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LTE系统多UE的PUCCH无线资源分配算法研究.pdf67页
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目基丛过&苎盟丝垒△!!Q堡煎箜△!g鲤鱼鲤遮圣蟹SY鲎堡 研究生姓名 堂邀 指导教师姓名――奎±童一职称―j魁坠一学位―』型三一一 单位名称 焦!塾王猩鲎瞳 邮编箜QQZQ 申请学位级别 王鲎塑±
学科专业名称通焦鱼焦!塾叠绫 论文提交日期丝!绛蛆旦垒 论文答辩日期塑!绛车＆至垒 学位授予单位盛垫墨墨盘堂学位授予日期塑!缝!型 答辩委员会主席盘!l袋
塑1宣鲤 垫29复 2013年3月 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作
及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特另,JJJrl以标注和致谢的地
方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包
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料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作
了明确的说明并表示了谢意。 签名：缮址一日期：三业L 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，
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版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位
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可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会
公众提供信息服务。 保密的论文在解密后应遵守此规定 研究生 签名 ：弓巷曼贰 导师 签 日期： 摘要 随着社会信息化的发展，公众对通信的带宽和服务
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如图所示，之后更换版本后为防止上行业务中出现较大随机性误码，需要将-B中的“超码率开关”即“小区参数―UP参数―MAC配置参数”中的预留字段6设为“1”，即打开超码率开关，限制码率不超过0.93。限制码率之后会牺牲1M左右的上行速率。
二、问题经过
测试过程出现“上行极好点出现随机性突发误码，持续时间不定，有时误码甚至可达到5%-10%”的现象。
三、问题分析
查看协议，协议里213.7.1.7中对PDSCH信道的码率有明确的限制“若超过0.93，UE就可能丢弃TB块”。
援引――&The UE may skip decoding a transport block in an initial transmission if the effective channel code rate is higher than 0.930, where the effective channel code rate is defined as the number of downlink information bits (including CRC bits) divided by the number of physical channel bits on PDSCH.&
那么问题来了：①协议是根据什么计算出0.93这个值的？
②从协议上并未限制上行PUSCH
的码率，那么为什么只有下行需要限制码率而上行不需要限制呢？ 那么根据出现的这个案例，我们需要思考一下的是，PUSCH其是否也有此限制？是否真的是由于1
我们未限制上行业务信道的码率即PUSCH码率从而造成了丢包或者CRC校验错误从而导致误码的现象？
首先，对于①根据多方查找资料和跟有关人员讨论得知，0.93最开始并不是通过计算得出，而是各终端公司通过性能仿真得出各自的码率上限，然后再折衷的一个值，Nokia和Moto的手机性能在当时属于前列，仿真出来的值能达到0.98以上，然而众多日本厂商认为此值太高，并且会抬升终端的成本，通过协商，最终各厂家妥协到0.93这个值。
对于②PUSCH码率没有约束的原因是检测者是eNB本身，不像下行检测者是终端。如果终端的解调码率门限不做约定，那么eNB就不清楚下行数据包到底是超过UE解调能力被丢了还是真的信道不佳传丢了。对于上行，调度都是受eNB控制的，eNB显然清楚自身的解调能力。
那在这个问题里出现的B4场景下，“上行极好点出现随机性突发误码，持续时间不定，有时误码甚至可达到5%-10%”的现象，到底是不是由于我们未限制上行业务信道的码率即PUSCH码率从而造成了丢包或者还是由于CRC校验错误等其他原因从而导致误码的现象呢？
通过跟UP同事和基带同事交流，我们之前的上行解调能力确实存在一定瓶颈，因此需要限制一下下行的编码效率0.93，而这个0.93的数值也恰恰就是根据协议里对PDSCH的限制，借鉴而来，当然也经过一定数量的仿真和实现最终大致得出这个结果，并非经过某些算式精确计算而得。UP同事同样表示，通过我们代码的上行解调能力的逐渐增强，之后可能某一天限制与不限制码率0.93效果都是一样的。
前段时间又出了一个针对上行提高解调性能的DSP0版本，通过跟基带同事交流后，其表示之前限制的0.93主要目的是限制信道条件比较好的时候的上行码率，也就是SNR比较高的时候，而后来出的提高上行解调性能的DSP0版本主要是提高低SNR时候即差点的上行解调性能，并不能覆盖所有情况，因此暂时0.93这个码率限制暂时还不能放开。
