摘要 快速發(fā)展的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸能力要求越來(lái)越高,LTE技術(shù)在這種需求下應(yīng)運(yùn)而生。反映數(shù)據(jù)下載能力的下行流量是衡量LTE系統(tǒng)性能的一個(gè)極其重要的指標(biāo)。本文分析了TD-LTE系統(tǒng)中影響單用戶下行流量的各種因素,并針對(duì)運(yùn)營(yíng)商的組網(wǎng)測(cè)試,對(duì)眾多測(cè)試案例進(jìn)行篩選,提出了一套測(cè)試下行流量的核心案例,并且介紹了這些案例的測(cè)試方法。這些測(cè)試案例也可以作為實(shí)驗(yàn)室測(cè)試下行流量功能的案例。
隨著通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展,3GPP開(kāi)展UTRA長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)的研究,即LTE技術(shù),以實(shí)現(xiàn)3G技術(shù)向B3G和4G的平滑過(guò)渡。LTE的改進(jìn)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)速率、更短的時(shí)延、更低的成本、更高的系統(tǒng)容量以及改進(jìn)的覆蓋范圍。在3GPP LTE規(guī)范中,明顯增加了峰值數(shù)據(jù)速率,要求在20MHz帶寬上達(dá)到100Mbit/s的下行傳輸速率和50Mbit/s的上行傳輸速率。目前隨著TD-SCDMA的廣泛應(yīng)用,由TD-SCDMA平滑演進(jìn)到TD-LTE已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢(shì)。本篇文章著重闡述了在TD-LTE系統(tǒng)中如何優(yōu)化單用戶的下行流量測(cè)試。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)側(cè)用戶數(shù)據(jù)處理的流程
圖1-1 3GPP LTE網(wǎng)絡(luò)的用戶面協(xié)議棧
圖1-1是3GPP LTE網(wǎng)絡(luò)的用戶面協(xié)議棧 [1]。左邊藍(lán)色框內(nèi)是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)側(cè)的用戶面協(xié)議棧。下行數(shù)據(jù)從核心網(wǎng)傳輸?shù)交緜?cè)后,經(jīng)過(guò)PDCP層、RLC層和MAC層的封裝映射到物理層上,再通過(guò)空口傳輸?shù)経E側(cè)。UE側(cè)經(jīng)過(guò)相應(yīng)層的解封裝后,得到下行的數(shù)據(jù)包。
PDCP層從上層接收數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和加密,然后再轉(zhuǎn)發(fā)到RLC層。RLC層根據(jù)底層傳輸塊大小對(duì)上層PDU進(jìn)行分段,然后通過(guò)確認(rèn)模式、非確認(rèn)模式或者透明模式傳輸?shù)組AC層,并通過(guò)ARQ機(jī)制進(jìn)行錯(cuò)誤修正。MAC層實(shí)現(xiàn)了UE間的動(dòng)態(tài)調(diào)度,能通過(guò)HARQ進(jìn)行錯(cuò)誤糾正以及實(shí)現(xiàn)傳輸塊格式的選擇等功能。物理層為MAC層和高層提供信息傳輸?shù)姆⻊?wù)。在TD-LTE系統(tǒng)中,MAC層和物理層的配置和功能直接影響了用戶的下行流量。
下行用戶數(shù)據(jù)在MAC層是承載在傳輸信道DL-SCH上的。當(dāng)基站發(fā)射數(shù)據(jù)的天線多于一根時(shí),MAC層會(huì)將接收到的上層數(shù)據(jù)分成兩個(gè)比特流。圖1-2是傳輸信道DL-SCH在MAC層的一個(gè)比特流的處理流程 [2]。每一個(gè)比特流需要被附加24比特的CRC校驗(yàn)位,然后再進(jìn)行比特加擾。如果比特流的大小大于傳輸信道的最大長(zhǎng)度,比特流就會(huì)被分割成多個(gè)碼塊,每一碼塊都要加24比特的CRC校驗(yàn)位。經(jīng)過(guò)碼塊分割后,每一個(gè)碼塊都要進(jìn)行信道編碼。DL-SCH傳輸信道使用的是Turbo 1/3 編碼方式。編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)入HARQ軟比特緩沖器后,進(jìn)行HARQ的功能處理。從HARQ軟比特緩沖器輸出的比特流進(jìn)行二次交織后,與控制信息復(fù)用,然后再映射到物理信道上。
圖1-2傳輸信道DL-SCH在MAC層的處理流程
圖1-3是物理信道PDSCH上兩個(gè)碼字的處理流程 [3]。首先,將傳輸信道DL-SCH上的碼字進(jìn)行加擾,然后再進(jìn)行調(diào)制。PDSCH的調(diào)制方式可以是QPSK、16QAM或64QAM。經(jīng)過(guò)調(diào)制后的碼字是復(fù)值的調(diào)制符號(hào),這些符號(hào)又會(huì)映射在一個(gè)或者多個(gè)的空間層上。在LTE系統(tǒng)中,空間復(fù)用可以有1、2、3或4層。每一層的復(fù)值信號(hào)經(jīng)過(guò)預(yù)編碼后映射在為這個(gè)PDSCH分配的資源單元上,然后再經(jīng)過(guò)OFDM調(diào)制,被發(fā)送到天線端口上。
圖1-3 PDSCH物理層處理流程