1、2014年9月LTE下載速率分析 影響下載速率的主要因素?zé)o線(xiàn)環(huán)境網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測(cè)試設(shè)備 終端能力等級(jí)(Cat3/4) 終端射頻、基帶性能 測(cè)試軟件 FTP客戶(hù)端 服務(wù)器設(shè)置 覆蓋 干擾 資源 切換 空口基本配置 無(wú)線(xiàn)資源調(diào)度算法 切換參數(shù) 天饋 傳輸帶寬.決定空口理論速率的基本參數(shù)p 系統(tǒng)帶寬p 控制信道開(kāi)銷(xiāo)p 子幀配比p 特殊子幀配比p 控制信道開(kāi)銷(xiāo)p UE能力等級(jí)p 各協(xié)議層開(kāi)銷(xiāo)p TM模式LTE幀結(jié)構(gòu)時(shí)域100X10X14 頻域100 12XX6 (64QAM)X2 (MIMO)= 201.6M 時(shí)域上，每個(gè)1ms子幀，分為若干個(gè)符號(hào)（Symbols）， 符號(hào)之間有保護(hù)間隔CP，每個(gè)子幀中符號(hào)

2、個(gè)數(shù)根據(jù)符號(hào)之間的保護(hù)間隔CP決定：常規(guī)CP時(shí)1ms有14個(gè)符號(hào)，擴(kuò)展CP時(shí)1ms有12個(gè)符號(hào)。TDD-LTE幀結(jié)構(gòu)：u每個(gè)10ms無(wú)線(xiàn)幀，分為2個(gè)長(zhǎng)度為5ms的半幀u每個(gè)半幀由8個(gè)長(zhǎng)度為0.5ms的時(shí)隙和3 個(gè)特殊區(qū)域 DwPTS,GP, UpPTS組成(“8+3方案”,轉(zhuǎn)換周期為5MS,如果轉(zhuǎn)換周期為10MS，一個(gè)無(wú)線(xiàn)幀只有一個(gè)特殊子幀)uDwPTS,GP和UpPTS的總長(zhǎng)度等于1ms，其中DwPTS和UpPTS的長(zhǎng)度可配置理論速率計(jì)算-子幀配比p 子幀配置：決定傳輸下行數(shù)據(jù)的子幀數(shù)p 特殊子幀配置：決定了特殊子幀是否可以傳輸下行數(shù)據(jù) 當(dāng)DWPTS符號(hào)數(shù)為9或以上時(shí)（即特殊子幀配置為7），

3、特殊子幀是可以傳輸數(shù)據(jù)的 特殊子幀如果用于傳輸數(shù)據(jù)，吞吐量是正常下行子幀的0.75倍；如果丟失此0.75倍傳輸機(jī)會(huì)，則損失的吞吐量為0.75/3.75 = 20%（0.75/2.75=27%) TD-S為4:2的配置，若不改變現(xiàn)網(wǎng)配置，TD-LTE在需要和TD-S鄰頻共存的場(chǎng)景下，時(shí)隙配比只能為3:1+3:9:2DL-UL ConfigurationSwitch-point periodicitySubframe number012345678905 msDSUUUDSUUU15 msDSUUDDSUUD25 msDSUDDDSUDD310 msDSUUUDDDDD410 msDSUUDDDD

4、DD510 msDSUDDDDDDD65 msDSUUUDSUUD-5-p TB Size, 一個(gè)子幀上一個(gè)碼流上的數(shù)據(jù)塊大小，由占用的PRB數(shù)量和MCS共同決定雙流時(shí)，需要查表得到雙流時(shí)的TB Size，不一定是單流TB Size的2倍p UE能力等級(jí)：CAT3損失的吞吐量：1-102048/149776=31.9%理論速率計(jì)算-TB Sizep 20M帶寬， RB滿(mǎn)調(diào)度，子幀配置為2:2或1:3，特殊子幀可用于傳輸下行數(shù)據(jù)時(shí)，理論速率如右表所示。pMCS為10、15、20時(shí)理論速率分別為23M、46M、70M。常用配置下的最高理論速率 基本條件（2*2MIMO）下行理論峰值速率（mbps）

