エアインターフェース遅延とプログラムの4種類の遅延を低減するためのLTEシステム

転載します。https://rf.eefocus.com/article/id-LTE%20delay

以下のためにモバイル通信関係サービス、最も重要な遅延があるエンド遅延、すなわち、送信する端部との接続が確立されているため、データパケットが正しく遅延を受信する受信側に送信側から生成された端部を受けます。ビジネスモデルに応じて、シングルエンド遅延及び送信側から無線ネットワークを介して、単一のデータパケット生成手段の遅延が正常終了を受信すると、パケット・バックのためのさらなる遅延手段の遅延に達する前記往復遅延の遅延、に分けることができます。宛先サーバに送信機から生成される対応するデータパケットが正しく応答パケット遅延まで、送信側受信されたパケットとリターンを受信します。

主な従来の移動通信は、小型化及びインテリジェントハードウェアデバイス、将来のモバイル通信アプリケーションとの間のより高速接続およびオブジェクト『と』オブジェクトとオブジェクトとともに、人々の間の通信です。 " モバイル医療、などのアプリケーションのマシン通信(マシンタイプのコミュニケーション、MTC)事業幅広い自動車、ネットワーキング、スマートホーム、産業用制御、環境監視およびその他のアプリケーションは、真達成するために、ネットワークにアクセスするために、多数のデバイスをMTCシステムの爆発的な成長を推進します「すべてのものは、インターネット」、モバイル通信のための無限の活力。同時に、アプリケーションMTCシステムの広範な範囲は、このようなリアルタイムのクラウドコンピューティング、仮想現実、オンラインゲーム、遠隔医療、スマート交通、スマートグリッド、遠隔リアルタイム制御や遅延に敏感な他のサービスなどのモバイル通信技術のための新たな課題を、持って来ます遅延が前方に高い要求を置くために、既存のLTEシステムは、需要、研究の必要性を満たすことができません。

本論文では、MTCの交通遅延のための将来の需要を説明し、遅延は、既存のLTEシステムを分析し、待ち時間を短縮するためのキー技術が記載されています。

MTCサービス遅延要件分析

将来のMTC データ伝送システムの制約よりも速いタイム通信アプリケーションの応答時間は、あなたがリアルタイムのコミュニケーション体験を得ることができたときに遅延がさらに低減されます。ここでは代表的な4つの時間に制約のあるアプリケーションには、次のとおりです。

0.5秒で●人間の筋肉の応答時間は1秒〜、その接続は0.5秒の時間に確立することができるならば、人々は、リンクをクリックしたことを意味し、人々は、リアルタイムのWebブラウジング体験を実現することができます。

聴覚●:70msでで音声信号が〜100msのは、受信する準備ができてすると、1は、リアルタイム通話を実現することができます。2人の30メートル以上の距離が、2は音波のみに依存するときにリアルタイムで達成することができないことを意味し、音の速さを、考えます。

●ビジョン:人間の視覚の解像度は一般的に100Hzの以下ではありません、その手段と長いの100Hz(なし10ms以上の遅延)以上の画像更新速度として、人々は、シームレスなビデオ体験を得ることができます。

●タッチ:リアルタイムを達成するために、この領域は、遅延要件は、その上のターゲット3D、バーチャルリアリティ、インテリジェントなトラフィック制御ビジネスセキュリティ、スマートグリッドとを含むモバイル・アプリケーションの使用を含め、数msレベルに制限されています。

第5世代移動通信システムのニーズを考慮した場合、5倍以上の電流を低減し、必要があるシステムの業界エンド遅延で提案しているRTT(ラウンドトリップ時間、ループ遅延)は1msの大きさのためです。リアルタイムゲームは、M2M、センサーアラームまたはイベント検出シナリオが研究の焦点である必要があり、いくつかのシーンは2ミリ秒の遅延要件の最小値があるセンサーアラームまたはイベント検出シーンに基づいて、せいぜい100ミリ秒の遅延のために必要。

従って、超低レイテンシのシナリオは、ミリ秒単位でエアインターフェース遅延のMTCシステム遅延を考慮します。

遅延解析従来のLTEシステム

設定された目標伝送遅延一方向遅延対象の10msのITU-R。LTE / LTE-Aシステムが特定のマージンと遅延要件及びITUを満たすために、一方向のパケット伝送遅延が少ない5ミリ秒未満です。接続された状態で、次の物理下りリンク共有チャネルの遅延解析のためにアップリンクデータ例を送信するための下りデータと物理上りリンク共有チャネル(物理アップリンク共有チャネル、PUSCH)の送信ライン(物理ダウンリンク共有チャネル、PDSCH)を。

物理下りリンク制御チャネル(物理ダウンリンク制御チャネル、PDCCH)スケジューリングダウンリンクデータ伝送を使用して、LTE FDDシステム、サブフレームnは、基地局では、端末フィードは、サブフレームn + 4でACK / NACK情報、遅延を処理する基地局受信機バック1ミリ秒の最小値は、基地局は、図1に示すように、サブフレーム内の最速のn + 5データ再送スケジュールであってもよく、単一の送信時間は1ミリ秒、5ミリ秒の再送信のための最小時間です。

