基于HARQ的TD-LTE基站性能測(cè)試方案

　　引言

　　作為一種先進(jìn)的技術(shù)，LTE(Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn))系統(tǒng)在提高峰值數(shù)據(jù)速率、小區(qū)邊緣速率、頻譜利用率、控制面和用戶面時(shí)延以及降低運(yùn)營(yíng)和建網(wǎng)成本等方面擁有巨大的優(yōu)勢(shì)^[1-4]。同時(shí)，LTE系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)(2G/2.5G/3G)能夠共存，并且實(shí)現(xiàn)平滑演進(jìn)。

　　LTE系統(tǒng)按照雙工方式分為頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)兩種。其中LTE-TDD制式相對(duì)于FDD制式具有頻譜利用靈活、支持非對(duì)稱業(yè)務(wù)等諸多優(yōu)勢(shì)，是中國(guó)通信業(yè)界力推的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

　　系統(tǒng)吞吐率是衡量TD-LTE基站綜合性能的重要指標(biāo)^[5]。吞吐率的測(cè)試需要基站(eNB)與測(cè)試儀器(模擬UE)之間實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)反饋并動(dòng)態(tài)調(diào)整。測(cè)試儀器不僅需要能夠生成符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)的TD-LTE 上行信號(hào)，同時(shí)還需要模擬相應(yīng)的信道衰落模型，并且根據(jù)基站下發(fā)的ACK/NACK指令實(shí)時(shí)地調(diào)整發(fā)射信號(hào)的編碼冗余因子，以模擬真實(shí)的通信環(huán)境^[6]。本方案采用安捷倫基帶信號(hào)發(fā)生器與信道仿真儀N5106A PXB作為測(cè)試平臺(tái)，通過(guò)Real-time版本的Signal Studio N7625 for LTE TDD生成TD-LTE測(cè)試信號(hào)，并經(jīng)過(guò)信道衰落后送給基站進(jìn)行解碼從而可以統(tǒng)計(jì)出基站的吞吐率。

　　HARQ測(cè)試原理

　　上行HARQ方式

　　LTE系統(tǒng)將在上行鏈路采用同步非自適應(yīng)HARQ技術(shù)。雖然異步自適應(yīng)HARQ技術(shù)與同步非自適應(yīng)技術(shù)比較，在調(diào)度方面的靈活性更高，但是后者所需的信令開(kāi)銷更少。由于上行鏈路的復(fù)雜性，來(lái)自其他小區(qū)用戶的干擾是不確定的，因此基站無(wú)法精確估測(cè)出各個(gè)用戶實(shí)際的信干比(SINR)值。由于SINR值的不準(zhǔn)確性導(dǎo)致上行鏈路對(duì)于調(diào)制編碼模式(MCS)的選擇不夠精確，所以更多地依賴HARQ技術(shù)來(lái)保證系統(tǒng)的性能^[7]。因此，上行鏈路的平均傳輸次數(shù)會(huì)高于下行鏈路。所以，考慮到控制信令的開(kāi)銷問(wèn)題，在上行鏈路使用同步非自適應(yīng)HARQ技術(shù)。

　　上行HARQ時(shí)序

　　LTE TDD制式的上下行信號(hào)在時(shí)域上交錯(cuò)分布，因此其HARQ時(shí)序映射關(guān)系較FDD更為復(fù)雜。根據(jù)3GPP TS 36.213規(guī)定，TDD制式不同UL/DL Configuration下，下行子幀只在規(guī)定位置發(fā)送ACK/NACK指令，每個(gè)位置發(fā)送的ACK/NACK指令對(duì)應(yīng)特定的上行子幀信號(hào)，如表1所示。