德思特方案 | 从真实网络到实验室：基站模拟器在 Handover 测试中的应用解析

一、引言

在真实移动网络中，Handover（切换）是确保终端保持连续业务体验的关键机制。无论是4G LTE、NB-IoT，还是5G NR，用户在移动、弱覆盖、干扰变化等场景中都必须依赖稳定的切换流程。

然而，真实网络条件复杂、不可控，难以系统化复现各种切换条件。因此，在实验室环境中使用基站模拟器进行可控、可重复的 handover 测试成为研发、终端厂商和测试机构的标配方法。

二、方案优势

Handover 测试的总体目标，是确保终端在不同小区、不同频点、不同制式，以及弱网和动态环境中，能够稳定、及时、可靠地完成切换。测试不仅验证切换触发机制、信令流程和参数配置，还要保证业务连续性、数据不中断，并确保终端在各种异常条件下具备稳健的恢复能力。

相较于在真实网络环境下进行handover测试，使用基站模拟器优势非常明显：

使用基站模拟器的四大优势

✓ 可控性强

可以自主配置各小区的参数，例如频点、频段、信号功率、资源块、MCS等。

✓ 场景可复现

多次测试能确保完全一致的测试条件，方便重复测试以及验证问题。

✓ 支持不同测试场景

可以模拟不同小区切换（Cell A & Cell B）、不同频段间切换（LTE Band 3 -> Band 1）、不同制式（4G LTE -> 5G NR）、弱网/动态场景（改变不同Cell的发射功率或需要达到更低信号强度（基站模拟器已无法调至该程度）时搭配使用同轴衰减器）。

✓ 不依赖运营商

无需真实架设基站，即可模拟中国移动/电信/联通等不同配置。

三、德思特测试架构与方案解析

1.4G网络切换

在4G LTE网络中，用户设备在移动过程中所处的无线环境会不断变化，当前服务小区的信号可能逐渐衰弱，而邻区的信号可能变得更强。为了确保数据业务的连续性、语音呼叫的稳定性以及整体用户体验的平滑过渡，LTE必须在合适的时机完成从一个小区到另一个小区的切换操作。因此，切换测试成为实验室验证中不可忽视的重要环节。

在理解4G切换行为之前，需要先明确LTE网络中小区角色的划分。自载波聚合（CA, Carrier Aggregation）技术在LTE-Advanced（Release 10）被引入之后，终端与网络之间的连接不再局限于单一频点，而是可能同时使用多个载波来提升下行和上行的吞吐能力。为了在多载波环境下保持控制面的稳定性，LTE体系结构引入了 Primary Cell（PCell）与 Secondary Cell（SCell）的概念，如上图所示。其中：

• Primary Cell（PCell）：主小区

承担所有核心的控制信令，包括初始接入、RRC连接建立以及大部分调度相关的消息；它必须是时刻存在的，是整个网络连接的“锚点”。在4G任何的CA组合（2CC、3CC、4CC）下，有且仅有1个PCell，其余剩下都是SCell。

• Secondary Cell（SCell）：附属小区

用于扩展带宽，提高数据吞吐，不承载接入控制信令。当终端进行初始Attach时，始终只与PCell建立连接，而SCell的添加与释放完全在RRC连接建立之后，由网络根据负载与能力需求动态配置。

针对 4G 网络切换在不同场景下的模拟需求，可以采用不同的实验方案来复现真实网络中的切换行为。

具体而言，一种方案是通过调整同一台基站模拟器的射频参数，实现PCell的频点或小区配置的动态切换（RF Change功能），以此触发UE在固定硬件环境下完成Handover切换，如下图所示：

另一种方案是利用两台基站模拟器分别构建独立的小区环境，通过改变信号强度或模拟UE的运动状态，让终端在两个小区之间实现网络切换，如下图所示：

其中两台基站模拟器分别模拟4G Band 1和Band 7频段。当用户处于位置1时，其将与Base station A进行Attach网络注册和连接。随着其位置移动至位置2，Base station A的信号强度逐渐减弱，Base station B的信号强度逐渐增强，此时UE仍会与Base station A连接，并持续监听Base station B的信号质量，当Base station B的信号质量持续优于Base station A且达到切换触发条件时，UE会向Base station A上报信号强度结果，随后Base station A发出切换指令。最终UE切换频点至Band 7，同时扫描同步信号，最终成功接入Base station B。

2.5G网络切换

针对5G网络切换测试中，德思特ALifecom推出NE8000新款5G基站模拟器，其可支持两个Cell的模拟。如上图所示，两个Cell分别模拟5G N77和N78频段，随着UE在不同小区间移动，各小区信号强度也将随之变化。因此，可观察UE在移动过程中（信号强度变化）时网络切换性能和网络接入状态情况。

3.4G & 5G异系统切换

除了同一制式内部的常规切换外，真实网络中更具挑战性的，是不同无线接入技术之间的异系统切换。在当前的移动通信部署中，4G LTE 与 5G NR 通常采用共存方式运行，终端需要根据覆盖条件、数据速率需求、核心网选择、以及部署架构（NSA/SA）等因素，在两个系统之间灵活切换。因此，我们也需要进行4G&5G异系统网络切换测试。

如图所示，其测试架构与4G、5G同系统切换测试类似，由一台NE6000 4G基站模拟器和一台NE7700 5G基站模拟器分别模拟一个4G和5G小区，观察UE运动在不同小区下，因信号强度变化导致的网络切换情况；或是联合部署成为5G NSA网络架构，在 NSA 架构下，终端可能在 LTE 小区中完成接入，随后被引导进入 NR 载波以获得更高数据速率；反之，在边缘覆盖区域，NR 信号衰减后，终端也需要及时回落至 LTE，以确保控制面稳定与业务不中断。