5、帶寬子幀配置特殊子幀配置CAT3CAT4單流雙流單流雙流20M配置1（2:2）配置5（3:9:2）30.1540.8230.1559.91配置7（10:2:2）41.4656.1341.4682.37配置2（1:3）配置5（3:9:2）45.2361.2345.2389.87配置7（10:2:2）56.5376.5456.53112.33p 20M帶寬，RB滿(mǎn)調(diào)度，雙天線(xiàn)端口、選擇最高階的MCS28，且不考慮信道開(kāi)銷(xiāo)的情況下，計(jì)算得到的理論峰值速率見(jiàn)下表：與速率相關(guān)的參數(shù) 速率相關(guān)參數(shù)1. 無(wú)線(xiàn)參數(shù) RSRP RSSI RSRQ SINR2. 終端反饋參數(shù) CQI RI3. HARQ參數(shù) BL

6、ER ACK NACK4. 資源調(diào)度參數(shù)： RB MCS TB Size 單雙流5. 功率參數(shù)： RS功率 Pa PbRSRP （Reference Signal Receiving Power）： 指在測(cè)量帶寬內(nèi)承載cell-specific reference signals的所有RE上接收到的信號(hào)功率線(xiàn)性平均值（參見(jiàn)36.214） 。表征導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度，而非質(zhì)量。基本無(wú)線(xiàn)參數(shù) - RSRPslot0slot1RSRP：R0平均值平均值 RSRP測(cè)量的局限性目前終端對(duì)CRS-RSRP的測(cè)量，僅測(cè)量中心頻率附近1.08MHz帶寬（即6RB）范圍內(nèi)的RSRP，并非20MHz帶寬內(nèi)的RSRP R

7、SRP Total為測(cè)試終端天線(xiàn)R0和R1中的最大值注意RSSI （Received Signal Strength Indicator）： 指在測(cè)量帶寬內(nèi)所有包含參考信號(hào)的OFDM符號(hào)上接收到的信號(hào)功率的線(xiàn)性平均值（參見(jiàn)36.214） ，包括本小區(qū)和同頻鄰小區(qū)在此位置的信號(hào)、鄰道干擾、熱噪聲等全部信號(hào)量。 RSSI與測(cè)量帶寬有關(guān)RSSI注意基本無(wú)線(xiàn)參數(shù) - RSSIRSRQ （ Reference Signal Received Quality ）：是RSRP和RSSI的比值，因?yàn)閮烧邷y(cè)量所基于的帶寬可能不同，會(huì)用一個(gè)系數(shù)來(lái)調(diào)整，也就是RSRQ = N*RSRP/RSSI其中，N為RSSI測(cè)

8、量帶寬內(nèi)的RB數(shù)RSRQ的分母是接收帶寬上的總功率，分子是接收帶寬上的參考信號(hào)功率，一定程度上可以認(rèn)為反映了信道質(zhì)量。但是分母RSSI既包含RS的功率，又包含PDSCH的RE的功率，所以事實(shí)上RSRQ并不能準(zhǔn)確無(wú)誤的指示RS的信號(hào)質(zhì)量。 一定程度上反映信道質(zhì)量 鄰區(qū)測(cè)量（切換）在小區(qū)選擇或重選時(shí)，通常使用RSRP就可以了，在切換時(shí)通常需要綜合比較RSRP與RSRQ，如果僅比較RSRP可能導(dǎo)致頻繁切換，如果僅比較RSRQ雖然減少切換頻率但可能導(dǎo)致掉話(huà)，當(dāng)然在切換時(shí)具體如何使用這兩個(gè)參數(shù)是eNB實(shí)現(xiàn)問(wèn)題作用注意基本無(wú)線(xiàn)參數(shù) - RSRQRS-SINR：真正的RS信號(hào)質(zhì)量 RSRPRS-SINR =

9、 - RS-RSSI - RSRP因?yàn)镽S-SINR沒(méi)有在3GPP進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，所以目前僅在外場(chǎng)測(cè)試中不同廠(chǎng)家在實(shí)現(xiàn)中可能會(huì)有一定偏差 用于確定等效的SNR閾值，從而確定CQI 因?yàn)镽S在所有RE資源中均勻分布，所以RS-SINR一定程度上可以表征PDSCH（業(yè)務(wù)信道）信號(hào)質(zhì)量作用注意基本無(wú)線(xiàn)參數(shù) - SINRCQI（Channel Quality Indication）：信道質(zhì)量指示。指滿(mǎn)足某種性能（10%的BLER）時(shí)對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量 (包括當(dāng)前的調(diào)制方式，編碼速率及效率等信息)，CQI索引越大，編碼效率越高。引入原因： eNodeB要決定編碼方式，而作為發(fā)射端，eNodeB并不清楚信道條件如

