影响LTE吞吐量的因素,可通过调度类指标来分析,调度类指标可分资源调度(PRB)、调制编码方案(MCS)、单双流三类。
网络对用户的调度策略与用户反馈给网络的CQI和信道相关性RI有关,见表2-4。用户的CQI与RS-SINR呈对应关系。
表2-4 下行调度相关指标
1.资源调度指标
资源调度指标用来反映网络对用户资源的分配情况。
1)下行平均每时隙PRB数=已分配给用户的PRB总数/(已调度子帧数×2);频域调度:资源调度指标最大值100,较直观,但不能反映子帧的调度情况。
2)下行每秒调度子帧个数=已分配给用户的子帧总数/业务下载时长;时域调度:资源调度指标最大值与资源配比有关系,资源配比为3∶1(3∶9∶2),最大值为600。
3)下行每秒PRB个数=已分配给用户的PRB总数/业务下载时长;资源调度指标最大值与资源配比有关系,资源配比为3∶1(3∶9∶2),最大值为120000。
说明:
1)一个长度为10 ms的无线帧由2个长度为5 ms的半帧构成,每个半帧由5个长度为1 ms的子帧构成,每个常规子帧由两个长度为0.5 ms的时隙构成,对于20 MHz带宽的LTE系统,每时隙最多包含100个PRB。
2)1个无线帧(10 ms)包含10个子帧,最多配置6个下行子帧,每个子帧由两个时隙构成,也就是1个无线帧最多配置12个下行时隙,所以1 s可支持12×100个下行时隙。
3)下行每秒PRB个数=1 s包含的下行时隙数×每时隙支持的100个PRB数,即120000。
D频段、E频段采用特殊子帧配比:10∶2∶2;F频段,与TD-SCDMA上下行对齐时采用特殊子帧配比:3∶9∶2;当TD-SCDMA采用UP shifting之后,TD-LTE F频段可采用特殊子帧配比:9∶3∶2。
常用的资源调度算法见表2-5。
表2-5 资源调度算法
2.编码调制指标
编码调制指标反映信息传输的编码速率和调制方式。
1)下行平均MCS=各下行子帧MCS求和/下行MCS上报次数。
2)全带宽平均CQI=全带宽CQI求和/全带宽CQI上报次数。
3)调制方式占比=统计64QAM、16QAM、QPSK的调用次数占比。
在LTE中,MCS有32个等级(0~31),见表2-6,等级越高,编码速率越快,吞吐量越高,但误码的几率也相对增大。(www.daowen.com)
在LTE中,CQI有16个等级(0~15),见表2-7,等级越高,表示下行信道质量越好,期望得到更高的编码速率。
表2-6 LTE系统MCS等级及对应的调制方式
表2-7 LTE系统CQI等级及对应的调制方式
3.单双流相关指标
1)Rank=2占比:终端上报Rank=2个数/RANK上报总个数。
2)双流时长占比:使用双流下载时长/业务下载总时长。
3)双流流量占比:使用双流下载的数据流量/业务下载总数据量。
终端根据对信道相关性的检测,反馈秩指示(Rank Indicator,RI)给eNB,当空间独立性较好时,反馈Rank=2;eNB根据RI的值决策是否使用双流发送;终端根据芯片上报的TB Number来判断单双流的情况,如图2-8所示。
图2-8 TD-LTE系统下行信道处理流程
天线传输模式 TM 2/3/7/8的技术描述及应用场景见表2-8。
表2-8 天线传输模式 TM 2/3/7/8技术描述及应用场景
随着干扰的增加,CQI降低,网络会考虑降低MCS以及调制方式。CQI包含16等级(0~15),描述UE反馈给网络的信道质量指示,CQI与SINR相关性强。
在同小区多用户并行业务场景下:在相同SINR下,随着用户数增加,MCS变化不明显,各用户每秒PRB调度个数会减少,从而吞吐量降低;在不同SINR下,网络给高SINR用户分配更多PRB几率较大,此处与设备厂商的调度算法也有关系。
调度指标能从信道质量、小区负荷、空间相关性等多个维度综合反映网络分配给用户的编码速率、信道资源和空间传输模式情况,基于调度指标对吞吐量的分析方法如下:
1)当吞吐量较低时,首先分析MCS是否过低,MCS低往往是因为SINR过低或者不稳定引起,需要分析干扰的问题。
2)当用户所占小区负荷过大时,引起PRB偏低,即使MCS较高,也会因为资源不足影响吞吐量,此时应该引入容量吸收的策略,如果用户很少,PRB仍然低,需核查主设备、传输或者核心网是否有问题。
3)如果用户在SINR较高时,仍然占用单流(如TM7)情况,需检测UE的Rank值,其次检查eNB参数设置是否存在问题。
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