半静态调度.docx

半静态调度半静态调度方式是指在LTE的调度传输过程中，eNB在初始调度通过PDCCH指示UE当前的调度信息，UE识别是半静态调度，则保存当前的调度信息，每隔固定的周期在相同的时频资源位置上进行该业务数据的发送或接收。容易理解，使用半静态调度传输，可以充分利用话音数据包周期性到达的特点，一次授权，周期使用，可以有效的节省LTE系统用于调度指示的PDCCH资源，从而可以在不影响通话质量和系统性能的同时，支持更多的话音用户，并且仍然为动态调度的业务保留一定的控制信息以供使用。以典型的VoIP业务举例，其数据包到达周期为20ms，则eNB只要通过PDCCH给UE半静态调度指示，UE即按照PDCCH的指示进行本次调度数据的传输或者接收，并且在每隔20ms之后，在相同的时频资源位置上进行新到达的VoIP数据包的传输或者接收。如图2所示，标记为绿色的资源即为UE由于VoIP对实时性的要求很高，在动态调度的机制下，需要网络每TTI调度用户，而调度信息在PDCCH上传输，每个TTI能够调度的用户数受限于PDCCH的资源。根据初步估计可知，PDCCH占满3个OFDM符号的时候，一个TTI能够调度的用户数大概在70多个左右，如果想达到更高的调度用户数，就必须采用半持续性调度等优化方法。因此，必须考虑采用半持续调度，使得控制信道不受限，才能使网络承载更多的同时在线的VoIP用户。TD-LTE中引入了动态调度和半持续调度两种调度模式，其中半持续调度是在动态调度基础上为支持VoIP等业务引入的。（1） 动态调度这种方法由MAC层（调度器）实时动态地分配时频资源和允许传输的速率，灵活性很高，但控制信令开销也大，适合突发特征明显的业务。动态调度的基本过程是： a) eNodeB在控制信道上发送资源调度信令； b) UE检测控制信道，如果发现针对自己的资源调度信令，则按照信令中的信息进行数据传输。上行和下行的动态调度过程如图4-8、4-9所示。 图4-8 上行动态调度过程 图4-9 下行动态调度过程上行调度具体过程如下： （1） eNodeB通过PDCCH发送调度信令，其中包括了资源分配信息、传输块格式信息和相关的HARQ信息。（2） UE解析相应的调度信令，并生成相应的上行传输块，通过UL-SCH发送到eNodeB。 在下行调度的过程中，eNodeB在同一个子帧发送PDCCH调度信令和相应的下行业务数据，UE通过解析PDCCH获得资源分配信息、传输块格式信息和相关的HARQ信息，在DL-SCH上解析相应的业务数据传输块。（2） 半持续调度（Semi-Persistent Scheduling，SPS） SPS是在动态调度的基础上引入的，它是一种优化的方式（例如对于UL & DL VoIP)，用于支持分组大小相对固定、到达具有周期性特点的业务。RRC信令负责静态调度参数(周期)的配置，PDCCH信令负责激活/去激活半持续调度资源。既然是周期性需要的，不采用事先配置的原因是因为在TD-LTE中，PDCCH的资源是非常宝贵，上下行共用，这样做可以减少PDCCH资源的占用。半持续调度方式是指在TD-LTE的调度传输过程中，eNodeB在初始调度通过PDCCH指示UE当前的调度信息，UE识别是半持续调度，则保存当前的调度信息，每隔固定周期在相同的时频资源位置上进行该业务数据的发送或接收。容易理解，使用半持续调度传输，可以充分利用话音数据包周期到达的特点，一次授权，周期使用，可以有效的节省LTE系统用于调度指示的PDCCH资源。以典型的VoIP业务为例，VoIP业务激活期间其数据包到达周期为20ms，如果采用动态调度方式，调度每一个话音分组都需要单独发送PDCCH，将进入很大的控制开销。但如果采用半持续调度方式，则eNodeB只要通过PDCCH给UE半持续调度指示，UE即按照PDCCH的指示进行本次调度数据的传输或者接收，并且在每隔20ms之后，在相同的SPS资源上进行新到达的VoIP数据包的传输或者接收，直到SPS资源被释放。SPS资源的释放有隐式释放和显式释放两种方式。隐式释放仅应用于上行，当eNodeB检测到连续多个MAC PDU中不包含MAC SDU时，就会释放SPS资源。