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Wi-Fi与工作循环LTE:平衡行为

Joey Padden.

Joey Padden.
卓越的技术专家,无线技术

2014年12月3日

在我对提出的Laa-LTE和Wi-Fi共存计划的第二部分讨论中,我将研究核心循环解决方案。

让我们回顾:我们知道,这对于未经许可频谱的新技术将仅适用于移动运营商,因为移动行业标准机构(3GPP)决定不追求“独立”版本的LTE-Unlended。(因此代表许可证辅助访问的Laa首字母缩略词。因此,我们的重点很大程度上是确保这种新的专有技术不会缺乏无牌频谱的其他用户,如Wi-Fi。在我的最后一篇文章中,我探讨了Laa-LTE采用“在谈话前听”礼貌标准的影响,发现它们不是一个共存灵丹妙药。现在让我们涵盖其他礼貌方法。

与之不同最后一次讨论的LBT方法,占空比配置在发送之前不感知通道。相反,它们打开和关闭LTE信号,占据通道一段时间,然后腾出信道以允许其他网络(例如Wi-Fi)访问一段时间。有关占空比如何工作的简单视觉,请参见图1。

工作循环图一

图1

这种方法已经由各种来源提出。我们发现的第一个参考是来自诺基亚研究白皮书,但最近高通公司还提出了他们用灵活的占空比配给载波自适应传输(CSAT)的自适应版本,而其他人则包括中兴通讯在最近的3GPP贡献中暗示时间域复用“TDM”(其他名称为占空比)方法。

工作周期%

占空比配置有两个主要旋钮,定义开关行为,占空比百分比和占空比周期。从本质上说,占空比是一个重复的开/关模式,其中周期定义了模式重复的频率(通常以我们讨论的毫秒为单位),而占空比百分比是LTE打开的周期的百分比。请参见图1,了解这两者是如何关联的。

让我们先看看占空比百分比。这种配置旋钮有一个很容易理解的原因和效果关系在共存时。

让我们以Wi-Fi和LTE共享一个频道为例。一般来说,LTE的占空比将定义两个网络之间的时间间隔,因为Wi-Fi是一种礼貌的协议,它会先听后说(LBT)。所以如果只有Wi-Fi在一个频道上,它将获得100%的通话时间。如果LTE以50%的负载率加入同一个信道,Wi-Fi现在将获得50%的通话时间,因为它会感知到LTE并停止传输。一般来说,这意味着Wi-Fi在100%通话时间的情况下将获得大约50%的吞吐量。

现在,注意到我上面说的“一般”,当谈到占空比百分比时?如果占空比周期变得非常小,描述的可预测关系就会开始破裂。所以让我们更仔细地看看占空比周期。

占空比期

在上述占空比提议的情况下,主要差异是所提出的占空比周期的规模。诺基亚研究论文研究了LTE标准帧结构中几乎空白的子帧(ABS)或空白上行链路子帧,以产生占空移循环LTE信号。在任何一种情况下,诺基亚纸的占空比时间为10毫秒。

相比之下,高通(Qualcomm)和中兴(ZTE)的论文均提出占空比周期为数百毫秒。这种尺寸的占空比周期很可能支持LTE的功能,即Scell激活/去激活这里描述(警告:该链接是公平的技术)或更新的12个小型电池开/关功能。

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为了更好地理解占空比循环LTE信号对Wi-Fi的影响,我们在Cablelabs的情况下在Cablelabs上进行了一些测试,以外的Wi-Fi产品。金宝搏188BET

首先我们测试了Wi-Fi吞吐量。为此,我们使用了有线测试配置,其中LTE信号水平高于Wi-Fi客户端的LBT阈值,即当LTE打开时,Wi-Fi客户端应该感知到它们的存在而不进行传输。然后,我们通过Wi-Fi网络传输数据,并观察在使用LTE信号时发生的情况。下面的图2显示了结果。

工作循环图

图2

从图2中可以看到,占空比周期对上面讨论的占空比百分比的良好可预测行为有影响。对于小周期情况(即10ms),吞吐量性能比预测的要差。

通过10ms的时间,为Wi-Fi留下的间隙太小,无法有效使用。

此外,由于占空比LTE不进行LBT,许多Wi-Fi帧在间隙内开始传输时,在Wi-Fi完成传输之前,LTE开始传输时就会损坏。

接下来,我们在我们的AneChice室内进行了一些过度的空中测试,再次使用与Wi-Fi网络相同的通道上的占空比循环的LTE信号。这次,我们测量了Wi-Fi链路上的数据包的延迟,也称为延迟。

关于为什么延迟很重要,我们先来看看格雷格白的博客文章关于DOCSIS 3.1项目在减少有线互联网服务中降低延迟的努力。随着Greg在他的帖子中指出,各种用户应用程序(游戏,VoIP,Web浏览)的用户体验受到增加的延迟而受到严重影响。

所以我们看着相同一系列占空比百分比和时期的延迟。图3显示了结果。

工作周期不可

图3.

如图3所示,随着LTE信号的占空比周期增加,Wi-Fi网络的延迟随之而来。

在占空比为几百毫秒的情况下,共享同一通道的Wi-Fi用户的延迟也会增加几百毫秒。这听起来可能不多,但正如Greg指出的,在加载一个典型的网页时,眨眼几百毫秒的延迟可能意味着许多秒的等待。

平衡行为

根据我们的测试,很明显,使用占空比和Wi-Fi共存的占空比方法是吞吐量和延迟之间的谨慎平衡。

如果将占空比设置得过低,将对共享信道的Wi-Fi网络的吞吐量产生负面影响。另一方面,占空比过高会对共享同一信道的Wi-Fi网络的时延产生负面影响。

这指出了与我们类似的结论LBT帖子。虽然现有选项似乎在Wi-Fi和LTE之间提供了一些级别的频道共享,但在我们看到Wi-Fi用户想要的公平和友好的共存解决方案之前,还有很多工作要做。此外,近期文件和贡献提供的拟议占空比解决方案似乎不会关闭这种差距。

请继续关注我的下一篇文章,看看基于频道选择的解决方案以及今天和明天5GHz频谱的占用情况。

Joey Padden -

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