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LQC功能分析及優(yōu)化

banma132

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發(fā)表于 2009-04-20 23:01:32 只看樓主

【資料名稱】：LQC功能分析及優(yōu)化

【資料作者】：banma

【資料日期】：200-4-19

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡介】：

1.1
LQC功能分析及優(yōu)化

編碼方式即無線數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)糾正和保護(hù)的方式，用于減少誤碼率和恢復(fù)信息。對(duì)于GPRS，有4中編碼方式，CS1到CS4，每種方式的數(shù)據(jù)糾正水平是不同的，不同的方式帶來不同的數(shù)據(jù)速率。對(duì)于EDGE有9中編碼方式：MCS1到MCS9，他們和GPRS中的編碼方式的作用是一樣的。最低的4個(gè)編碼方式，MCS1到MCS4和GPRS使用相同的調(diào)制技術(shù)，GMSK。其他5種方式MCS5到MCS9使用8PSK。

雖然這兩種調(diào)制方式傳送相同數(shù)目的符號(hào)，但調(diào)制的比特率是不一樣的，同樣的時(shí)間內(nèi)，EDGE傳送的比特率是GPRS的3倍。

使用CS4，GPRS的流量在20Kbps時(shí)達(dá)到飽和，使用MCS9則達(dá)到59.2Kbps。CS1到CS4和MCS1到MCS4由于都使用GMSK，最大的流量只有輕微的差別，這種差別是由于GPRS和EGPRS的包頭和有效負(fù)載的大小不同造成的。
在EGPRS中允許改變編碼方式，隨著無線環(huán)境的變化，如果數(shù)據(jù)包第一次接收出錯(cuò)，數(shù)據(jù)包可以使用一個(gè)更低的編碼方式進(jìn)重新發(fā)送。編碼方式越高，它用于數(shù)據(jù)糾正的數(shù)據(jù)位就越少，用于真正的用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)位就越多。在GPRS中改變編碼方式是不可以的。
一般情況下，基于GMSK的MCS在達(dá)到最大傳輸速率時(shí)，可比使用8PSK的MCS容忍更差的無線環(huán)境。
1.1.1
編碼方式的影響
數(shù)據(jù)傳送早期通常使用較低的編碼方式，和無線質(zhì)量無關(guān)，在PCU開始接收到測量報(bào)告以前，是不允許切換到更高的編碼方式的。在PCU收到第一個(gè)測量報(bào)告以前，下行的EGPRS將消耗一定量的無線塊周期（最大30）。對(duì)于小數(shù)據(jù)量的傳送來說，不能夠在一開始就是用較高速率的編碼方式，對(duì)其傳送速率由一定的影響。
在數(shù)據(jù)傳送的最后階段，編碼方式可能改為最合適的。在傳送最后的RLC數(shù)據(jù)塊時(shí)，編碼方式的選擇并不是真正依照無線連路的質(zhì)量，而更多的是考慮需要傳送的數(shù)據(jù)量。最后選擇較低的編碼方式有利于增加傳送數(shù)據(jù)的成功率和減少重傳的機(jī)會(huì)。這對(duì)測量到的無線連路的比特率影響很小。
然而，可能實(shí)際正希望如此，當(dāng)其他所有的都是一樣時(shí)，通過一些因素增加無線鏈路的比特率能同時(shí)改善吞吐量。
1.1.2
LQC方法
鏈路質(zhì)量控制方法（LQC）在EGPRS中，主要作用是為每個(gè)下行和上行TBF選動(dòng)態(tài)的選擇最佳的調(diào)制和編碼方式。目的是獲得最大的數(shù)據(jù)吞吐量和減少系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間。同時(shí)能夠提高系統(tǒng)的容量和縮短傳送數(shù)據(jù)的時(shí)間，容納更多的用戶。