显式释放应用于上行和下行，由eNodeB发送特殊格式的PDCCH，通知UE释放当前的SPS资源。由SPS调度原理可知，为了支持VoIP业务激活期间的数据传输，需要配置周期为20ms的SPS资源，但在TDD几种典型的上/下行子帧配置中，上行HARQ RTT（Round Trip Time）为10ms，并且由于采用同步HARQ过程，当前一个SPS资源上的传输块进行第二次重传时，将会和下一个SPS资源上的传输发生在同一个子帧，导致冲突。如图4-10所示，其中SPS资源1上传输块的第二次HARQ重传时发生在第二个SPS资源相同的子帧，这种情况在TD-LTE中是不允许的。HARQHARQRTT=10msRTT=10msSPS=20ms111223SPSHARQ图4-10 SPS冲突为了避免上述冲突的发生，在TD-LTE中引入了双间隔的SPS机制，如图4-11所示，图中第一个SPS资源和第二个SPS资源之间的为T1，第二个SPS资源和第三个SPS资源之间的间隔为T2，第三个SPS资源和第四个SPS资源之间的间隔为T1。依次类推，SPS资源之间真的间隔的T1、T2、T1、T2，其中T1和T2之和等于40ms， 但T1不等于T2。在激活SPS资源时，只要设置T1和T2不是10ms的整数倍，就可以避免第二次HARQ重传和SPS资源之间的冲突。1.将IMS引入固网的问题802.11ad主要用于实现家庭内部无线高清音视频信号的传输，为家庭多媒体应用带来更完备的高清视频解决方案。802.11ad抛弃了拥挤的2.4GHz和5GHz频段，而是使用高频载波的60GHz频谱。由于60GHz频谱在大多数国家有大段的频率可供使用，因此802.11ad可以在MIMO技术的支持下实现多信道的同时传输，而每个信道的传输带宽都将超过1Gbps。据了解802.11ad，载频60GHz，速度是7Gbps。802.11ac的核心技术主要基于802.11a继续工作在5.0GHz频段上以保证向下兼容性，但数据传输通道会大大扩充，在当前 20MHz的基础上增至40MHz或者80MHz，甚至有可能达到160MHz。再加上大约10%的实际频率调制效率提升，新标准的理论传输速度最高有望 达到1Gbps，是802.11n 300Mbps的三倍多。TTI bundling的目的就是为了提高小区边缘UE的上行VoIP覆盖。根据一些已知的仿真结果，上行使用TTI bundling能够带来4 dB的增益。对于VoIP业务而言，其QoS要求：1）延迟不超过50ms；2）包出错率应低于1%。在通常的传输中（无TTI bundling，称之为normal HARQ，后续会用到这个概念），一个TB会转换成多个冗余版本（Redundancy Version，RV），TTI bundling是在多个连续的子帧上多次发送同一个TB（Transport Block），而无需等待ACK/NACK的技术。首先是如何看待固定软交换和IMS的关系。固定软交换技术的主要优势是固定软交换技术已经成熟，固定软交换技术标准从1998年开始出现已经经历了实验、商用等多个发展阶段，已经在全球范围内开展商用。固定软交换技术已经具备了替代电路交换机的能力，并具备一定的宽带多媒体业务能力。目前固定软交换已经在电话网的长途和汇接层面开始引入。采用固定软交换技术实现电话网的演进，将提升电话网的业务能力，降低成本，符合网络的未来发展趋势近期固定软交换网络，应能够解决现有电路交换网的整体转型问题，并服务好客户。IMS技术的主要优势是IMS体系架构可以支持移动性管理，基于SIP协议，具有业务应用的灵活性，并具有一定的QoS保障机制，因此IMS在宽带用户的漫游管理和QoS保障方面更具有优势。并且，IMS接入窄带用户提供PSTN仿真业务的能力还处于研究的初始阶段，支持ISDN业务、V5接入等传统PSTN接入方式还没有开始研究，因此IMS距离完全继承PSTN网络能力提供PSTN业务还有相当的距离。其次是用户接入问题。IMS并没有实现完全的与接入的无关性，由于有线与无线接入方式的不同而导致传输带宽的不同，无线接入方式由于带宽资源有限所以要求P-CSCF支持SIP的压缩，而对于有线接入方式则没有这种要求。