单位文秘网 2022-02-20 08:38:22 点击: 次
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【摘 要】TD-SCDMA与TD-LTE共模,TD-SCDMA现网下行和上行4:2的配比,决定了TD-LTE只能使用普通子帧3:1、特殊子帧3:9:2的时隙配比,特殊子帧无法发送数据,降低了小区的吞吐率。在不改变TD-SCDMA和TD-LTE普通子帧配置方式的前提下,利用TD-SCDMA的UpShifting技术,将TD-LTE特殊子帧配置为9:3:2,既保证了两系统上下行时隙不交叉,又充分利用特殊时隙提升了小区吞吐量。
【关键词】TD-LTE 特殊时隙配比 UpShifting
中图分类号:TN929.5 文献标识码:B 文章编号:1006-1010(2013)-21-0012-05
1 背景
TD-SCDMA网络与TD-LTE网络都是TDD制式,TD-SCDMA与TD-LTE共模建设,上行和下行信号出现在同一频段内,若某个时刻一个系统处于下行发射,另一个系统处于上行接收状态,则2个系统会产生较严重干扰。对此,要求F频段TD-LTE系统与TD-SCDMA系统上下行时隙转换点对齐,即2个系统同时发射同时接收。
TD-SCDMA系统的7个常规时隙中,Ts0固定为下行,其余6个时隙按照协议可以进行配置。目前TD-SCDMA现网配置为2UL:4DL时隙配比,结构如图1所示。
TD-LTE系统为了与现网TD-SCDMA系统保持时隙配比对齐,需要通过配置子帧配比和特殊子帧配比实现。其步骤如下:
(1)首先,TD-LTE必须选择子帧配比2(即3DL:1UL)、特殊子帧配比5(3:9:2),其他配比无法与TD-SCDMA现网4DL:2UL帧配置对齐。
(2)通过调整TD-LTE的帧提前量,对齐TD-LTE和TD-SCDMA的上转下行转换点(即第二转换点)。
TD-SCDMA与TD-LTE共模,TD-SCDMA现网下行和上行4:2的配比,决定了TD-LTE只能使用普通子帧3:1、特殊子帧3:9:2的时隙配比,以保证TD-LTE和TD-SCDMA的上转下行转换点对齐;但是特殊子帧配比为3:9:2使得特殊子帧无法发送数据,降低了小区的吞吐率。
通过对比分析TD-LTE和TD-SCDMA物理时隙,当TD-LTE的特殊子帧采用9:3:2配比时,主要是TD-SCDMA的UpPTS被干扰。由此提出特殊时隙增强方案(见图2):TD-SCDMA采用UpShifting技术使UpPCH全部位于Ts1或Ts2内;TD-LTE配置9:3:2并对下行的最后一个符号作截断处理。这样既保证了TD-S和TD-LTE上下行不相互冲突,并保有一定裕量,保证了可靠性;又利用特殊时隙传输数据,提升了下行吞吐量。
2 特殊子帧配比9:3:2增益分析
使用Cat 3终端,查询协议可知Cat 3双流每TTI支持的最大处理能力为102 048。
在子帧配比为3:1、特殊子帧配比为9:3:2时,每秒可调度600个下行子帧和200个特殊子帧;特殊子帧计算按照75RB查表可知,每个单流TTI最多承载的数据量为46 888bit,根据协议查表每个TTI双流最多承载的数据量为93 800bit;所以该条件下单用户物理层理论最高吞量为:
(102048*600+93800*200)/1000000=79.99Mbps
在子帧配比为3:1、特殊子帧配比为3:9:2时,每秒可调度600个下行子帧,所以该条件下单用户物理层理论最高吞量为:
102048*600/1000000=61.23Mbps
特时隙配置为9:3:2相对于3:9:2的理论峰值提升为(79.99-61.2288)/61.2288=30.63%。
考虑到与TD-SCDMA共存,双模网络TD-LTE的9:3:2配比做了一定优化处理,主要是对TD-LTE特殊时隙第9个符号做了一定提前关断处理,用来保证TD-SCDMA与TD-LTE之间无干扰。
由于TD-LTE物理层数据编码中存在重复、交织、打扰、打孔等一系列处理,截断符号少量时间并不会影响数据的完整性,这样做仅对特殊时隙的SINR造成一定的损失。物理层解调仿真结果如下:
(1)在低信噪比时(5dB以下),SINR基本没有影响,因为此时数据编码效率本身就很低,少量截断产生的副作用微乎其微。因此在低信噪比时,双模网络TD-LTE的9:3:2配比相对于3:9:2理论上可以达到25%的增益。
(2)在中信噪比时(5~15dB),少量截断造成SINR少量损失,折算到吞吐率上相对于不截断时有20%的损失。因此在中信噪比时,双模网络TD-LTE的9:3:2配比增益为:25%*(1-20%)=20%。
(3)在高信噪比时(大于15dB),截断造成的SINR损失较为明显,折算到吞吐率上能达到不截断时的50%左右。因此在高信噪比时,双模网络TD-LTE的9:3:2配比增益为:25%*50%=13%。
3 测试分析
从TD-LTE小区吞吐量和TD-LTE对TD-SCDMA的影响两个大的方面,设计测试用例并开展测试验证,并结合小区KPI指标进行分析。
3.1 下行吞吐量对比
(1)单用户和两用户定点3:9:2和9:3:2两种配比下的吞吐量性能对比(见表1和表2)
由表1、2可知,相对于3:9:2配比,在9:3:2配比下,平均下行吞吐量增益约为19%,平均上传吞吐量基本无差别。