10、何，就需要UE來(lái)反饋這個(gè)信道質(zhì)量，協(xié)議把這個(gè)信道質(zhì)量量化成015的序列（4bit數(shù)來(lái)承載），并定義為CQICQI的計(jì)算：測(cè)量CRS-SINR 確定等效SNR閾值（BLER=10%） （小于或等于SINR的最大SNR閾值） 查表找到對(duì)應(yīng)的CQI不同設(shè)備廠(chǎng)家算法可能不同CQI的作用：表征下行信道質(zhì)量用于確定MCS在PUCCH上發(fā)送，如果有上行業(yè)務(wù)，在PUSCH上發(fā)送終端反饋參數(shù) CQI（1/2）終端反饋參數(shù) CQI（2/2）UE量化信道質(zhì)量為4bit的數(shù)015，并通過(guò)CQI上報(bào)給eNodeB，如下表: efficency是頻譜利用效率，是給出來(lái)的不是算出來(lái)的。比如一個(gè)RE能承載的信息為5.554，

11、其余為T(mén)urbo冗余比特（使用64QAM，每個(gè)RE的信道比特或者說(shuō)物理比特為6），這樣就是efficency=5.554。這個(gè)值通常是仿真或試驗(yàn)出來(lái)的。 CQI與MCS對(duì)應(yīng)算法各廠(chǎng)家實(shí)現(xiàn)不一樣，我們是根據(jù)下表，通過(guò)CQI確定MCS，根據(jù)MCS查上表確定調(diào)制方式和TBSize，就得到發(fā)送速率。RI（Rank Indication）： RANK為MIMO方案中天線(xiàn)矩陣中的秩，表示N個(gè)并行的有效的數(shù)據(jù)流。由UE計(jì)算并反饋給eNodeB，但是基站用RI僅作為選擇Codeword的一個(gè)參考，實(shí)際選擇的Codeword值要還考慮其它因素。RI作用： 決定Codeword數(shù)的條件之一在PUCCH上發(fā)送，如果

12、有上行業(yè)務(wù)，在PUSCH上發(fā)送終端反饋參數(shù) - RIPDSCH BLER（Block Error Rate）：即誤塊率，錯(cuò)誤的傳輸塊在所有發(fā)送的傳輸塊中所占的百分比（只能計(jì)算成功解碼PDCCH后的PDSCH）。ACK與NACK：發(fā)送端根據(jù)數(shù)據(jù)塊計(jì)算出一個(gè)CRC，并隨著該數(shù)據(jù)塊一起發(fā)送到接收端。接收端根據(jù)收到的數(shù)據(jù)計(jì)算出一個(gè)CRC，并與接收到的CRC進(jìn)行比較，如果二者相等，接收端就認(rèn)為成功地收到了正確的數(shù)據(jù)，并向發(fā)送端回復(fù)一個(gè)“ACK”；如果二者不相等，接收端就認(rèn)為收到了錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，并向發(fā)送端回復(fù)一個(gè)“NACK”，以要求發(fā)送端重傳該塊。HARQ參數(shù) - BLER/ACK/NACK作用 表征數(shù)據(jù)傳

13、輸?shù)臏?zhǔn)確性 也可以反映信道質(zhì)量UE下行傳輸所需PRB資源由業(yè)務(wù)速率和頻譜效率共同決定：其中，Traffic Rate為業(yè)務(wù)速率，與UE能力等級(jí)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)的調(diào)度優(yōu)先級(jí)及調(diào)度策略等因素有關(guān)Frequency Efficiency，頻譜效率，由CQI決定資源調(diào)度參數(shù) - PRB作用表征下行頻域資源分配的飽和度注意下行時(shí)域資源分配的飽和度可由DL Grant Num表征MCS（Modulation and Coding Scheme）：UE上報(bào)的CQI只有015，因此還需要某種算法來(lái)將CQI映射為MCS（028），即4bit映射為5bit，這個(gè)映射算法由設(shè)備廠(chǎng)商提供，不同設(shè)備廠(chǎng)商可能不同決定有效傳輸?shù)臄?shù)

