动通信集团公司2010年11月2日一、项目基本情况项目名称中文TD-SCDMA终端质量提升及创新解决方案英文Innovative solution to improve the quality and performance of TD-SCDMA terminal主要完成人主要完成单位主 题 词TD-SCDMA终端，质量提升，解决方案任务来源A.中国移动通信集团公司计划 B各省、自治区、直辖市公司计划 C申报单位自立项目 D.基金资助 E国际合作 项目起止时间 起始：2009年 4月1日 完成：2010年6月30日二、项目简介(不超过800个汉字)TD-SCDMA网络商用后，终端质量问题突出，用户感受较差，成为TD产业发展的瓶颈。项目组分析发现，TD终端测试与认证存在着三方面不足：标准不完善、工具不成熟、测试不充分。据此项目组以点带面，通过集中攻关，弥补短板，增强优势，力争在最短时间内显著提升TD终端性能，改善用户体验，形成完善的TD终端测试产业链。1、标准方面：创新测试方法，完善测试标准：² 一致性测试：新增一致性测试例209个，向3GPP提交主导文稿98篇，使TD在终端一致性关键测试项上达到了WCDMA水平。² 联合检测测试：创新性提出了评价TD终端联合检测性能的测试方法，发现并解决了部分芯片平台在特定场景下联合检测失效、联合检测性能差等多个关键问题，明确了终端多小区联合检测的增益可达3-15dB。² 功率控制测试：创新性提出了对终端功率控制收敛性能的测试方法，发现并解决了多家芯片平台外环功率控制未开启、功率控制失效以及功率控制不收敛等关键问题。² 手机电视一致性测试：创新性提出了基于TTCN-3和Web的远程协议测试架构，实现了44项MBBMS协议测试用例。2、工具方面：联合仪表厂商，研发测试仪表：² 一致性测试：积极推动仪表厂商完善测试项共计284项，测试仪表支持率达82.7%，并与大唐移动合作开发2/3G互操作测试仪表，填补国内仪表空白。² 联合检测测试：基于终端联合检测性能的测试方法，在业界首次构造了联合检测实验室IOT测试系统，用于全面衡量终端的联合检测性能。² 手机电视一致性测试：开发了单机版和网络版的手机电视一致性测试工具，填补了手机电视接口一致性测试工具的空白。² 终端性能测试：开发了自动化测试平台，实现测试的自动化执行和结果输出。3、测试方面：建设测试环境，完善认证体系：² 推进国家入网测试与认证的提升：Ø 在业界首次全面评估了OTA性能对网络覆盖、业务质量和用户体验的影响，成功推动OTA测试首次成为国家入网测试的必测项目，确保终端OTA水平。Ø 对比WCDMA，全面修订CCSA一致性测试标准，提升入网检测的标准质量。Ø 推进仪表开发新增测试项，并尽快通过TCG认证，逐步纳入入网测试，目前TCG认证的测试例占全部测试例56%。² 构建中国移动测试体系：Ø 基于我公司需求，建设了包括一致性、外场、业务、OTA、耗电等测试环境，构建了包括18类指标、2983个测试例的较完善的测试评估体系。Ø 建立完善的测试流程和IT支撑工具链，并实施基于CNAS 17025的测试质量管理体系，涵盖17项质量流程。三、项目详细内容1、 立项背景（不超过800个汉字）在TD-SCDMA网络商用初期，TD终端存在多方面质量问题。究其原因是由终端测试与认证薄弱、终端生产质量和售后服务不足、芯片研发水平落后等多方面因素造成。而其中终端测试与认证则是解决平台问题、提升终端质量的关键手段之一。从测试标准完备性、测试仪表成熟性、测试实施全面性三个方面深入分析，发现TD终端测试与认证的整体开展情况存在着较大的问题，与WCDMA相比有很大差距，表现在：（1）测试标准不完善：² 测试标准质量低，测试方法和指标制定不合理：终端OTA测试标准较低且未执行，业界缺乏对终端OTA性能进行量化论证的方法。² TD终端一致性标准不成熟：2009年9月，CCSA国家入网测试标准为467项，仅约为同期WCDMA测试标准数的1/2。