(2)单小区多用户(16用户下载+4用户上传)定点3:9:2和9:3:2两种配比下的吞吐量性能对比(见表3)
由表3可知,相对于3:9:2配比,在9:3:2配比下,测试平均下行吞吐量增益约为23%。上行两种配比基本无变化。
(3)3:9:2和9:3:2两种配比下遍历性能对比(见表4)
由表4可知,相对于3:9:2配比,在9:3:2配比下,空绕遍历的增益为16.24%。
(4)3:9:2和9:3:2两种配比下小区可用RB资源对比(见表5)
由表5可知,相对于3:9:2配比,在9:3:2配比下,每秒平均下行RB资源增加约为35%,与理论预期相符。
根据测试结果分析:网络SINR水平较好时(15dB左右),双模网络TD-LTE的9:3:2配比平均吞吐率增益在13%~20%之间;而SINR水平一般,此时双模网络TD-LTE的9:3:2配比平均吞吐率增益大于20%;和理论预期相符。
3.2 TD-LTE不同特殊子帧配比对TD-
SCDMA的影响分析
(1)两种配比下TD-S短呼终端接入性能对比
测试方法:20个TD-LTE终端分别位于好、中、差点,进行满buffer业务。选择TD-SCDMA测试小区的差点一个(PCCPCH接收功率小于-85dBm),在该点采用8部TD-SCDMA测试终端发起语音通话,待占满TS1时隙后,解锁TS2时隙;用第九部TD-SCDMA测试终端进行连续的拨打测试,拨打接通后随即挂断再次拨打,重复1 000次。
对比不同时隙配比、加扰水平下的TDS短呼性能(见表6),发现拨测失败占比无明显恶化。
(2)两种配比下HSPA的性能对比
测试方法:20个TD-LTE终端分别位于好、中、差点,进行满buffer业务。在主测小区中同时用两部TD-SCDMA终端先进行HSDPA测试,然后进行HSUPA测试,结果见表7。
由表7可知,在开启UpPTS Shifting后,UPA吞吐量没有下降,HSPA的性能没有下降。
(3)测试同时分析主测小区和邻区的KPI指标
1)干扰指标分析:对比两种配比下TD-SCDMA相邻小区和1km处小区干扰指标(见表8),发现各项指标均无明显变化。
2)9:3:2特殊子帧配比对其余3:9:2区域的影响:选取了9:3:2开启区域周围1km 3:9:2站点的KPI,对比开启当天和关闭时3:9:2站点的KPI,见表9。
由表9可以看出,3:9:2站点的KPI基本无变化,都在正常波动范围。
4 存在的问题及改进建议
(1)存在的问题
1)当TD-LTE特殊时隙配比修改为9:3:2后,如果TD-SCDMA的初始UP没有偏移,则TD-LTE的下行时隙和TD-SCDMA的UP时隙会产生冲突;在同一时间,TD-LTE的RRU将发下行DW信号,则无法接收TD-SCDMA的上行UP信号,导致TD-SCDMA无法上行同步,严重影响TD-SCDMA接入。
2)当启用9:3:2配置时,UPA载波必须配置UPPCH信道,并设置好偏移量和主载波相同;否则可能出现在UPA载波无法同步,导致不能进行UPA业务。
(2)改进建议
在参数修改时,进行相关参数的强校验:
1)由3:9:2修改为9:3:2时,必须先修改UpShifting动态偏移,重新配置UPA载波的UPPCH信道;否则系统不允许LTE特殊时隙的修改。
2)LTE特殊时隙为9:3:2时,如要新增UPA载波,必须调整UPA载频的UPPPCH偏移,否则不允许添加。
5 总结
通过现网部分区域的测试,特殊时隙增加方案能明显提升下行吞吐量。相对于特殊时隙3:9:2配比,在9:3:2配比下,小区吞吐量有13%~20%的明显增益,且对TD-SCDMA无明显影响,具备开展全网大规模测试验证的条件。
参考文献:
[1] 3GPP TS 25.221. Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels(TDD)[S].
[2] 3GPP TS 36.211. Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA); Physical Channels and Modulation[S].
[3] 3GPP TS 36.213. Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA); Physical layer procedures[S].
[4] 3GPP TS 36.306. Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA); User Equipment(UE) radio access capabilities[S].
[5] 3GPP TS 25.331. Technical Specification Group Radio Access Network; Radio Resource Control(RRC)[S].
[6] 3GPP TS 36.331 Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA); Radio Resource Control(RRC)[S].
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