影響LTE下載速率低的因素_LTE下載速率低原因分析 - 全文
本文主要介紹的是LTE的下載速率,首先盤點了影響LTE下載速率低的因素有哪些,其次介紹了LTE下載速率低的四大主要原因,最后對LTE下載速率低的原因進行了分析總結。
影響LTE下載速率低的因素
(1)無線環(huán)境
?。?)容量
?。?)無線參數(shù)配置
?。?)傳輸問題
?。?)傳輸相關參數(shù)配置
?。?)故障
(7)傳輸相關參數(shù)配置
LTE下載速率低的原因
1、天線的收發(fā)模式,MIMO 天線數(shù)量和模式,beamforing波束賦形的天線陣增益(包括天線數(shù)量)
2、空間信道的質量,包括信號強度,以及干擾的情況,空間信道的相關性,UE的移動速度,UE接收機的性能。
3、TDD還和上下行子幀配比,F(xiàn)DDTDD中信道配置情況有關系(例如cfi的多少,是否有MBMS支持)
4、和用戶的數(shù)量也有關系
LTE下載速率低原因分析
一、4G LTE 網(wǎng)只能提供數(shù)據(jù)服務,不能承載語音通話,該怎么理解?
這個問題要從移動核心網(wǎng)的角度來理解。我們平時說的WCDMA、TD-SCDMA、TD-LTE其實通常指空口技術,即從手機到基站的通信技術。而移動通信的核心控制部分,則由核心網(wǎng)完成——如何在兩個基站間建立起語音連接?何時給撥號方返回嘟嘟的線音?何時給接收方發(fā)出振鈴?如何判斷一個用戶是否開通了呼叫轉移業(yè)務,如何實現(xiàn)?如何建立從手機到因特網(wǎng)服務器的數(shù)據(jù)連接?如何判斷用戶是3G用戶還是LTE用戶? 這些都是由移動核心網(wǎng)完成的。
下面來說移動核心網(wǎng)的種類。在2G/3G時代,移動核心網(wǎng)是兩個獨立的域,控制語音相關的叫電路域(CS域:Circuit Switch),控制數(shù)據(jù)業(yè)務相關的叫分組域(PS域:Packet Switch)。相應的,與語音相關的控制都放在了電路域,比如上面的語音呼叫建立、返回振鈴、判斷并執(zhí)行呼叫轉移,以及曾經(jīng)的殺手锏業(yè)務短信等等。與數(shù)據(jù)相關的控制則放在了分組域,比如上面的與因特網(wǎng)服務器(通信網(wǎng)與因特網(wǎng)是兩張網(wǎng))建立數(shù)據(jù)連接、區(qū)分你當前流量是微信還是微博等等。
因此,在2G/3G時代,語音和數(shù)據(jù)業(yè)務分別承載在兩張不同的核心網(wǎng)上。3G網(wǎng)絡允許業(yè)務并發(fā),也即同時使用兩張網(wǎng)絡,在打電話的同時可以數(shù)據(jù)下載。(2G,嚴格的說是2.5G的GPRS,由于技術限制,通常發(fā)生呼叫的時候數(shù)據(jù)業(yè)務會掛起)
隨著數(shù)據(jù)業(yè)務的爆發(fā)以及網(wǎng)絡的全IP化,LTE網(wǎng)絡不再提供電路域,只保留唯一的一個分組域核心網(wǎng)(EPC:Evolved Packet Core演進的分組系統(tǒng))。LTE的最終目標是所有業(yè)務,包括語音、數(shù)據(jù),都承載在這張用來處理數(shù)據(jù)業(yè)務的核心網(wǎng)上。也就說,只有在語音完全實現(xiàn)數(shù)據(jù)化(IP化)后,LTE網(wǎng)絡才能夠承載語音業(yè)務,而這個條件目前在中國并不具備。
可能有人會問,手機QQ既然能語音通話,為什么LTE網(wǎng)絡不能直接也這么干?因為這種類似于軟件中的語音通話功能只是應用級別的,運營商無法做到對通話過程完全可控(使用手機號MSISDN作為身份標識、區(qū)域計費、增值業(yè)務等),更重要的是,這種級別的語音業(yè)務無法保障其通話質量(想象一邊QQ語音一邊下迅雷吧)。此外,實現(xiàn)移動電話與固網(wǎng)(座機)之間的通信也是個很重要的問題。
為此,通信人們又構想出了IP多媒體系統(tǒng)(IMS: IP Multimedia Subsystem IP多媒體子系統(tǒng)),疊加在LTE核心網(wǎng)上,通過IP網(wǎng)絡提供高質量、可控、可與固網(wǎng)融合的語音業(yè)務(當然不只是語音業(yè)務,還包括視頻等媒體業(yè)務)。而VoLTE技術(Voice over LTE)就是基于IMS的,也是在LTE網(wǎng)絡中承載語音通話的唯一方式。
