如何提升 5G 移动性切换验证效率？德思特 Callbox 新增 NR SA LTM 测试功能详解

一、5G切换如何提高验证效率？

随着 5G 网络不断发展，移动通信已经从以手机上网为主的应用场景，扩展到智能汽车、工业互联网、车联网、移动机器人等对连接连续性要求更高的领域。在这些场景中，终端可能处于持续移动状态，无线信号质量也会随着位置、遮挡和周边环境的变化而不断波动。

例如，当车辆在高速公路上行驶时，可能会先后经过多个基站的覆盖区域；当用户在建筑物内移动时，终端接收到的不同小区信号强度也会发生变化。为了让终端在移动过程中持续保持网络连接，5G 系统需要具备完善的移动性管理机制。

在 5G 网络中，移动性管理涉及小区选择与重选、连接态移动性测量，以及不同小区之间的切换等过程。其中，连接态切换（Handover）是保障终端连续通信的重要机制。当终端从当前服务小区移动到目标小区的覆盖区域时，网络需要根据无线测量结果和相关切换策略，判断是否需要切换，并协调终端完成目标小区接入。如果切换过程耗时过长，可能造成数据传输中断、业务卡顿，甚至连接失败。

因此，如何缩短切换过程中的业务中断时间、提高切换成功率，并验证终端在复杂无线环境下的移动性表现，是 5G 设备研发和网络测试中的重要课题。

 

二、传统切换与LTM 移动性机制新思路

1.传统切换的基本流程

在 5G NR SA 独立组网网络中，终端通过 gNB 接入网络，并由 5G 核心网提供相应的网络服务。当终端处于连接态时，网络可以配置无线测量条件，让终端持续监测服务小区及邻近小区的无线信号质量。当测量结果满足相应条件时，终端向网络发送测量报告，网络据此决定是否执行切换。传统切换通常涉及以下步骤：

1. 1. 无线测量： 终端测量相关小区的信号质量，并根据配置的测量事件和条件上报结果。

1. 1. 切换决策： 网络综合测量报告及其他移动性条件，选择目标小区。

1. 1. 目标小区准备： 网络通过 RRC 信令向终端下发目标小区的切换配置。

1. 1. 执行切换： 终端应用目标小区配置，进行必要的同步和接入操作。

1. 1. 恢复通信： 终端在目标小区完成接入，并继续进行数据传输。

这一流程能够支持终端在不同小区之间移动，但切换执行阶段仍可能涉及多项信令交互，以及目标小区的同步和接入过程。对于高速移动、密集小区部署以及对时延敏感的业务而言，如何进一步缩短切换中断时间，成为移动性技术持续演进的方向。

2.LTM 新机制

LTM（L1/L2 Triggered Mobility，L1/L2 触发的移动性）是一种面向连接态移动性的机制。其核心思路是：提前完成候选目标小区的配置准备，在真正执行切换时，通过较低协议层的信令触发终端切换。

与主要依赖 RRC 信令完成切换执行阶段配置的传统方式相比，LTM 将部分准备工作提前完成，减少实际切换时需要进行的高层信令交互，从而有助于降低移动性切换的中断时间。LTM 的基本工作流程如下

（1）候选小区预配置：网络通过 RRC 信令向终端配置测量参数、候选目标小区，以及相应的目标小区配置。

（2）持续测量与报告：部分测试过程难以控制和复现。例如，当终端出现无法注册、驻网异常或数据业务无法建立等问题时，仅通过现网测试往往难以快速判断问题究竟来自终端、无线接入侧还是核心网侧。

（3）网络选择目标小区：在研发阶段通常需要反复验证不同网络条件和配置下的终端表现。如果每一次测试都依赖真实运营商网络，不仅测试条件难以统一，也会增加测试成本和问题定位难度。

（4）触发小区切换：网络通过 L1/L2 信令发送小区切换命令，指示终端使用此前准备好的目标小区配置。

（5）完成切换：终端应用目标小区参数，完成必要的同步与接入操作，并在目标小区恢复通信。

 