因此对于不同接入方式对于IMS的功能实体的要求有所差异。基于IMS的网络融合考虑了业务层的融合，并没有解决QoS和位置管理等接入网的问题，NASS目前只研究了WLAN和ADSL的接入，NASS对用户漫游的支持还不完善，NASS对CPE（客户端设备）的配置接口有待于进一步定义。对于固网运营商，已经部署了大量的固定宽带接入网络（ADSL接入），而现有的ADSL网络只是实现了简单的用户的鉴权认证和地址分配，距离NASS所要求的其他基本功能如位置管理、基于用户清单的接入网络配置和授权、业务子系统的发现等都还没有实现。从NASS与IMS其他功能实体之间的关系来看，目前的ADSL接入网络还没有实现与业务系统、与资源控制系统之间的相互关联。总体来看，现有ADSL接入网络离IMS对接入网的要求还有相当的距离。4.SIP能力扩展后的兼容性IMS网络中采用的SIP对IETF定义的SIP做了扩展。例如由于无线传输资源的带宽有限，要求支持SIP消息的压缩；由于无线接入的引入使呼叫建立时间增加，要求SIP的基础定时器由500ms改成2s。如果IMS同时支持固定和移动用户，需要支持固定和移动不同能力级的SIP，并且要求IMS网络能够识别终端的接入方式，根据不同的接入方式选用不同的协议参数。所以对于扩展的SIP要注意与原有SIP的兼容问题。2.面对Internet的挑战IMS的业务在Internet下基本都能实现（个人目前的观点，不成熟），诸如视频会议、即时消息、语音通话、文件传输等业务在Internet下均得到广泛支持且费用极低，随着移动接入方式的进一步完善（LTE的普及），Internet可以为移动终端实现更多的业务，因而IMS的普及在面对Internet这些优势时多少显得有些颓势，但同时Internet本身又存在着一些短板，如可靠性低、QoS质量低、安全性问题突出等。而根据现有的市场调查，相比于免费的服务，用户更乐意付一部分费用来换取更高质量的同类服务，特别是语音视频等。因此个人认为IMS的发展方向不应着眼于个人用户，而应该着眼于企业用户和个人VIP服务等，在保证收益的情况下提供高质量高可靠性的语音视频服务和即时消息等服务来满足企业级的需求如视频会议、安全文件传输等和个人VIP的需求诸如安全信息传输、高质量视频会话等。传承无线产品设计理念爱立信打造高性能LTE网络图1. 爱立信接收机射频指标要求与3GPP规范要求比对图2. 爱立信上行网络速率高100%图3. 爱立信网络的下载速度高30%另一个例子就是基站的功率放大器，它直接决定了基站服务区域的下行性能。虽然基站的功率放大器技术已经非常成熟，但是爱立信在设计时综合考虑峰均比、温度漂移、滤波器插损补偿以及老化等更多因素，大大提升了功率放大器输出功率的精度。很多厂商的基站在采用高阶调制技术时，为了保证功率放大器的正常工作，需要功率回退。而爱立信的基站功率放大器在最初的设计时就考虑到这一因素，通常发射功率标称40W的基站，饱和功率按照300W来设计，这就保证基站在任何情况下都可以按标称输出功率工作。传承优秀的基站射频设计，由爱立信的LTE基站搭建的商用网络表现了出色的性能，无论是下行的网络覆盖、容量以及用户体验的下载速率，还是上行的上传速度，都超过其他设备商建设的网络。图2和图3是第三方公司对美国市场同一时期的LTE商用网络性能进行的比较测试结果。从图中可以看到，无论是网络整体的上行速率（图2）还是下行速率（图3），爱立信的网络均大幅优于其他设备商提供的网络。基站设备是移动运营商网络建设中很大的一笔投资。爱立信在基站设计中同样有所考虑，每个基站产品的推出都为技术的下一步演进做好准备：早期的RBS2000基站用于GSM，可以通过软件升级支持GPRS和EDGE，基站功放不会功率回退，确保了数据业务的有效覆盖；RBS3000基站作为WCDMA主力基站，同样只需软件升级即可演进到HSPA和HSPA+；新一代基站RBS6000系列，最先实现混合模式部署：同一块射频板卡可以在同一频带内从一个系统软件升级到另一系统或共存，这为今后2G、3G系统与LTE共存和演进做好了准备。