² 针对TD核心功能的测试标准缺乏：产业界对联合检测、功率控制等TD-SCDMA核心技术缺乏测试标准，导致各芯片平台厂商性能良莠不齐。² 外场测试用例严重不足：TD测试用例为26项，仅占WCDMA的3%，且外场环境单一、测试场景和测试应用不够全面，无法客观评估终端的外场表现。（2）测试仪表不成熟：² TD终端测试仪表产业薄弱，国际一流仪表厂商如安捷伦、安立、罗德-施瓦茨、Anite等公司，均未涉足TD测试仪表领域。² TD终端测试仪表开发滞后，国内仪表厂商如大唐移动、星河亮点等公司，开发经验不足, 产品不稳定，功能不全面。² TD仪表支持的测试项为275项，仅为同期WCDMA的1/3，且2/3G互操作等重要测试功能处于空白状态。² 缺乏针对TD终端的联合检测、功率控制等核心性能的测试仪表。（3）测试实施不完备：² 外场和业务测试场景匮乏，测试应用不全面。² 对网络覆盖、业务质量和用户体验有重大影响的OTA测试尚未纳入国家入网测试和我公司入库测试。² 因缺乏2/3G互操作等一致性仪表，无法实施完备的终端一致性测试，致使终端基础通信性能无法得到保障。² 缺乏对联合检测、功率控制等TD-SCDMA终端核心性能的测试。为了提升TD终端芯片和TD终端质量和性能，2009年3月24日，王建宙董事长主持召开生产经营分析会议，会议决定：“研究院牵头，数据部、计划部、网络部等相关部门配合，研究提出建设TD终端测试中心的思路和方案，推动TD终端质量、性能的全面提升”。 通过建设TD终端测试中心，一方面促进芯片平台和终端问题发现和解决，提升终端产品质量，另一方面以建立科学的终端测试体系为契机，提升中国移动对终端的掌控能力。2、 详细技术内容（不超过1000个汉字）针对以上关键问题，项目组从标准、仪表、实施三个方面，通过集中攻关，创新解决方案，力争在最短时间内严格保证终端质量，显著提升终端性能，改善用户体验，形成完善的TD终端测试产业链：（1）标准方面：创新测试方法，完善测试标准² OTA指标综合体现TD终端的发射性能（TRP）和接收性能（TIS），其优劣直接影响网络覆盖、终端掉话次数及数据下载速率等业务质量。通过创新使用定制终端量化OTA性能和链路预算相结合的方法，明确了终端TRP性能每恶化1dB，相当于网络覆盖面积降低12-13%；在网络信号覆盖较强、中等及较弱场景下，TIS性能每恶化3dB，HSDPA数据速率分别下降5%、20%、50%左右（见图1）；在特定的外场环境中，OTA指标每恶化3dB，呼叫失败次数增加明显，掉话次数增加10%-20%。在明确OTA性能对网络和用户的影响后，项目组及时编制了我公司OTA企业标准，并在国内首次提出了人头加人手的OTA测试规范。图1 OTA性能对网络覆盖及数据下载速率的影响² 创新并完善一致性测试方法，向3GPP提交主导文稿98篇，新增测试例209个，使TD在终端一致性关键测试项上达到了WCDMA水平。具体如表1所示：表1 TD终端一致性测试用例新增情况分类 原有用例 新增用例 目前用例 协议一致性 3661324982/3G互操作 223658射频一致性352964RRM一致性 441256合计 467209676² 联合检测测试：通过在业界首次创新性提出评价TD终端联合检测性能的测试方法，明确了小区边缘的终端多小区联检增益可达3-15dB，在干扰较重场景下可明显提高系统容量10%-25%，并减少掉话次数（见图2）；同时发现各芯片性能差异较大，部分芯片平台存在特定场景下联检失效、联检性能差等关键问题，目前这些问题已经得到了定位和解决（见图3）。图2 联合检测性能对基站发射功率及系统容量的影响图3 TD终端芯片平台存在的联合检测性能问题² 功率控制测试：通过创新性提出对终端功率控制收敛性能的测试方法，明确了终端功率控制的显著作用，在25%网络负载下，可降低掉话率1.8%-5%，并降低下行同频干扰1.5dB-5dB；同时发现并解决了多家芯片平台外环功率控制未开启、功率控制失效以及功率控制不收敛等问题（见图4）。