不幸的是,多年來IMS的研究進展緩慢,其大規(guī)模的商用也剛剛開始(韓國SK已部署商用VoLTE),而要在中國這么大的范圍內實現(xiàn)VoLTE,目前來看還不太成熟,需要后續(xù)持續(xù)的大規(guī)模網(wǎng)絡基礎建設(都是錢哪……),因此可以說,從目前來講,「4G LTE 網(wǎng)只能提供數(shù)據(jù)服務,不能承載語音通話?!?。
既然目前IMS網(wǎng)絡大規(guī)模部署還不成熟,自然就有人想出了過渡期間的臨時方案:CSFB和多模雙待。
語音業(yè)務回落(CSFB: CS Fallback)是指駐留在LTE網(wǎng)絡中的用戶,需要發(fā)起語音業(yè)務時(包括主叫和被叫,不包括短信),通過切換,完全回落至2G/3G網(wǎng)絡,然后通過2G/3G網(wǎng)絡中的電路域進行語音業(yè)務,通過2G/3G網(wǎng)絡中的分組域ps接續(xù)之前在LTE網(wǎng)絡中未完成的數(shù)據(jù)業(yè)務,但是數(shù)據(jù)業(yè)務的速率會顯著降低。語音業(yè)務完成后再返回LTE網(wǎng)絡(至于是否掛機就馬上回去就不一定了)。這是世界上絕大多數(shù)運營商采取的過渡期方案。這種方案的問題在于,如果優(yōu)化不好,回落的過程耗時會很長,導致語音建立的時間較長。(當然小伙伴們不用擔心,已經(jīng)有一群人集中腦力把它優(yōu)化的很好了。)
多模雙待的概念就很好理解了,跟現(xiàn)在常說的雙模雙待機原理是類似的,唯一不同就是只需要一張SIM卡。用戶同時駐留在2G/3G和LTE網(wǎng)絡,語音業(yè)務通過2G/3G提供,數(shù)據(jù)通過LTE網(wǎng)絡來承載。享受2G/3G的語音質量和LTE的數(shù)據(jù)速率,聽著很完美是不是?致命弱點:耗電量大,這個不用多說吧,智能機用戶的切膚之痛,試想如果本來就只能用6個小時的安卓機使用多模雙待只能用4個小時了(可能有些夸張,具體數(shù)據(jù)未知),小伙伴們能忍么?第二,支持多模雙待的終端少而且成本更高,大名鼎鼎的iPhone 5S就不支持,這也是為什么5S,以及其他非移動定制機,開通4G后被爆出各種語音、短信問題。
既然多模雙待問題挺多,而CSFB聽起來還不錯,為什么中國移動、中國電信不好決定?
中國移動的原因,自然是其3G網(wǎng)絡:TD-SCDMA的短板,導致其回落到3G網(wǎng)絡的策略基本不可用。那回落到2G呢?要知道,GSM可是十多年前的技術了,技術上很難再做出更多的優(yōu)化,導致CSFB的缺點被放大:回落時間過長(上文中「優(yōu)化的很好」特指LTE到3G網(wǎng)絡的回落)。試想用戶需要打一個電話,先需要若干秒(假設8s吧)的回落時間(從LTE到2G),然后再經(jīng)過若干秒(假設4s吧)的呼叫建立時間(2G系統(tǒng)內部),那每撥打一個電話,單方就至少需要等待12s,雙方都是LTE用戶的話還要更長(不是x2的關系,小于)。這恐怕誰都不好拍板就讓用戶這么等著。此外,2G(GPRS/EDGE都屬于2G)的數(shù)據(jù)業(yè)務速率極差。GPRS的理論最高速率為171.2kbps,實際大概在40kbps左右;EDGE的理論峰值可以達到384kbit/s,實際大概是160Kbps左右;而LTE理論上可是100Mbps,也就是100,000kbps,從光纖網(wǎng)絡直接掉到撥號網(wǎng)絡,用戶能滿意么?(以上速率除以8就是你迅雷上看到的下載速度)
好在中國移動坐擁數(shù)億用戶,擁有強大的產(chǎn)業(yè)推進能力,只要想,馬上就會有無數(shù)移動版手機支持多模雙待,所以也不用太操心。而移動的資金雄厚,大踏步建網(wǎng)直接進入VoLTE時代也應該指日可待。
而中國電信的原因,則在于從其3G網(wǎng)絡CDMA2000到LTE的演進不是平滑的,可以理解為兩張技術上截然不同的網(wǎng)絡,回落自然也成問題。況且國外大部分部署CDMA的運營商(主要集中在北美)當初大部分都選了多模雙待(當時回落技術還非常不成熟),所以選擇跟風自然最穩(wěn)妥。
二、LTE中的RSRP低于-50為什么下載速率低
這樣的話,應該來說基站的信號很好。你可以按照如下步驟確認一下?