14、據(jù)量影響終端解碼成功率 資源調(diào)度參數(shù) - MCS.作用TB Size大小由 和 決定（參見(jiàn)36.213）其中 表示傳輸所需的PRB資源，20M帶寬對(duì)應(yīng)的 =100TB Size與UE能力等級(jí)有關(guān)雙流時(shí)的TB Size不一定是單流的2倍需要查表得到，參見(jiàn)36.213資源調(diào)度參數(shù) - TB Size作用直接決定了速率的大小單雙流由Codeword=1 or 2決定僅體現(xiàn)在物理層Layer1單雙流切換算法相關(guān)的參數(shù)：TM模式頻譜效率RI CounterBLER資源調(diào)度參數(shù) - 單雙流作用決定TB Size的大小，進(jìn)而影響下行速率ModeMode傳輸模式傳輸模式技術(shù)描述技術(shù)描述應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)用場(chǎng)景1 1單

15、天線(xiàn)傳輸信息通過(guò)單天線(xiàn)進(jìn)行發(fā)送無(wú)法布放雙通道室分系統(tǒng)的室內(nèi)站2 2發(fā)射分集同一信息的多個(gè)信號(hào)副本分別通過(guò)多個(gè)衰落特性相互獨(dú)立的信道進(jìn)行發(fā)送信道質(zhì)量不好時(shí)，如小區(qū)邊緣3 3開(kāi)環(huán)空間復(fù)用 終端僅反饋信道的秩信息，發(fā)射端結(jié)合該秩信息，按照設(shè)定的規(guī)則選擇碼本來(lái)發(fā)射信號(hào)信道質(zhì)量高且空間獨(dú)立性強(qiáng)時(shí)4 4閉環(huán)空間復(fù)用 需要終端反饋信道的秩信息和碼本，發(fā)射端結(jié)合該信息來(lái)發(fā)送信號(hào)信道質(zhì)量高且空間獨(dú)立性強(qiáng)時(shí)。終端靜止時(shí)性能好5 5多用戶(hù)MIMO 基站端利用用戶(hù)間空間信道的獨(dú)立性，使用相同時(shí)頻資源給不同用戶(hù)發(fā)送各自的數(shù)據(jù)，用戶(hù)數(shù)較多，易于配對(duì)調(diào)度，信噪比條件比較好6 6單層閉環(huán)空間復(fù)用 終端反饋RI=1時(shí)，發(fā)射端采

16、用單層預(yù)編碼，使其適應(yīng)當(dāng)前的信道對(duì)于信道散射環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單，或天線(xiàn)間距難以滿(mǎn)足充分的空間隔離7 7單流Beamforming發(fā)射端利用上行信號(hào)來(lái)估計(jì)下行信道信息，以期實(shí)現(xiàn)最大比合并發(fā)送獲得充分的天線(xiàn)陣列增益8 8雙流Beamforming結(jié)合復(fù)用和智能天線(xiàn)技術(shù)，進(jìn)行多路波束賦形發(fā)送，提高用戶(hù)的峰值和平均速率信噪比較高且空間獨(dú)立性相對(duì)較好基站的發(fā)射功率會(huì)平均到每個(gè)子載波上，因此，每個(gè)子載波的發(fā)射功率受系統(tǒng)帶寬的影響。同樣發(fā)射功率下，帶寬越大，每個(gè)子載波的功率越小。LTE的功率一般通過(guò)RS功率，PA，PB三個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。RS功率：表示為一個(gè)導(dǎo)頻子載波（RE）上的功率 ，該參數(shù)由網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景、小區(qū)半徑以及規(guī)劃的覆蓋率共同決定。默認(rèn)取值對(duì)應(yīng)基站單天線(xiàn)最大功率平攤到每一個(gè)RE上。其它信道的功率是通過(guò)配置與參考信號(hào)的偏移進(jìn)行設(shè)置功率參數(shù) - RS功率作用LTE中的基準(zhǔn)功率Pa：Type