在不同MCS之間，可根據(jù)實(shí)時(shí)的無線鏈路質(zhì)量及時(shí)調(diào)整最適合的MCS方案。每4個(gè)脈沖就可根據(jù)無線質(zhì)量而轉(zhuǎn)換不同的MCS。在正確情況下，正常數(shù)據(jù)塊傳輸轉(zhuǎn)換可以在9種數(shù)據(jù)速率之間進(jìn)行以獲得傳輸質(zhì)量與吞吐率的最佳平衡。但EDGE將9種MCS可分為3組（A組、B組和C組），當(dāng)無線環(huán)境惡化而導(dǎo)致數(shù)據(jù)塊錯(cuò)傳而須重傳時(shí)，編碼速率可以但只能在同一組內(nèi)的具有包含關(guān)系的幾種MCS之間互相轉(zhuǎn)換，前后數(shù)據(jù)塊所攜帶的冗余信息因此具有足夠的相關(guān)性以便于解調(diào)；而GPRS僅能按照前次CS重發(fā)，因此重發(fā)成功的概率完全被動(dòng)地依賴于無線環(huán)境的變化，在多數(shù)情況下只會(huì)加重網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)、浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源且無法改善傳輸質(zhì)量而導(dǎo)致不斷重發(fā)、系統(tǒng)效率急劇惡化。
在EGPRS中，RLC協(xié)議增強(qiáng)了在同一組編碼方式中進(jìn)一步細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)的能力。因此能夠使用不同的MCS傳送數(shù)據(jù)，增強(qiáng)的RLC協(xié)議使接收機(jī)能夠存儲(chǔ)和使用早前傳送的RLC數(shù)據(jù)塊，增加了成功解碼的概率。我們稱之為Incremental Redundancy (IR)。如果RLC的數(shù)據(jù)塊沒有被重新分割，對(duì)于同樣的RLC數(shù)據(jù)塊，新的值和重傳的值能夠被合并。接收機(jī)能夠存儲(chǔ)每次接收到的RLC數(shù)據(jù)塊的，直到數(shù)據(jù)塊被成功解碼。
增量冗余（IR，Incremental Redundancy ），可以減少編碼變換、提高用戶速率。其基本原理是，如果接收機(jī)接收的RLC數(shù)據(jù)包解碼有誤，則保存該錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包，發(fā)射端采用同樣的MCS而不是降低MCS再次發(fā)送。如果無線環(huán)境沒有改善，接收機(jī)接收的RLC數(shù)據(jù)包可能還是有錯(cuò)，但接收機(jī)會(huì)嘗試從兩個(gè)錯(cuò)誤RLC數(shù)據(jù)包里解碼出正確的數(shù)據(jù)。這個(gè)過程稱為軟合并及聯(lián)合解碼。下圖的紅線就是采用LQC＋IR后的每E-PDCH數(shù)據(jù)吞吐率。采用IR功能可以在C/I值較低時(shí)比LA功能提供更高的吞吐速率。R12之前的版本，在上行EGPRS的ETBF僅使用鏈路自適應(yīng)（LA）算法。在R12版本中上行實(shí)現(xiàn)了IR算法。
EGPRS對(duì)無線鏈路的質(zhì)量很敏感，高速編碼方式（MSC6-9）的實(shí)現(xiàn)是建立在良好的無線干擾水平上。下圖是實(shí)驗(yàn)室仿真的結(jié)果，可以很明顯看出不同的編碼方式、信號(hào)C/I值與傳輸速率的關(guān)系。
實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，無線信號(hào)質(zhì)量是處于動(dòng)態(tài)變化中的，為了獲得最佳速率，我們要采用鏈路自適應(yīng)的編碼技術(shù)，使編碼方式隨著C/I值的變化而變化。因?yàn)樵?/font>C/I值較差的時(shí)候，高MCS編碼反而不如低MCS編碼時(shí)的RLC層速率。圖中黑線為采用鏈路自適應(yīng)時(shí)（LA）的速率。
參數(shù)LQCACT是LQC功能的控制開關(guān)，設(shè)置為3意味著同時(shí)在上行和下行激活該功能。
LQCHIGHMCS設(shè)定能夠支持的最大的MCS。在所有的BSC都設(shè)置為推薦值9。
1.1.3
L
QC模式

