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10月8日上行链路覆盖范围扩大

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:图10-15 用于提高上行链路VoIP覆盖范围的TTI打包技术当UE连续使用最大功率进行发射时,就能得到最大的上行链路覆盖范围。AMR分组每20ms到达一次,但只会给上行链路带来5%的激活率。在LTE系统中,为了得到与WCDMA相似的语音覆盖范围,我们需要用到TTI打包技术,并进行多次重传。同时,当空中接口延迟为70ms时,则最多可以从20个TTI处得到分组累积能量,这意味着66%以上的能量将被累积。

10月8日上行链路覆盖范围扩大

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图10-15 用于提高上行链路VoIP覆盖范围的TTI打包技术

当UE连续使用最大功率进行发射时,就能得到最大的上行链路覆盖范围。由于VoIP分组长度较小(<40B),因而它们非常适合长度为1ms的TTI。AMR分组每20ms到达一次,但只会给上行链路带来5%的激活率。可以通过提高UE传输时间以及使用重传和TTI打包技术来提高上行链路覆盖范围。图10-15给出了这些解决方案。对于VoIP来说,必须对重传次数进行限制,以确保工作在最大延迟预算内。假定总延迟最大值为50ms,重传次数的最大值是6,因为在LTE中重传延迟是8ms。

TTI打包支持在多个TTI(可以达到4个)内重复同一数据[4,10]。TTI打包能够有效提高TTI长度,支持UE短时间进行传输。可以对单个传输块进行编码,并在一组连续的TTI内进行传输。在每个打包的TTI内,使用相同的混合ARQ进程编号。将打包后的TTI看成一个单独的资源,它仅需要一个许可消息和确认消息。当每个UE具有一个高层信令时,TTI打包技术将被激活。触发过程可能是UE报告其发射功率正在接近最大值。

采用重传和TTI打包技术得到的eNodeB灵敏度值见表10-3。eNodeB灵敏度值的计算公式如下:

eNodeB_sensitivity[dBm]=-174+10×lg(带宽)+Noise_figure+SNR(10-2)

表10-3 采用TTI打包技术得到的上行链路VoIP灵敏度值

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eNodeB接收机噪声系数取值为2dB,语音业务使用2个资源块,且不包含干扰余量。TTI打包技术能够将上行链路语音覆盖功率提高4dB。

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图10-16 TTI打包与HARQ的组合

WCDMANodeB灵敏度可通过假定Eb/N0=4.5dB[12]进行估计,这样得到的值为-126.6dBm。在LTE系统中,为了得到与WCDMA相似的语音覆盖范围,我们需要用到TTI打包技术,并进行多次重传。在混合ARQ(HARQ)确认和重传定时方面,LTE规范采用了图10-16给出的TTI打包方法[4,10]。根据这种方法,对于频分双工(Frequency Division Duplex,FDD)系统来说,每个包中包含4个子帧。在这种包中,UE可以在连续子帧中进行类似自治重传的操作,而无须等待ACK/NACK反馈消息。在连续子帧中,每个自治重传上的冗余版本(Redundancy Version,RV)信息以预先确定的模式发生变化。

当接收到TTI包中的最后一个子帧时,HARQ确认信息生成。TTI包中的最后一个子帧和HARQ确认信息传输瞬间的定时关系与不采用打包技术时的情况相同。如果TTI包中的最后一个子帧是子帧N,则确认消息在子帧N+4内进行传输。如果TTI包中的第一个子帧是子帧k,则任意HARQ重传将在k+2×HARQRTT内进行传输。

下面,4次使用TTI打包技术对容量的影响可通过在覆盖范围受限的宏蜂窝3类地区场景下进行系统级仿真进行研究[2]参考文献[7]列举了主要的系统仿真参数。表10-4给出了采用具有50ms分组延迟预算的动态调度和AMR12.2编解码技术时,得到的能量累积值和VoIP容量。通过使用TTI打包技术,可以得到2.34dB的能量累积值,这样采用TTI打包技术得到的VoIP容量至少要比不采用TTI打包技术得到的VoIP容量高20%。

表10-4 TTI打包技术对性能的影响

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同时,正如表10-5所给出的,空中接口延迟对通过采用TTI打包技术可以实现的VoIP容量值和增益具有显著的影响,即使用宽松的延迟预算,从TTI打包技术中得到容量增益会增加。显而易见,空中接口延迟越长,从打包的TTI中获得的累积能量就越多。例如,如果空中接口延迟为50ms,并采用4个TTI的打包技术,则最多可以从12个TTI处得到分组累积能量。同时,当空中接口延迟为70ms时,则最多可以从20个TTI处得到分组累积能量,这意味着66%以上的能量将被累积。因此,空中接口延迟越长,就意味着来自于打包TTI的接收信号组合增益越大,因而随着空中接口延迟的增加,覆盖范围也会扩大。这又会映射到容量增益上。此外,延迟预算越长,意味着可以实现的时域调度增益增加,因为每个分组被调度的概率增大,这会进一步扩展覆盖范围,进而提高系统容量。总之,据此可得出结论,延迟极限值为70ms的容量要比延迟极限值为50ms的容量高13%左右。

表10-5 不同延迟预算的性能比较

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