LTE下載速率低原因分析

1、1、4G LTE 網(wǎng)只能提供數(shù)據(jù)服務(wù)，不能承載語(yǔ)音通話，該怎么理解？ 這個(gè)問題要從移動(dòng)核心網(wǎng)的角度來(lái)理解。我們平時(shí)說(shuō)的 WCDMACD-SCDMATD-LTE 其實(shí)通常指空口技術(shù)，即從手機(jī)到基站的通信技術(shù)。而移動(dòng)通信的核心控制部分， 則由核心網(wǎng)完成一一如何在兩個(gè)基站間建立起語(yǔ)音連接？何時(shí)給撥號(hào)方返回嘟 嘟的線音？何時(shí)給接收方發(fā)出振鈴？如何判斷一個(gè)用戶是否開通了呼叫轉(zhuǎn)移業(yè) 務(wù)，如何實(shí)現(xiàn)？如何建立從手機(jī)到因特網(wǎng)服務(wù)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(dòng)核心網(wǎng)完成的。下面來(lái)說(shuō)移動(dòng)核心網(wǎng)的種類。 在 2G/3G 時(shí)代，移動(dòng)核心網(wǎng)是兩個(gè)獨(dú)立的域， 控制語(yǔ)音相關(guān)的叫電路

2、域（CS 域：Circuit Switch），控制數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相關(guān)的叫分組域（PS 域：Packet Switch ）。相應(yīng)的，與語(yǔ)音相關(guān)的控制都放在了電路域，比如 上面的語(yǔ)音呼叫建立、返回振鈴、判斷并執(zhí)行呼叫轉(zhuǎn)移，以及曾經(jīng)的殺手锏業(yè)務(wù) 短信等等。與數(shù)據(jù)相關(guān)的控制則放在了分組域， 比如上面的與因特網(wǎng)服務(wù)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(dāng)前流量是微信還是微博等等。因此，在 2G/3G 時(shí)代，語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分別承載在兩張不同的核心網(wǎng)上。 3G 網(wǎng) 絡(luò)允許業(yè)務(wù)并發(fā)，也即同時(shí)使用兩張網(wǎng)絡(luò)，在打電話的同時(shí)可以數(shù)據(jù)下載。（2G 嚴(yán)格的說(shuō)是 2.5G 的 GPRS 由于技術(shù)限制，通常發(fā)生呼叫的

3、時(shí)候數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)會(huì)掛起）隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的爆發(fā)以及網(wǎng)絡(luò)的全 IP 化，LTE 網(wǎng)絡(luò)不再提供電路域，只保留唯 一的一個(gè)分組域核心網(wǎng)（EPC Evolved Packet Core ）。LTE 的最終目標(biāo)是所有 業(yè)務(wù)，包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)，都承載在這張用來(lái)處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的核心網(wǎng)上。也就說(shuō)， 只有在語(yǔ)音完全實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化（IP 化）后，LTE 網(wǎng)絡(luò)才能夠承載語(yǔ)音業(yè)務(wù)，而這個(gè) 條件目前在中國(guó)并不具備。可能有人會(huì)問，手機(jī) QC 既然能語(yǔ)音通話，為什么 LTE 網(wǎng)絡(luò)不能直接也這么干？ 因?yàn)檫@種類似于軟件中的語(yǔ)音通話功能只是應(yīng)用級(jí)別的，運(yùn)營(yíng)商無(wú)法做到對(duì)通話 過(guò)程完全可控（使用手機(jī)號(hào) MSISDF 作為身份標(biāo)識(shí)、區(qū)域計(jì)費(fèi)、增值業(yè)

4、務(wù)等），更 重要的是，這種級(jí)別的語(yǔ)音業(yè)務(wù)無(wú)法保障其通話質(zhì)量（想象一邊QQ 語(yǔ)音一邊下迅雷吧）。此外，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電話與固網(wǎng)（座機(jī)）之間的通信也是個(gè)很重要的問題。為此，通信人們又構(gòu)想出了 IP 多媒體系統(tǒng)（IMS: IP Multimedia Subsystem ）， 疊加在 LTE 核心網(wǎng)上，通過(guò) IP 網(wǎng)絡(luò)提供高質(zhì)量、可控、可與固網(wǎng)融合的語(yǔ)音業(yè) 務(wù)（當(dāng)然不只是語(yǔ)音業(yè)務(wù)，還包括視頻等媒體業(yè)務(wù)）。而 VoLTE 技術(shù)（Voice overLTE）就是基于 IMS 的，也是在 LTE 網(wǎng)絡(luò)中承載語(yǔ)音通話的唯一方式。不幸的是，多年來(lái) IMS 的研究進(jìn)展緩慢，其大規(guī)模的商用也剛剛開始（韓國(guó) SK 已部署商

