在TD-LTE系統(tǒng)組網中測試中下行流量

無線網絡側用戶數據處理的流程

圖1-1 3GPP LTE網絡的用戶面協(xié)議棧

　　圖1-1是3GPP LTE網絡的用戶面協(xié)議棧 [1]。左邊藍色框內是無線網絡側的用戶面協(xié)議棧。下行數據從核心網傳輸到基站側后，經過PDCP層、RLC層和MAC層的封裝映射到物理層上，再通過空口傳輸到UE側。UE側經過相應層的解封裝后，得到下行的數據包。

　　PDCP層從上層接收數據，對數據進行壓縮和加密，然后再轉發(fā)到RLC層。RLC層根據底層傳輸塊大小對上層PDU進行分段，然后通過確認模式、非確認模式或者透明模式傳輸到MAC層，并通過ARQ機制進行錯誤修正。MAC層實現了UE間的動態(tài)調度，能通過HARQ進行錯誤糾正以及實現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的服務。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。

　　下行用戶數據在MAC層是承載在傳輸信道DL-SCH上的。當基站發(fā)射數據的天線多于一根時，MAC層會將接收到的上層數據分成兩個比特流。圖1-2是傳輸信道DL-SCH在MAC層的一個比特流的處理流程 [2]。每一個比特流需要被附加24比特的CRC校驗位，然后再進行比特加擾。如果比特流的大小大于傳輸信道的最大長度，比特流就會被分割成多個碼塊，每一碼塊都要加24比特的CRC校驗位。經過碼塊分割后，每一個碼塊都要進行信道編碼。DL-SCH傳輸信道使用的是Turbo 1/3 編碼方式。編碼后的數據進入HARQ軟比特緩沖器后，進行HARQ的功能處理。從HARQ軟比特緩沖器輸出的比特流進行二次交織后，與控制信息復用，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上兩個碼字的處理流程 [3]。首先，將傳輸信道DL-SCH上的碼字進行加擾，然后再進行調制。PDSCH的調制方式可以是QPSK、16QAM或64QAM。經過調制后的碼字是復值的調制符號，這些符號又會映射在一個或者多個的空間層上。在LTE系統(tǒng)中，空間復用可以有1、2、3或4層。每一層的復值信號經過預編碼后映射在為這個PDSCH分配的資源單元上，然后再經過OFDM調制，被發(fā)送到天線端口上。

　　下行流量的潛在影響因素

　　用戶面數據的處理流程描述了物理層和MAC層對用戶數據的處理過程。物理層的配置決定了系統(tǒng)最終能夠為用戶提供的物理承載能力，而這些物理承載中映射的用戶信息比特數是由MAC層所采用的編碼率、調制方式以及是否有數據重傳等因素決定的。所以，下面分別從物理層和MAC層分析影響下行流量的因素。

　　D-LTE系統(tǒng)物理層的用戶傳輸能力

　　圖2-1是TD-LTE的幀結構 [3]。一個無線幀的長度是10ms，由兩個結構一樣的半幀組成，每個半幀中有五個子幀。子幀1是特殊時隙，用來傳輸DwPTS、GP和UpPTS。子幀0和子幀 2分別固定用作下行和上行。子幀 3和子幀4可以用作上行或者下行。

圖2-1 TD-LTE幀結構

　　下行物理信道有物理下行共享信道（PDSCH），物理廣播信道（PBCH），物理控制格式指示信道（PCFICH），物理下行控制信道（PDCCH），物理HARQ指示信道（PHICH）。每一個下行物理信道都是一系列的資源粒子RE的集合。除此之外，物理層上還有一些資源單元不對應物理信道，只是傳輸下行物理信號，其中包括參考信號和同步信號。在這些所有的物理資源上，只有PDSCH是用來傳輸用戶數據的。表2-1舉例說明了物理信道PDSCH在特定系統(tǒng)配置下能夠提供的最大資源單元 (RE)。

表2-1 物理信道PDSCH基于特定系統(tǒng)配置下可用的資源單元

　　物理信道PDSCH可用的資源單元的數量直接影響了用戶的下行流量。所以，物理層對下行流量的影響是在于不同的系統(tǒng)配置。這些配置因素包括帶寬、多天線技術、上下行時隙比、下行控制信道的OFDM符號數(CFI)和特殊時隙的配置。表2-2是這些影響因素的常用配置。

表2-2 物理層對下行流量的影響因素及常用配置