MTC01

端末は、スケジューリング要求(スケジュール要求、SR)のサブフレームN、端末送信スケジューリング要求メッセージのサブフレームで基地局にN、最速のサブフレームで基地局の送信を待機するデータ送信ニーズを有するLTE FDDシステムにおいて10アップリンクデータスケジューリング許可情報の後にN TX 2 +、端末は、サブフレームにおけるアップリンクデータスケジューリング許可情報を受信し、N + 2、+ 6の各送信アップリンクデータにNサブフレームにおいて、基地局サブフレームでフィードバックN +アップリンクデータの再送信で端末へACK / NACK情報、サブフレームにおける端末のn + 14、特に図2に示すように、サブフレームのスケジューリング要求の待ち時間に関係なく、データ送信要求からのデータ転送を完了するために、単一の伝送遅延は、再送時間は14msで、6msのです。

MTC02

低レイテンシのテクニカル分析

既存のLTEエアインターフェース遅延解析から分かるように、エアインターフェース遅延長いデータ伝送に影響を与える主な要因は、データ伝送リソース要求待ち時間、およびフィードバック遅延は、エアインターフェースを低減するため、要因の以下の4つの種類のデータ処理に起因しますプログラムの拡張。

送信データ長を減少させます

データスケジューリングのためのサブフレーム単位で既存のLTEシステムでは、LTEのサブフレーム長が1msで、データ送信の1msのため、最小長、データ送信時間を短縮するための長さであり、2つの可能性があります。一つは、サブフレームの長さを低減することである再設計サブキャリア間隔を含むサブフレームとしてのOFDMシンボルの数、その結果サブフレーム期間場合、それによってデータ伝送を減らす対応するより短い長さ、。例えば、サブフレーム長は、圧縮効果は約75%長く、表1に示した圧縮され、特にとして、それぞれの処理時間の圧縮比を考慮して、従来のLTEサブフレーム長、すなわち0.25msの1/4に圧縮されます。

MTC03

另 一种方案是以OFDM符号为单位进行数据调度传输,此时,最小数据传输长度为1个OFDM符号,按照现有LTE的OFDM符号长度计算,一个OFDM符号 长度为66.67ηs,如果考虑相应处理时间等比例压缩,具体压缩效果如表2所示,相对于现有1ms的数据传输可以压缩大概92%左右,如果进一步结合帧 结构的修改,如子载波间隔变化,可以进一步降低OFDM符号的长度,实现更低时延压缩。

MTC04

另 外,增强HARQ反馈也有助于重传时延降低。传统的HARQ只反馈ACK/NAK信息,增强的HARQ可以额外反馈接收的BER估计信息,结合该信息和信 道反状态信息,调度器在进行冗余版本选择、MCS选择等方面可以更有针对性,使数据一次重传后被正确解码的概率大为提高,从而进一步降低数据传输时延。

数据传输资源请求导致的时延降低

LTE 系统中,当终端有数据传输需求时,需要先发送调度请求,基站才能分配资源让终端进行上行数据传输,这一过程导致上行数据传输时延明显大于下行数据传输时 延,如表3所示。另外,发送调度请求配置终端发送数据的资源,也会额外增加时延,因此,如果基站可以预分配资源终端,终端在有数据传输时直接在预先分配的 资源上传输数据,可以减少调度请求过程,从而使得上行数据传输时延与下行数据传输时延相当,这样可以实现上行数据单次传输时延压缩大概17%,一次重传时 延压缩36%,再结合上述数据传输时延降低方案可以进一步降低上行数据传输时延。

MTC05

调度时延降低

既存のLTE制御チャネルは、主に、サブフレーム、またはPDSCH(サブフレームの長さ)を多重化する周波数分割の最初のn個のOFDMシンボルに配置された後、具体的には、図3に示すように、LTEシステムは、ダウンリンク制御チャネルのデータを復号化されますこれは、増加したデータ復号遅延を生じる、位置規制制御チャネルので、データを送信することができます。さらに、1つのサブフレームで、端末の下り制御チャネルに対応する領域は、ローカルスケジューラミスならば、一つだけである、唯一のどのデータスケジューリングを待っている遅延につながる次の予定領域、待つことができます。待ち受け受信を低減するために、ダウンリンクデータチャネル、制御チャネルを復号する場合のスケジューリング遅延を低減するために、必要は、ダウンリンクデータ送信制御領域が存在すること限りように可能な限り、図に示すように、下りリンク制御領域が、提供されるより柔軟4を導入し、事前に受信することができます時間は、それによってデータの受信結果を下り制御領域と下りリンク制御チャネル、および待機を復号するのを待っているに遅延を低減し、最終的にデータ伝送遅延を減少させます。

MTC06

MTC07

処理遅延を削減

処理遅延を低減するための、ハードウェアおよび外側によって実行されるアルゴリズムに加えて、時間遅延を低減するために、また、高度によって企図される適応符号化など、処理遅延コーデックを低減するときにSNRが場合高い、畳み込み符号化、ときに比較SNRとき低い、ターボの使用がコーディング。

この記事では、ベースのスケジューリングOFDMシンボルのフレームの圧縮構造および方法によって、エアインターフェース遅延技術の減少を説明し、そして端末独立スケジューリングは、著しくさらに、符号エアインタフェースデータ伝送遅延、また、柔軟な制御ロケールと高度な適応を低減することができますエアインターフェース遅延は、異なるサービスのニーズを満たすため、将来の移動通信システムの性能を向上させることができます。

後続のリンクアダプテーションは、移動通信システムは、より広いアプリケーションシナリオを有するように、超低レイテンシ、高い信頼性を満たすために、いくつかの信頼性試験の前提の下での待ち時間のデータポートを低減する空気を確実にするために、最適化技術と併せて考慮することができますユーザーエクスペリエンスを向上させます。

おすすめ

転載: www.cnblogs.com/littleKing163/p/11917990.html