而具体看是否此时此刻的码率超过了限制的0.93的具体计算方法是，例如下图的情况，筛选出PUSCH_REQ，Tblen=43816 除以调制阶数Qm=4再除以H=11664.结果即为码率（依据码率定义）
四、相关自学知识：
依据可用的RB数选择满足CR(码率―36.104中annex A中的coderate)不超过0.93的最大的TBS，CR = (TBS+CRC)/可携带比特数；如果CR超过0.93，MCS就要降阶。根据协议，PHY层会把超过6144bits的TBS进行分块，给每块加上24bits的CRC，最后整个TBS还要加上一个TB
计算每个子帧可携带的比特数：可携带比特数＝可用RE×调制系数（QPSK为2，16QAM为4，64QAM为6）。
码率是用来计算吞吐率的，一个PRB承载的码率在不同的MCS等级下是不同的，MCS等级越高，PRB承载的码率也越高。
【峰值速率计算方法】在无线环境足够好的情况下，可以使用最高等级的MCS，在使用最高等级的MCS时每个PRB承载的bit数在800bit左右。那么终端在这点可以获得的速率=调度的RB数2
*800bits*（1-控制信道开销）*MIMO增益。通常情况下10M带宽CFI=2条件下控制信道占的开销是23% 左右；2*2MIMO模式在SINR值足够好的条件下可以获得的最大增益为1.8db(也就是我们说的RI=2或者双流)，假设这个小区只有这一个用户，那么10M带宽小区资源是50个RB可以全部分配给这个用户。速率max=调度的RB数*800bits*（1-控制信道开销）*MIMO增益=55440bit/s即55440bits/1024bits/Kb=54.14Kbps。因为上算计算的时候是按照时隙来计算的，也就是时间轴上是取的是一个subframe（=2个slot）的大小，即一个TTI的长度―1毫秒=0.001秒（TTI：Transmission Time Interval，传输时间间隔。TTI 是指在无线链路中的一个独立解码传输的长度，是无线资源管理所管辖时间的基本单位，也是物理层调度的基本单位，这样小的时间间隔可以使得LTE中应用的时间延迟较小）。实际上这个用户的速率=54.14Kbits/0.001=54Mbps,，也就是说10M带宽的小区单用户最大速率在54M左右。假设20M带宽的小区CFI=2条件下控制信道占的开销也是23% 左右，则LTE峰值速率为108Mbps。
TTI有一个重要的相关应用，即TTI Bundling（时隙绑定），即将一个数据包在连续多个TTI资源上重复进行传输，接收端将多个TTI资源上的数据合并达到提高传输质量的目的。由于在某些小区边缘，覆盖受限的情况下，UE由于受到其本身发射功率的限制，在1ms的时间间隔内，可能无法满足数据发送的误块率（BLER）要求。因此，LTE中提出了TTI Bundling的概念，对于上行的连续TTI进行绑定，分配给同一UE，这样可以提高数据解码成功的概率，提高LTE的上行覆盖范围，代价是增加了一些时间延迟。eNodeB只有在收到所有绑定的上行帧以后，才反馈HARQ的ACK/NACK。
关于TTI Bundling有2个重要的结论：
① TTI Bunding在TDD和FDD中都可应用
② 利用4 TTI Bunding进行LTE上行覆盖增强，能够大概提高上行用户1~2个dB的SINR
LTE上行采用单载波FDMA技术，参考信号和数据是采用TDM方式复用在一起的。上行参考信
号用于如下两个目的：
(1)上行信道估计，用于eNode B端的相干检测和解调，称为DRS。DRS随同PUSCH或PUCCH一起传输，在PUSCH的每个子帧中，DRS占据倒数第4个符号的位置，DRS在PUCCH中的位置随着PUCCH传输格式的不同而不同。
(2)上行信道质量测量，称为SRS。即UE发射大带宽的探测信号，基站端进行解调和信道状况评估，由此确定Ue上行应该分配的资源块的频率位置，然后进行上行调度，并且进而选择MCS和上行频率选择性调度。在TDD系统中，估计上行信道矩阵H，用于下行波束赋形。
之后更换版本后，需再次在-B中“UE专有参数―MAC主配置信息”中确认DRX周期存在标志位为1，短DRX周期存在标志位为“0”或“notExist”，即关闭短DRX。在28patch5版本后，要将CDS中的短DRX暂时关闭，避免由于短DRX配置不合适导致接入失败。
二、问题经过
测试过程中出现索尼M35t手机终端和三星Note2手机终端不能接入的情况，且从终端calltrace查看和在核心网侧查看信令都无异常。在核心网侧将加解密算法打开，并将-B上对应小区的加解密开关打开，手机终端依然无法接入。之后重新抓了一份calltrace的log，通过观察calltrace发现基站重配消息下发后，并没有收到UE上报的重配完成消息，目前并不清楚是基站压根儿没发下去还是终端收到了但没有上报。随后即是重建消息及重建拒绝的消息，看到重建拒绝消息原因是重配失败，再之后一段时间就被核心网释放掉了，如此循环往复。
之后继续尝试修改参数并观察在对应参数配置下终端能否正常接入：
① MAC主配置信息中的“是否配置DRX”设置“FALSE”，手机终端接入成功，且可以做业务。
②之后按照薛旭的要求，将MAC主配置信息中的“是否配置DRX”设置“TRUE”，再将“DRX配置信息”中的“短DRX周期标志存在位”设置成“noExist”，依然可以成功接入且可以做业务。
② 后继续尝试将“DRX配置信息”中的“短DRX周期标志存在位”设置成“Exist”，即打开短DRX，
但要将“监听PDCCH的周期定时器”由版本默认的“psf10（7）”改为“psf1（0）”
，同样可以接入4LTE基础与射频测试_图文_百度文库
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