周鎮(zhèn)輝

【摘要】 在移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對無線通信技術(shù)日益提升的多樣化業(yè)務(wù)需求下，LTE系統(tǒng)的作用逐漸得到了凸顯。該系統(tǒng)不僅能夠?qū)o線信號進行承載，為用戶提供高速率與低時延的業(yè)務(wù)服務(wù)，同時對業(yè)務(wù)承載與交互進行優(yōu)化，為統(tǒng)一、開放性的業(yè)務(wù)接口提供支持。本文將就LTE系統(tǒng)時延技術(shù)展開全面論述，旨在提高LTE系統(tǒng)的優(yōu)化能力，為廣大用戶帶來更加理想的業(yè)務(wù)體驗。

【關(guān)鍵詞】 時延控制 LTE系統(tǒng) 時延技術(shù) 用戶面 數(shù)據(jù)速率

LTE系統(tǒng)是一種無線空口技術(shù)，是3G向4G進行演進的重要技術(shù)，系統(tǒng)本身傳輸速率已經(jīng)達到了100Mbps，能夠有效改善移動寬帶用戶的使用體驗。該系統(tǒng)不僅能夠有效縮短用戶等待時間，同時還能切實提升用戶數(shù)據(jù)速率以及系統(tǒng)容量，功能較為龐大。而時延作為系統(tǒng)的重要指標之一，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶面時延以及控制面板時延等操作，作用較大。為對時延技術(shù)進行深入，首先應(yīng)對LTE系統(tǒng)技術(shù)特征進行明確。

一、LTE系統(tǒng)技術(shù)特征

第一，其上下行峰值速率分別能夠達到50Mbps以及100Mbps，傳輸速率相對較高；第二，與以往版本頻譜效率相比，該系統(tǒng)上下行鏈路分別在每赫茲2.5bit/s與5bit/s，效率有著顯著的提升；第三，將分組域業(yè)務(wù)的承載作為系統(tǒng)的主要工作目標，以分組交換作為基礎(chǔ)進行系統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)建；第四，整體系統(tǒng)部署更加靈活，可以同時支持多種系統(tǒng)寬帶進行使用，支持多種頻譜分配方式，為系統(tǒng)部署的靈活使用奠定了良好基礎(chǔ)；第五，子幀長度在0.5毫秒以及0.67毫秒，整體無線網(wǎng)絡(luò)時延得到了有效降低，可以妥善解決向下兼容存在的弊端，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)時延進行有效控制；第六，能夠有效提高小區(qū)邊緣比特速率數(shù)值，能夠在保證基站位置不發(fā)生變化的基礎(chǔ)上，對小區(qū)邊緣比特速率進行提升，小區(qū)整體數(shù)據(jù)速率會得到顯著提高；第七，更加注重系統(tǒng)的向下兼容性能，強調(diào)對3G系統(tǒng)以及非3GPP系統(tǒng)的協(xié)調(diào)式使用，整體系統(tǒng)運作更加規(guī)范化，系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢更加明顯。