爱立信通过基站前瞻性的设计、稳定的质量以及优秀的性能，切实保护运营商的投资，为移动运营商打造高性能LTE网络。多频超宽频天线成LTE时代主流本报记者 姚春鸽伴随着如火如荼的LTE网络建设，伴随着FDD与TDD融合组网成为主流，电信运营商开始面对更多的频段。与此同时，4G与3G、2G的协同发展，将在很长一段时间内成为电信运营商的工作重点。多频段和多制式，带给天线前所未有的挑战，变革在即。对此，华为无线网络天馈与室分业务部副总裁尧权在接受人民邮电报记者采访时表示，“多频超宽频天线，逐渐成为LTE时代天线部署时主流的选择，满足融合组网的需求，能够节省运营商综合投资。”多频超宽频天线契合了当前多频段和多制式共存的现实需求，能够让电信运营商的网络提前具备面向未来的演进能力。当前，随着LTE网络的发展和新频段的引入，未来系统升级时，电信运营商极有可能需要对天馈进行二次改造。而多频超宽频天线只需要一次部署就可以满足未来57年的演进需求，从而减少未来系统升级产生的物业协调、天面租金等费用，节省二次部署的成本，同时避免新增网络的优化对已有网络产生影响。“LTE时代，天线的设计从聚焦覆盖向容量转移。”尧权指出，LTE时代，网络性能的关键点从满足语音覆盖演变为满足高容量数据需求，天线的设计相应以提升网络容量为前提，需要围绕整网性能以提升信噪比为中心设计天线，减少小区干扰。针对LTE时代天面空间紧张，选址、建设和维护困难的现实挑战，“增频不增尺寸，质优耐用，成为多频天线部署的关键需求，由此带来的隐形升级则能有效解决物业准入难题”，尧权表示。多频天线如果采用传统的设计方式，每个频段采用一列阵子，天线的宽度必将大幅增加。而通过采用业界最先进的阵子复用技术，华为实现了天线尺寸近50%的减少，使4频天线与2频天线的尺寸相当。值得注意的是，LTE时代为了满足网络精确覆盖需求，能够有效提升网络吞吐率，保障网络性能的电调天线，也成为天线发展的新趋势。目前，华为已经面向LTE时代推出了全系列多频超宽频天线，总计超过了100款，并在沃达丰、法国电信、SFR等领先运营商得到应用。截至2013年第二季度，华为网络天线累计发货量超过140万面。未来无线网络演进的关键技术MSA随着无线网络的不断发展，MSA通过采用多制式、多载波和多层网络的深度融合，可以较好地解决当前网络所面临的移动性支持待提升、干扰问题突出和资源利用率不高等问题，从而极大地提升边缘吞吐量，真正实现无边界网络的理念。未来无线网络通过采用网络分层和MSA的完美结合，可以使用户无论处于网络的任何位置，都能够享受到高速稳定的数据接入服务，实现超宽带、零等待和无处不在的连接，从而带来高速、高质量以及简单自由分享的业务体验。其中，网络分层是指多层的网络架构，包括Host Layer和Boosting Layer，如图1所示。Host Layer主要用于确保网络覆盖，通过建立Host link来为用户提供信令和数据的传输，提供无处不在的连接，保证可靠的基本用户体验；Boosting Layer主要用于提升网络容量，通过建立Boosting link来为用户提供数据的传输，达到最佳的用户体验。而MSA是有机聚合Host Layer和Boosting Layer的关键技术，通过多个节点为用户提供多流汇聚，进一步提升了用户感受和网络容量，该技术已经被业界广泛认可，并从3GPP R10版本开始逐步被支持，成为当前标准讨论的热点。RAN侧的网络实体，如BBU pool或者SRC（Single Radio Controller），可作为MSA的集中控制节点，执行统一的控制功能，从而更好地实现网络分层、数据分流以及协调调度等。Host Layer：保证可靠的基本用户体验Host Layer能够有效地解决当前网络所面临的移动性和干扰问题。在同频场景下，Host Layer可采用相同小区ID的网络部署方式，通过不同节点使用相同的物理小区标识（PCI，Physical Cell Identifier），从而避免同频切换；在异频场景下，例如多载波或者多制式场景，Host Layer可使用户总是附着在宏站上，即：无论用户在宏站覆盖范围内如何移动，始终保持用户和宏站之间的Host link存在，从而避免异频切换。