三、德思特Amarisoft Callbox：NR SA LTM 测试方案与实现

1.Amarisoft Callbox新增NR SA LTM 移动性测试功能

要验证 5G 终端的移动性表现，仅依靠真实基站和外场测试往往难以精确控制无线环境，也不容易稳定复现特定的切换条件。德思特Amarisoft Callbox 是一套面向蜂窝通信设备研发与测试的网络仿真平台，能够模拟 4G LTE、5G NR 等蜂窝网络环境，提供基站、核心网及相关协议功能，支持终端接入、协议交互、数据传输和移动性等测试场景。

与依赖真实网络环境的移动性测试相比，Callbox 方案具有以下优势：

（1）测试环境可控：通过配置两个 NR SA 小区的无线参数及下行功率，可以灵活改变服务小区和目标小区之间的信号强度关系，模拟不同的无线覆盖变化场景。

（2）测试流程可重复：通过调整测量阈值、报告周期及切换触发条件，可以反复构造相同的测试条件，便于对比不同终端、不同配置下的移动性表现。

（3）协议过程可观测：结合基站侧和终端侧日志，可以分析候选小区配置、测量报告、L1/L2 切换命令及目标小区接入等关键过程，帮助研发人员定位切换失败或异常问题。

针对 5G SA 网络移动性测试，Amarisoft 已提供 NR SA LTM（L1/L2 Triggered Mobility）专项测试方案，明确可利用 Callbox 搭建两个 NR SA 小区之间的 LTM 测试环境，并完成候选小区配置、无线测量、切换触发及日志分析。该方案主要具备以下测试能力：

（1）候选小区预配置：提前向终端下发目标小区配置，为后续快速切换做好准备。

（2）无线测量与切换条件控制：配置测量报告、RSRP 阈值及触发次数，控制切换发生的条件。

（3）L1/L2 切换验证：通过协议日志观察 LTM 触发过程及小区切换命令，验证终端对相关机制的支持情况。

（4）提前下行同步验证：支持进一步测试 Early DL Sync，观察终端能否在正式切换前完成候选小区的下行同步准备。

2.如何使用 Amarisoft Callbox 实现 NR SA LTM 测试？

（1）搭建测试环境与参数配置

选择符合测试需求的Callbox并配置两个NR SA小区，其中一个Serving Cell（服务小区）提供终端初始接入，另一个Candidate Cell（候选目标小区）提前配置给终端，作为后续切换的目标小区。

通过修改基站配置文件“gnb-sa-ltm.cfg”、终端配置文件“ue-nr-sa-ltm.cfg”以及核心网配置文件“mme-ims.cfg”完成基础参数设置。例如示例中，两个NR小区均采用TDD n78频段，并使用2×2 MIMO。随后启用LTM功能，并配置两个小区之间的 LTM 候选关系，使其能够互相作为候选目标小区。

完成配置后，启动基站、核心网及终端，确认终端能够正常接入初始服务小区。

（2）调整无线信号条件，触发LTM切换

首先，将服务小区设置为较强信号，将候选目标小区设置为较弱信号，此时，终端接入Cell 1，并保持正常连接。通过调整两个小区的下行功率，将原本较强的服务小区信号降低，同时提高候选目标小区的信号强度。

随着候选目标小区信号增强，终端持续进行无线测量，并按照预先配置的条件上报测量结果。当相关测量条件满足 LTM4 的阈值要求，并达到配置的触发次数后，网络通过 L1/L2 信令向终端发送小区切换命令。

终端收到命令后，应用此前已经配置好的目标小区参数，执行切换过程。

（3）确认切换结果

切换完成后，检查终端是否已经从原服务小区转移至目标小区，并确认其是否恢复正常通信。通过这种方式，无须实际移动终端，就能够在实验室中反复构造不同小区信号强度关系，验证终端的 LTM 移动性行为。

（4）分析协议日志，验证切换过程

完成测试后，还需要结合 Callbox 基站侧和终端侧日志，对整个 LTM 流程进行分析。重点关注以下方面：

通过上述配置、执行与日志分析流程，研发人员可以通过构建双小区环境、调整无线信号条件、观察关键协议消息，验证终端对 LTM 流程的支持情况，并为后续移动性性能优化提供依据。