图4 TD终端芯片平台存在的部分功率控制问题² 手机电视一致性测试：通过创新性提出基于TTCN-3和Web的远程协议测试架构，实现了44项MBBMS协议测试用例。（2）工具方面：联合仪表厂商，研发测试仪表² 一致性测试：与大唐移动合作开发2/3G互操作测试仪表，目前已完成开发2/3G互操作测试例45项；推动安立、R&S加入一致性仪表开发；推动仪表厂商完善测试项共计284项，测试仪表支持率达82.7%，2010年底可达到95%。² 联合检测测试：基于终端联合检测性能的测试方法，创新性构造了可以全面衡量终端联合检测性能的实验室IOT测试系统，目前已经用于手机集采测试。² 手机电视一致性测试：基于TTCN-3和Web的远程协议，开发了单机版和网络版的手机电视一致性测试工具，填补了手机电视接口一致性测试工具的空白。² 终端性能测试：基于统一架构，开发了适用于各类智能和私有操作系统的自动化测试平台，并实现终端性能和稳定性测试的自动化执行和结果输出。（3）测试方面：构建测试环境，完善认证体系² 推进国家入网测试与认证的提升：Ø 推动OTA首次成为国家入网测试必测项目，自2010年2月起，工信部启动TD终端OTA测试，8月起，TD终端OTA测试正式纳入国家入网测试，OTA指标不合格的终端不能入网。Ø 推进仪表支持的测试用例尽快通过TCG认证，并纳入入网测试，目前通过TCG认证的一致性测试例数目已达377项，占全部测试例56%。² 构建中国移动测试体系：Ø 基于我公司需求，建设了包括一致性、外场、业务、OTA、耗电等测试环境，构建了包括18类指标、2983个测试例的较完善的测试评估体系。Ø 建立完善的测试流程和IT支撑工具链，并实施基于CNAS 17025的测试质量管理体系，涵盖了17项质量流程。3、 主要技术创新点（不超过800个汉字）项目组不断探索，持续创新测试方法，开发测试仪表，建立测试体系：（1）创新测试方法和测试标准：² OTA测试：创新性提出了使用定制终端对OTA进行量化实验论证的方法，在业界首次全面评估了OTA性能对网络覆盖、业务质量和用户体验的影响；并在编制了我公司OTA测试企业标准时首次增加了人头加人手的OTA测试。² 一致性测试：持续创新一致性测试内容，完善3GPP国际标准和CCSA行标，向3GPP提交主导文稿98篇，新增测试例209个。² 联合检测测试：在业界首次创新性提出了通过观测基站发射功率评价TD-SCDMA终端联合检测性能的测试方法，填补了产业界长期以来无法对终端联合检测性能进行测试的空白。² 功率控制测试：在业界首次创新性地提出了对TD终端的功率控制的收敛性能的测试方法，填补了对TD终端功率控制收敛速度进行测试的空白。² 手机电视一致性测试：在业界首次创新性提出了基于TTCN-3和Web的远程协议测试架构，完成了手机电视测试方法从无到有的转变，为整个手机电视产业链的快速发展奠定了基础。（2）创新测试工具和仪表开发：² 一致性测试：与大唐移动合作开发的2/3G互操作测试仪表，填补了TD-SCDMA测试仪表的空白；推动安立、R&S加入TD一致性仪表开发领域；推动仪表支持新测试例284项。² 联合检测测试：基于终端联合检测性能的测试方法，创新性构造了可以全面衡量终端联合检测性能的实验室IOT测试系统。² 手机电视一致性测试：开发了单机版和网络版的手机电视一致性测试工具，填补了手机电视接口一致性测试工具的空白。² 终端性能测试：基于统一架构，开发了适用于各类智能和私有操作系统的自动化测试平台，并实现终端性能和稳定性测试的自动化执行和结果输出。（3）创新测试环境和认证体系：² 推进国家入网测试与认证的提升：推动OTA首次成为国家入网测试必测项目。² 构建中国移动测试体系：基于我公司需求，建设了包括一致性、外场、业务、OTA、耗电等测试环境，构建了包括18类指标、2983个测试例的较完善的测试评估体系。