网络分层后，干扰进一步可分为层内干扰和层间干扰。协调调度可用于解决层内干扰，例如：针对干扰敏感用户，Host Layer可以通过协调邻区的调度，降低其所受干扰。时频资源分离可用于解决层间干扰，例如：预留一部分时频资源在Host Layer的不同节点间进行SFN（Single Frequency Network）传输，以达到最佳的覆盖，而其他的时频资源在节点间进行空间复用，以达到最佳的效率。换言之，不同层之间通过保证资源的相互独立，从而降低层间干扰。Host Layer通过避免切换，保证了用户业务的连续性；通过降低干扰，提升了用户的吞吐量，从而保证了可靠的基本用户体验。Boosting Layer：提供最佳的用户体验MSA是有机聚合Host Layer和Boosting Layer的关键技术，针对不同的应用场景又进一步包括：Intra-frequency MSA、Inter-frequency MSA和Inter-RAT MSA。Intra-frequency MSA：利用多个同频节点为用户提供多流汇聚在传统HetNet场景下，用户仅能与其单个附着节点进行数据的传输，系统资源无法得到充分利用。而未来网络可通过采用Intra-frequency MSA技术，使得用户可以动态地实现与一个或者多个最佳节点进行数据传输，完成同频节点间的多流汇聚，达到最佳的用户体验。同频MSA中，数据传输节点对用户而言是透明的，即使是在不同小区ID的场景下，也不需要信令的开销，从而最大化利用系统资源，更好地解决当前网络存在的资源利用不充分问题，实现用户体验的一致性。 此外，Intra-frequency MSA还采用了一些先进的算法，可带来200的边缘吞吐量提升，包括：CS-PC（Coordination Scheduling Power Control），通过协调调度功率控制来实现干扰管理；CLB（Coordination Load Balance），通过自适应协调负载均衡提升频谱效率；CoMP（Coordinated Multi-Point），基于实时的信道变化进行动态节点选择或者联合传输，从而实现业务的负载均衡等。Inter-frequency MSA：利用多个异频节点为用户提供多流汇聚在传统HetNet场景下，当用户在宏站和小站之间移动过程中，异频切换将被触发，可能影响用户的体验。而未来网络可通过采用Inter-frequency MSA技术，使得用户总是附着在宏站上，即：始终保持用户和宏站之间存在Host link，并动态选择最佳小站，通过用户和最佳小站之间的Boosting link来对宏站进行数据分流。对用户而言，形成了不同载波间的多流汇聚，进一步提升了用户感受和网络容量。根据宏站和小站之间backhaul link的时延特性，Inter-frequency MSA又分为两种场景：理想backhaul和非理想backhaul。 理想backhaul指的是宏站和小站之间backhaul link的传输时延可以忽略不计，非理想backhaul指的是宏站和小站之间backhaul link的传输时延不可忽略。值得一提的是，非理想backhaul场景下将不同节点不同载波上的数据流进行灵活的汇聚，是3GPP Rel-12标准的核心热点之一，受到业界的广泛关注。Inter-RAT MSA：利用多个不同制式的节点为用户提供多流汇聚异制式的多流汇聚（Inter-RAT MSA）是实现不同制式融合方案的关键技术。其中，Host Layer可以是UMTS或者LTE，Boosting Layer可以是LTE或者Wi-Fi。以LTE和Wi-Fi融合场景为例。LTE作为Host Layer，用于提供覆盖，保持用户和宏站之间的Host link始终存在，保证可靠的基本用户连接；Wi-Fi作为Boosting Layer，用于容量提升，通过用户和Wi-Fi之间的Boosting link提升传输速率，达到最佳的用户体验。在网络部署时，大多数数据业务的下行业务量远超过上行，然而蜂窝网络的传输资