幀分復用

幀分復用就是不同的用戶通過時分的方式來共享信道資源,提高系統能容納的最大並發用戶數,目前主要是為了緩解TD-HSDPA下行伴隨DPCH信道碼資源不足的問題。接下來我們來具體了解一下幀分復用的原理和開啟策略。

幀分復用原理

對於每個TD-HSDPA用戶接入,系統會額外地為每個用戶分配兩個BRU的DPCH伴隨信道用於信令傳輸。以時隙配比2:4為例,若下行第3、4、5時隙用於資源池配置(HS-PDSCH),第6時隙分配2個BRU作為HS-SCCH信道,則剩餘的14個BRU用作DPCH伴隨信道分配給用戶,如此單載波只能承載7個TD-HSDPA用戶。幀分復用指的是DPCH伴隨信道的復用,即讓多個不同的TD-HSDPA用戶分享相同資源的DPCH伴隨信道,以達到成倍增加TD-HSDPA用戶的目的。

幀分復用引入了碼組的概念,碼組由一條或多條碼道構成。TD-HSDPA對下行伴隨DPCH信道進行多用戶碼組復用,即“幀分”,其過程如下:系統首先為碼組分配相應的碼道資源,為每個載波配置最大可復用的碼組數。RNC為每個碼組配置一個小區級的復用周期,同時為伴隨信道配置復用長度。當用戶接入請求到來時,RNC即把該用戶分配至可復用的碼道資源上,直至所有復用碼組在復用周期內得到時隙資源的充分分配。

需要說明的是,每一復用碼組占用的碼資源由該碼組第一個用戶接入時申請,一旦申請成功,該復用碼組的以後幀分用戶直接在該碼資源上分配資源。如果幀分復用資源分配失敗,將在下一個載波嘗試接入。如果當前碼資源充足,但幀分復用算法可用,系統仍然會優先選擇幀分復用。

幀分復用開啟策略

幀分復用存在倍數級別,定義如下:

Level=下行信令復用周期/下行信令復用長度

其中,下行信令復用長度指下行DPCH伴隨信道碼組的復用長度。如Level=2,表示2倍幀分,Level=4,則表示4倍幀分,依此類推。2倍幀分時,表示2個UE只使用了一組碼道,建議信令復用周期設定為8;4倍幀分時,表示4個UE只使用了一組碼道,建議信令復用周期設定為16,而信令復用長度均建議設定為4。

1.不開啟幀分復用

仍然以上文描述的2:4時隙配比,單載波下行TS3、TS4、TS5承載HS-PDSCH,TS6承載HS-SCCH和DPCH伴隨信道為例進行描述(下同),如圖1所示。

上行TS1和TS2剩餘31個碼道,當上行最大速率分別限定16kbit/s、32kbit/s、64kbit/s時,分別可接入15、7和3個用戶。

(1)上行速率設定16kbit/s時,TD-HSDPA單載波的接入用戶瓶頸在於TS6的下行伴隨信道數量,即最多7個用戶。然而實際測試表明,即使此時只有1個用戶接入,其最大下載速率也只能達到700kbit/s。而16kbit/s的上行速率即使對於收發郵件而言也是無法忍受的。因此,一般不考慮這種配置(下同)。

幀分復用 幀分復用

圖1不開啟幀分復用

(2)上行速率設定32kbit/s時,TD-HSDPA單載波上下行均可接入7個用戶,用戶數平衡。考慮到一個TD-HSDPA單載波的最大下載速率為1.6Mbit/s(見前文假設),則滿負載接入時,每用戶平均速率為1.6Mbit/s/7=229kbit/s,基本可以滿足HTTP網頁瀏覽和即時聊天需求。

(3)上行速率設定64kbit/s時,上行只能接入3個用戶,能提供較大的上行速率,用戶感知度較好,但系統瓶頸在於上行,不再需要配置下行的幀分復用。

2.2倍幀分復用

在開啟2倍幀分復用時,需要創建2對HS-SCCH信道,占用4個BRU,如圖2所示。

幀分復用 幀分復用

圖22倍幀分復用

此種場景,在不開啟幀分復用時,TD-HSDPA單載波最多可以接入6個用戶。

(1)上行速率設定32kbit/s時,不開啟幀分復用時,下行可以接入6個用戶,而開啟幀分復用時,單載波上行可接入7個用戶,下行可以接入12個用戶。此時受限上行,開啟2倍幀分增加了1個用戶,提高了系統容量。

(2)上行速率設定64kbit/s時,TD-HSDPA單載波上行均可接入3個用戶,仍然上行受限,不需配置幀分復用。

3.4倍幀分復用

開啟4倍幀分復用後,需要創建4對HS-SCCH信道,占用8個BRU。在不開啟狀態下,只允許接入4個用戶,如圖3所示。

幀分復用 幀分復用

圖34倍幀分復用

(1)上行速率設定32kbit/s時,TD-HSDPA單載波上行可接入7個用戶。實際上此時開啟2倍幀分復用即達到系統接入瓶頸,4倍幀分復用的意義不大。開啟2倍幀分復用後,下行可接入用戶數8個,受限於上行,此時可接入用戶數仍然為7個。

(2)上行速率設定64kbit/s時,上行受限於3個用戶,下行即使不開啟幀分復用也可以接入4個用戶,達到上行極限。從上、下行接入用戶數平衡的角度出發,建議不開啟幀分復用。

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