二、LTE系統(tǒng)時延分析

2.1控制面時延

所謂“控制面時延”是指，控制面在駐留狀態(tài)向激活狀態(tài)轉(zhuǎn)化過程中，界面由睡眠狀態(tài)轉(zhuǎn)向激活狀態(tài)需要經(jīng)歷的時間。通常LTE系統(tǒng)控制面睡眠狀態(tài)轉(zhuǎn)向激活狀態(tài)的時間在50毫秒以內(nèi)，而駐留狀態(tài)遷移到激活狀態(tài)的時間在100毫秒以內(nèi)。此時系統(tǒng)的狀態(tài)通常會呈現(xiàn)出三種協(xié)議狀態(tài)：1）“DETACHED”狀態(tài)：在這種狀態(tài)之中，并沒有相應(yīng)的IP地址，系統(tǒng)也無法對UE位置進行確定，通常UE也會處于關(guān)機或者去附著的狀態(tài)。2）“IDIE”狀態(tài)：IP地址已經(jīng)在這種狀態(tài)中得到了分配，UE也處于正常工作狀態(tài)，不僅能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)地址進行分配，同時還會進行無線承載以及能力信息處理等操作，其狀態(tài)轉(zhuǎn)移主要由基站確定。在這種狀態(tài)之下，UE始終處于省電模式狀態(tài)，并不會對網(wǎng)絡(luò)提供小區(qū)變化以及其他相關(guān)情況，而網(wǎng)絡(luò)側(cè)可以對UE范圍進行確定，并明確范圍內(nèi)的區(qū)域組成情況，如果UE處于呼叫狀態(tài)，則網(wǎng)絡(luò)就會在已經(jīng)確定的范圍內(nèi)對UE實施尋呼處理。UE與上行傳輸并不屬于同行的狀態(tài)，但若UE單獨進行隨機接入，就會對UE所在狀態(tài)進行遷移，從而使界面發(fā)生一定的改變。如果在下行鏈路之內(nèi)，UE在運行間歇狀態(tài)會接受到尋呼信息的內(nèi)容，會在保留原有IP地址以及終端信息的基礎(chǔ)之上，快速進入到下一狀態(tài)之中。3）“ACTIVE”狀態(tài)：與上一狀態(tài)相同，這一狀態(tài)中也IP地址也得到了分配，且能夠?qū)E大概位置進行確定，UE實施數(shù)據(jù)發(fā)送與接收的狀態(tài)轉(zhuǎn)移與基站有著直接關(guān)聯(lián)。UE會被接入到相應(yīng)小區(qū)之內(nèi)，且能夠分配出多個網(wǎng)絡(luò)地址?？刂泼鏁r延從第一狀態(tài)到最后狀態(tài)，其整體狀態(tài)轉(zhuǎn)移的時延在100毫秒以內(nèi)。

2.2用戶面時延

所謂“用戶面時延”是指，在接入網(wǎng)邊緣節(jié)點和UE IP層中的數(shù)據(jù)包在實施單向傳輸過程中所需時間。根據(jù)該系統(tǒng)的需要，IP幀頭在空載環(huán)境中的用戶面時延應(yīng)保持在5毫秒之內(nèi)。同時移動通信無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)寬帶也會對實際傳輸時延產(chǎn)生一定的影響。在網(wǎng)絡(luò)中的LTE系統(tǒng)用戶時延由幀調(diào)整、處理時延以及TTI長度所組成，而相關(guān)人員會以預(yù)調(diào)度模式環(huán)境為基礎(chǔ)，以25%左右的重傳情況為條件，對用戶面時延進行計算。通過對計算結(jié)果的分析可以發(fā)現(xiàn)，接入網(wǎng)內(nèi)部上下行時延均在10毫秒以下，這樣才能確保系統(tǒng)能夠滿足相應(yīng)用戶的需求。但需要注意的是，如果重傳率能夠達到30%，則用戶面時延達到10毫秒以內(nèi)的難度系數(shù)就會隨之提升；反之，如果重傳率可以降低為0時，則便可以輕松達到理想的時延控制效果。

2.3切換中斷時延

網(wǎng)絡(luò)在實際運行過程中，會因為一些網(wǎng)絡(luò)切換而出現(xiàn)業(yè)務(wù)中斷的情況，這時就會產(chǎn)生相應(yīng)的“中斷時延”。切換過程中產(chǎn)生的用戶面時延通常會發(fā)生在無線層、RRC信令、路由器交換等部分之中，且各個部分時延預(yù)估值也有所不同，本文在此將重點對“無線層”時延進行分析?！盁o線層”時延時長主要分為兩個部分：一部分，頻率同步。該部分時長由目標小區(qū)服務(wù)頻率是否與響應(yīng)頻率一致，而UE會對小區(qū)實施測量與識別，會有效降低時延影響程度，所以往往這部分時延會被忽略不計；另一部分，下行同步。這一部分主要是因為RF配置與基帶會占據(jù)一定的時間，進而產(chǎn)生了時延的情況，且時延通常都會控制在1毫秒以下，不會對用戶的使用產(chǎn)生較大的影響。

結(jié)束語：鑒于LTE系統(tǒng)時延技術(shù)的重要性，無線通信人員應(yīng)對該系統(tǒng)以及系統(tǒng)技術(shù)特征進行詳細了解，并在此基礎(chǔ)上對LTE系統(tǒng)時延技術(shù)進行全方位分析，要對控制面時延以及用戶面時延作用方式以及控制方式進行明確，要制定出相應(yīng)的實時業(yè)務(wù)時延控制目標，并應(yīng)以此為依托科學開展時延技術(shù)，從而實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)復雜度、時延以及成本等內(nèi)容的有效控制，為用戶帶來“永遠在線”的理想服務(wù)體驗。

參 考 文 獻

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