請確認一下UE側的SNR如何?有的時候盡管接收功率很好,但是SNR不一定會好。這樣會導致UE側接收到的數(shù)據(jù),解調和解碼都會錯誤 。
請確認一下UE側發(fā)送的CQI是否正確?如果前面的SNR是OK的,那么CQI的值應該在15。如果CQI 不是15,或者很小,就有問題。另外需要確認這個CQI eNB是否正確接收到。如果沒有接收到,還是會影響調度,進而影響速率。
請確認一下UE側發(fā)送ACKNACK 是否在eNB上正確接收。如果沒有接收到,或者接收錯了。都會有影響。
另外,eNB是否分配了足夠的時頻資源。有多個UE調度,有多種業(yè)務的時候,還需要確認QCI等級。
另外,下載如果是FTP的話,還需要確認服務器是否有速率限制;以及下載工具是否有限制。
具體,還要看你具體的環(huán)境而定,具體分析吧
上下行時隙配比是不是1:3 2、是否采用了64QAM高階調制
3、傳輸模式是否采用了空分復用
4、傳輸路由有沒有設置限速QOS(服務質量 (QoS)”是一組服務要求,網(wǎng)絡必須滿足這些要求才能確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪m當服務級別。)
5、SINR值是否在合理范圍,是否受到了外部干擾、同頻鄰區(qū)干擾、模三干擾
6、是否調度了最大的RB數(shù)
三、在1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz帶寬中,系統(tǒng)分別使用6個、15個、25個、50個、75個和100個RB。
下面,我們以20MHz系統(tǒng)帶寬、常規(guī)CP為例,2×2 MIMO估算UE此時的吞吐量。MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)其中的input代表接收 output代表發(fā)
送、發(fā)出,
也就是1x2 MIMO--》1接收2發(fā)送 2x2 MIMO ----》2收2發(fā)
由幀結構和資源柵格結構可以得到每個子幀內的RE數(shù)目為:
12 subcarriers ×7 OFDMA symbols × 100 resource blocks × 2 slots時隙序號= 16800 REs
每一個RE攜帶一個modulation symbol調制符,即每個子幀包含16800個modulation symbol。 64QAM調制編碼方式每個modulation symbol攜帶6 bit數(shù)據(jù),所以每個子幀可攜帶的數(shù)據(jù)為: 16800 modulation symbols × 6 bits = 100800 bits 一個子幀可攜帶100800 bit數(shù)據(jù),換句話說,1ms可以傳輸100800 bit數(shù)據(jù)。那么每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為: 100800 bits / 1ms = 100.8Mbps
四、QPSK、16QAM、64QAM三種調制方式,含義是QPSK每符號調制2bit數(shù)據(jù),16QAM每符號調制4bit數(shù)據(jù),64QAM每符號調制6bit數(shù)據(jù)。
五、LTE下載速率的影響
1.解調方式不是64QAM會嚴重影響下載速率;
2.MSC等級較低影響下載速率;
3.雙流參數(shù)配置錯誤導致下載速率低;
4.(1)看SINR。SINR表征的是信道質量,會直接影響到用戶能拿到的MCS等級,決定了單個RE的編碼效率bits/Symbol;{SINR是有用信號和干擾信號的比,代表了信號質量,SINR=8db是比較差的無線環(huán)境了,SINR較差導致UE上報的CQI偏低,CQI偏低會影響編碼速率和調制方式(3GPP規(guī)范定義了CQI與編碼速率和調制方式的關系對應表) 所以下行使用的MCS就低 另外影響速率的還有PRB的占用,PRB占用的少 速率肯定也上不去。}
?。?)看分配的RB帶寬資源。有了編碼效率,還要看用戶能拿到多少的RB帶寬資源,這跟小區(qū)底下接入的用戶多少,以及基站側配置的下行資源調度算法是直接相關的。
(3)看MIMO。如果使用MIMO是發(fā)射分集或者接收分集的話,SINR也會有提升和改善,如果是使用下行的SU-MIMO的話,雖然用戶SINR可能無法提升,但用戶吞吐率還是會有提升(多個邏輯口發(fā)送不同的數(shù)據(jù)給同一個用戶)。
?。?)看智能天線的應用。如果使用了智能天線,用戶的業(yè)務信號會因波速賦形帶來的賦形增益,所以SINR也會有提升。如果引入雙流波束賦形的話,與SU-MIMO類似,吞吐率會有進一步提升
- 第 1 頁:影響LTE下載速率低的因素_LTE下載速率低原因分析
- 第 2 頁:LTE中的RSRP低于-50為什么下載速率低
- 第 3 頁:LTE下載速率的影響
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( 發(fā)表人:陳翠 )