创新建立了完善的测试流程和IT支撑工具链，并实施基于CNAS 17025的测试质量管理体系，涵盖17项质量流程。4、 应用情况（不超过800个汉字）目前TD测试标准在关键功能上已经达到WCDMA的水平，终端测试覆盖面与WCDMA基本持平，终端测试软硬件环境基本具备，测试体系基本完善。通过分阶段推进，项目创新成果已经广泛应用于入网、入库、集采测试中，部分成果将在进一步完善后投入商用测试。（1）OTA测试² 2010年1月起，TD终端OTA测试纳入中国移动入库测试关键项。² 2010年2月起，工信部启动TD终端OTA测试，8月起，TD终端OTA测试正式纳入国家入网测试。² 通过分阶段测试，TD终端OTA性能得到大幅提升，TRP平均提升2.66dB（见图5）。图5 TD终端OTA性能提升情况（2）一致性测试² 测试仪表用例支持率达82.7%，2010年底可达到95%，目前纳入我公司入库/集采测试的数目为330项。 ² 在测试例开发及验证过程中，定位并解决了90余个芯片问题，包括终端死机、切换失败、2/3G重选时延过长、测量精度、测量事件上报等关键问题。 表2 TD终端一致性测试仪表支持情况分类标准原有用例标准新增用例标准目前用例仪表原支持用例仪表新开发用例仪表目前支持用例仪表支持百分比协议一致性36613249820820441282.7%2/3G互操作2236580454577.6%射频一致性35296435276296.9%RRM一致性4412563284071.4%合计46720967627528455982.7%（3）联合检测测试² 2010年1月起，使用自行构建的实验室IOT测试系统，发现各芯片性能差异较大，部分芯片平台存在特定场景下联检失效、联检性能差等关键问题。² 2010年3月起，开展外场测试，明确联合检测直接影响网络性能及用户体验。² 2010年9月，联合检测纳入集采测试，以后将分阶段引入入库和入网测试。（4）功率控制测试² 2010年6月起，开展实验室IOT测试，发现并解决了主流芯片平台三类典型问题，其中包括部分芯片平台存在的外环功控未开启、功率控制失效以及功率控制不收敛等关键问题。（5）手机电视一致性测试² 2009年8月起，手机电视一致性测试正式纳入我公司的入库/集采测试，截至2010年10月，共测试110款终端，共发现并解决了手机电视接口协议方面的问题约1400个，其中问题覆盖了鉴权、节目单更新、密钥下发、订购和退订等关键流程（见图图6）。图6 TD终端手机电视一致性测试解决问题情况² 减少了自测时间：从单机版限定厂商串行调试，每厂商每月仅4个工作日，到网络版并行测试，不限定时间。² 降低了测试成本：从外地厂商需要出差到研究院现场调试，到使用网络进行远程调试。5、 经济效益（单位：人民币万元）项目总投资额回收期（年） 栏目年份新增利润新增税收创收外汇（美元）节支总额2010年185360 各栏目的计算依据：自2009年9月至2010年6月，推动终端OTA性能得到大幅提升，TRP平均提升2.66dB。根据链路预算，TRP平均提升2.66dB，室外覆盖半径将从587米扩展至704米，基站覆盖范围将扩展43.8%，预计可以至少节省20%的基站投资。仅以四期基站投资为例，目前四期基站投资额约为92.68亿元，预计节省投资额约为：92.68 x 20% = 18.536（亿元） 以上仅以OTA测试为例说明，其他如一致性、联合检测、功率控制等测试涉及经济利益巨大，未作准确统计。生产、应用单位财务专用章和财务负责人签字 年 月 日6、社会效益终端质量一直是影响TD-SCDMA成功商用的瓶颈问题，保证和提升TD终端性能，将带动整个TD终端产业的良好和健康发展，并为TD-LTE产业发展铺平道路。（1）推进了我国TD终端产业升级和终端质量的整体提升² 推动OTA测试纳入国家入网测试，丰富了TCG认证项目，保证了终端的天线性能。² 完善了终端协议、射频、RRM一致性测试测试标准，定位并解决了90余个芯片问题，保证了终端基础协议层和射频的性能。