LQCMODExL決定在上下行算法中使用LA/IR模式還是LA/IR-BLER或是只是使用LA模式。 (替代R10版本中的LQCIR參數(shù))
BEP：Bit Error Probability ，比特差錯(cuò)概率。
每個(gè)Radio Block的內(nèi)容都是分布在4個(gè)Burst中的，針對(duì)每個(gè)Burst都能計(jì)算出一個(gè)BEP，即BEP1，BEP2，BEP3，BEP4。
而MEAN_BEP就是上述4個(gè)Burst的BEP的算術(shù)平均值，即MEAN_BEP=（BEP1+BEP2+BEP3+BEP4）/4。因此MEAN_BEP反映的是信號(hào)質(zhì)量的平均水平。
而CV_BEP是用標(biāo)準(zhǔn)方差的方法計(jì)算出的結(jié)果，可以表征各個(gè)BEP相對(duì)于MEAN_BEP的偏離程度的變化情況。因此CV_BEP反映的是信號(hào)質(zhì)量的穩(wěn)定程度。

LQC算法就是根據(jù)MEAN_BEP和CV_BEP這兩個(gè)計(jì)算結(jié)果，通過查表的方法，來選擇下一個(gè)Radio Block所用的MCS。
1.1.3.1
LA/IR模式MCS的選擇是根據(jù)該方式下誤塊率（BEP）測量的無線鏈路質(zhì)量。選擇是基于接收機(jī)時(shí)間使用IR解碼的所有次數(shù)，因此高速率的MCS經(jīng)常被使用。如果經(jīng)常重傳，那么為存儲(chǔ)soft value（用于軟性合成即soft combine的值）的存儲(chǔ)器將會(huì)被塞滿，為了減少重傳的次數(shù)，算法將會(huì)改為LA方式，當(dāng)又有足夠可用的存儲(chǔ)器，算法將會(huì)重新使用LA/IR方式。
手機(jī)對(duì)每接收到的4個(gè)下行TBF的無線脈沖計(jì)算一次誤比特率，這意味著MEAN_BEP和BEP的變化系數(shù)（CV_BEP）是由手機(jī)決定的。
對(duì)于一個(gè)上行TBF，基站計(jì)算每個(gè)無線塊的平均BEP和變化系數(shù)。然后發(fā)送給PCU。
下行要采取該模式則需要LQCMODEDL設(shè)置為1。
上行要采取該模式則需要LQCMODEUL設(shè)置為1并且EGPRSIRUL設(shè)置為1。
1.1.3.2
LA/IR-BLER模式在LA/IR-BLER模式下，MCS的選擇是結(jié)合誤塊率（BEP）和BLER測量的無線鏈路質(zhì)量。BEP的測量算法和LA/IR模式的一樣，BLER的算法是根據(jù)下面的一個(gè)遺忘因子公式來計(jì)算每個(gè)RLC的DATA BLOCK。

下行要采取該模式則需要LQCMODEDL設(shè)置為2。
上行要采取該模式則需要LQCMODEUL設(shè)置為2并且EGPRSIRUL設(shè)置為1。
1.1.3.3
LA模式在LA模式下，MCS的選擇僅根據(jù)誤塊率（BEP）測量的無線鏈路質(zhì)量。而不基于接收到的IR。
下行要采取該模式則需要LQCMODEDL設(shè)置為0。
上行要采取該模式則需要LQCMODEUL設(shè)置為0并且EGPRSIRUL設(shè)置為0。
1.1.4
LQC
統(tǒng)計(jì)

查看LQC效率的唯一計(jì)數(shù)器是INTxxBREGPRSTBF。它們統(tǒng)計(jì)手機(jī)成功收到一個(gè)確定速率的RLC數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔的總數(shù)。

INT15BREGPRSTBF	Volume of RLC data successfully received by the MS in TBFs with a radio link bitrate in the 15 kbit/s interval (12.5 <= X < 17.5) for EGPRS, RLC acknowledged mode TBFs.
INT20BREGPRSTBF	Volume of RLC data successfully received by the MS in TBFs with a radio link bitrate in the 20 kbit/s interval (17.5 <= X < 22.5) for EGPRS, RLC acknowledged mode TBFs.
INT25BREGPRSTBF	Volume of RLC data successfully received by the MS in TBFs with a radio link bitrate in the 25 kbit/s interval (22.5 <= X < 27.5) for EGPRS, RLC acknowledged mode TBFs.
INT30BREGPRSTBF	Volume of RLC data successfully received by the MS in TBFs with a radio link bitrate in the 30 kbit/s interval (27.5 <= X < 32.5) for EGPRS, RLC acknowledged mode TBFs.
INT35BREGPRSTBF	Volume of RLC data successfully received by the MS in TBFs with a radio link bitrate in the 35 kbit/s interval (32.5 <= X < 37.5) for EGPRS, RLC acknowledged mode TBFs.
INT40BREGPRSTBF	Volume of RLC data successfully received by the MS in TBFs with a radio link bitrate in the 40 kbit/s interval (37.5 <= X < 42.5) for EGPRS, RLC acknowledged mode TBFs.
INT45BREGPRSTBF	Volume of RLC data successfully received by the MS in TBFs with a radio link bitrate in the 45 kbit/s interval (42.5 <= X < 47.5) for EGPRS, RLC acknowledged mode TBFs.
INT50BREGPRSTBF	Volume of RLC data successfully received by the MS in TBFs with a radio link bitrate in the 50 kbit/s interval (47.5 <= X < 52.5) for EGPRS, RLC acknowledged mode TBFs.
INT55BREGPRSTBF	Volume of RLC data successfully received by the MS in TBFs with a radio link bitrate in the 55 kbit/s interval (X >= 52.5) for EGPRS, RLC acknowledged mode TBFs.

[ 本帖最后由 banma132 于 2009-4-21 09:00 編輯 ]

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