10月8日上行链路覆盖范围扩大

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

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E_b/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

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