² 创新联合检测、功率控制测试方法，定位并解决了芯片平台10余个关键问题，保证并提升了终端关键物理层的性能。² 加强了对终端性能和稳定性测试，保证并有效提升了TD终端的稳定性。² 完善了手机电视等业务一致性测试，保证了TD终端业务的可靠性。² 建立了5个外场测试基地并完善测试流程，初步保证了TD终端的用户体验。² 在项目组的不断努力下，芯片、终端厂商逐步重视测试环境的建立，保障了研发级和生产级的终端质量。（2）促进了我国测试仪表产业的发展与成熟² 协调芯片厂商参与TCG联调，持续推动仪表厂商支持新增测试例，目前测试仪表用例涵盖率达82.7%，2010年底可达到95%，测试仪表基本有效的检验终端质量。² 定位仪表稳定性问题、功能性问题等疑难问题，大幅度提高仪表质量和稳定性。² 目前测试仪表出货量激增，增强了仪表厂商发展的信心。其中华为、联芯已经购买大唐移动仪表，RIM和高通有意向购买；MTK及Nokia已经购买星河亮点仪表，三星、联芯、展讯、华为、高通、RIM等公司有意向购买。（3）完善了TD终端测试产业链² 初步打造了涵盖测试标准、测试认证、测试仪表、终端芯片一系列较完整的测试产业链，测试内容包括一致性、基础性能、业务应用、外场等测试，并着重研究了对网络和用户影响重大的OTA、联合检测、功率控制、手机电视等关键项的性能，扩大了TD终端测试产业规模和影响力。² 积累了丰富的终端测试验证，为TD-LTE的成功引入奠定了良好的基础。通过推进我国TD终端质量的整体提升和测试仪表的发展与成熟，在完善终端测试产业链的同时，也为各终端和仪表厂商带来了巨大的经济效益，保守估计约3.4亿元，为整个终端测试产业链产生了良好的社会效益。 四、本项目曾获奖励情况获奖时间奖 项 名 称奖励等级授奖部门（单位）本表所填奖励是指： 1.国家设立的科技奖励；2.各省、自治区、直辖市公司设立的奖励3.各省、自治区、直辖市政府设立的奖励；4.经科技部批准的社会力量设立的奖励。 五、申请、获得专利情况表国 别申 请 号专 利 号项 目 名 称中华人民共和国201010125920.8测试无线终端联合检测性能的方法及系统中华人民共和国201010160687.7一种终端数据传输性能的测试方法、系统及装置中华人民共和国201010517318.9联合检测方法及装置中华人民共和国201010521226.8闭环功率控制性能的测试方法及设备中华人民共和国201010525523.X终端接入控制方法、装置、终端及系统七、主要完成单位情况 单位名称中国移动通信集团公司研究院第1完成单位联系人传真联系电话电子信箱主要贡献研究院总体负责TD终端质量提升和创新解决方案项目，组织技术攻关，挖掘问题并制定解决方案，研发终端测试仪表，完善测试体系。1. 完善一致性测试标准，并推进3GPP和CCSA标准化工作，提交主导文稿98篇，新增测试例209个，使TD在终端一致性关键测试项上接近了WCDMA。2. 与大唐移动合作开发2/3G互操作测试仪表，目前已完成开发2/3G互操作测试例45项；推动安立、R&S加入一致性仪表开发；推动仪表厂商完善测试项共计284项，测试仪表支持率达82.7%，2010年底可达到95%，TD终端测试仪表体系基本建立。3. 组织OTA，联合检测，功率控制，手机电视测试集中攻关，创新测试方法和测试工具，申请专利5项，扩展了TD终端关键功能的测试覆盖面。4. 组织芯片厂商和仪表厂商进行测试验证，和芯片厂商共同分析并解决共性问题，督促产品整改，并负责回归测试和验证，提升了TD终端的整体性能。5. 联合电信研究院和设备制造商，丰富了入网测试的内容，强化了国家入网测试与认证，推动OTA首次成为国家入网测试必测项目。6. 和终端部共同建设完善中国移动测试体系：创新性建设了涵盖功能和性能的实验室测试环境，并建立了5个外场测试基地。创新完善中国移动TD终端测试企业标准，形成包含18类指标的测试评估体系。创新建立了完善的测试流程和IT支撑工具链，并实施基于CNAS 17025的测试质量管理体系，涵盖17项质量流程。单位公章： 年 月 日单位名称中国移动通信集团公司终端部第2完成单位联系人传真联系电话电子信箱主要贡献在本项目中，终端部同研究院一起共同搭建和完善TD终端测试认证体系，完善TD测试项目，主要贡献如下：1、参与建设了涵盖功能和性能的实验室测试环境以及5个外场TD测试基地。2、参与了TD终端入库测试标准的制定以及具体测试工作，创新的完善中国移动TD终端测试企业标准，形成包含18类指标的测试评估体系。3、参与建立完善的测试流程和IT支撑工具链，并实施基于CNAS 17025的测试质量管理体系，涵盖17项质量流程。4、参与TD终端具体测试分析工作，具体包括：参与北京外场测试的问题分析及定位、参与了TD终端业务及业务一致性问题定位，分析及标准制定，参与OTA对终端质量影响的相关分析。单位公章： 年 月 日单位名称中国移动通信集团江苏有限公司第3完成单位联系人传真联系电话电子信箱主要贡献江苏公司在本项目中参与了终端测试认证体系建设工作，负责TD终端外场测试基地南京基地的建设。同时，江苏公司参加了南京外场测试、问题分析及定位，参与TD终端一致性问题定位、分析，并提出相关解决方案，参与OTA对终端质量影响的相关分析。单位公章： 年 月 日八、申报单位意见申报单位中国移动通信集团公司研究院通信地址北京市宣武区西便门内大街53号甲邮编100053联系人基本信息姓名部门科技管理部手机职务项目经理传真电邮2009年4月起，研究院开展了TD-SCDMA终端质量提升及创新解决方案项目。针对TD终端测试存在的不足和差距，完善认证体系，制定测试标准，创新测试方法，促进仪表开发，建设测试环境，逐步形成了较为完善的TD终端测试产业链。TD终端测试中心针对OTA测试、一致性测试、联合检测测试、功率控制测试、手机电视测试等共组织了四次技术攻关。通过以点带面，集中攻关，弥补短板，增强优势，在最短时间内为提升TD终端性能做出了重大贡献。在测试标准方面，在3GPP及CCSA新增TD-SCDMA终端一致性测试项209项，使得TD-SCDMA终端一致性标准在关键功能上与WCDMA基本持平，同时加强对了TD特有功能的测试；在工具及仪表开发方面，联合大唐移动开发2/3G一致性仪表，填补TD-SCDMA空白，推动罗德斯瓦茨及安利等国际公司参与TD-SCDMA终端测试仪表开发；在测试体系建设方面，建立了包括18类指标的评估标准体系，制定TD终端测试规范32本，测试用例2983个，形成了较完善的终端测试评估和管理体系。该项目理论性和创新性强，有很高的实用价值，提出了诸多自主创新的理念和测试方案，申请了相关专利5件，为我公司在终端测试领域获得了重要的知识产权。项目成果得到产业界广泛应用，产生了巨大的经济效益和显著的社会效益。基于该项目的重要意义、创新水平及对产业做出的重大贡献，我院同意推荐其参加科技进步奖的评选。 申报单位公章 年 月 日 十、证明材料一、 项目专利的证明文件1、 已获授权的发明专利应当提交专利证书，刚刚获得授权且尚未取得专利证书的应提交授权通知书。核心发明专利必须提交专利文献授权文本（包括说明书摘要、摘要附图、权利要求书、说明书、说明书附图）。上述材料不全的，视为未申报专利。2、 暂未获授权的发明专利申请必须提交专利受理通知书（已进入实审阶段的只需要提交实审通知书）和专利检索报告。申报项目提交检索报告不合格的，或所提交检索报告的结果否定了该专利申请的新颖性或创造性的，视为未申报专利。提交合格的检索报告的专利申请与已授权的专利一样，对申报项目具有重要价值。3、 申报软件项目的应当提交计算机软件著作权登记证书，如果该软件还申请了发明专利，应同时提供专利方面证明材料。二、 查新报告未提供具有正面评价的专利证明材料的项目必须提供查新报告。具有负面评价的查新报告视为未提供查新报告。三、 科技奖励证书复印件四、 其他证明材料（可选）