5、用 VoLTE,而要在中國(guó)這么大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn) VoLTE 目前來(lái)看還不太成 熟，需要后續(xù)持續(xù)的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)（都是錢哪），因此可以說(shuō)，從目前來(lái)講，4G LTE 網(wǎng)只能提供數(shù)據(jù)服務(wù)，不能承載語(yǔ)音通話。既然目前 IMS 網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模部署還不成熟，自然就有人想出了過(guò)渡期間的臨時(shí)方 案：CSFB 和多模雙待。語(yǔ)音業(yè)務(wù)回落（CSFB: CS Fallback ）是指駐留在 LTE 網(wǎng)絡(luò)中的用戶，需要發(fā)起 語(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí)（包括主叫和被叫，不包括短信），通過(guò)切換，完全回落至 2G/3G 網(wǎng) 絡(luò)，然后通過(guò) 2G/3G 網(wǎng)絡(luò)中的電路域進(jìn)行語(yǔ)音業(yè)務(wù)，通過(guò) 2G/3G 網(wǎng)絡(luò)中的分組域 接續(xù)之前在 LTE 網(wǎng)絡(luò)中未完成

6、的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的速率會(huì)顯著降低。 語(yǔ) 音業(yè)務(wù)完成后再返回 LTE 網(wǎng)絡(luò)（至于是否掛機(jī)就馬上回去就不一定了）。這是世 界上絕大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商采取的過(guò)渡期方案。這種方案的問題在于，如果優(yōu)化不好， 回落的過(guò)程耗時(shí)會(huì)很長(zhǎng)，導(dǎo)致語(yǔ)音建立的時(shí)間較長(zhǎng)。（當(dāng)然小伙伴們不用擔(dān)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(shuō)的雙模雙待機(jī)原理是類似的，唯一不同就是只需要一張 SIM 卡。用戶同時(shí)駐留在 2G/3G 和 LTE 網(wǎng)絡(luò)，語(yǔ)音業(yè)務(wù)通過(guò)2G/3G 提供，數(shù)據(jù)通過(guò) LTE 網(wǎng)絡(luò)來(lái)承載。享受 2G/3G 的語(yǔ)音質(zhì)量和 LTE 的數(shù)據(jù)速率，聽著很完美是不是？致命弱點(diǎn)：耗電量

7、大，這個(gè)不用多說(shuō)吧，智能機(jī)用戶的 切膚之痛，試想如果本來(lái)就只能用 6 個(gè)小時(shí)的安卓機(jī)使用多模雙待只能用 4 個(gè)小 時(shí)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(dòng)定制機(jī)，開通 4G 后被爆出各種語(yǔ)音、短信問題。既然多模雙待問題挺多，而 CSFB 聽起來(lái)還不錯(cuò)，為什么中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信不 好決定？中國(guó)移動(dòng)的原因，自然是其 3G 網(wǎng)絡(luò)：TD-SCDM 的短板，導(dǎo)致其回落到 3G 網(wǎng)絡(luò) 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(shù)了，技 術(shù)上很難再做

8、出更多的優(yōu)化，導(dǎo)致 CSFB 的缺點(diǎn)被放大：回落時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（上文中優(yōu)化的很好特指 LTE 到 3G 網(wǎng)絡(luò)的回落）。試想用戶需要打一個(gè)電話，先需要若干秒（假設(shè) 8s 吧）的回落時(shí)間（從 LTE 到 2G），然后再經(jīng)過(guò)若干秒（假設(shè) 4s吧）的呼叫建立時(shí)間（2G 系統(tǒng)內(nèi)部），那每撥打一個(gè)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(zhǎng)（不是 x2 的關(guān)系，小于）。這恐怕誰(shuí)都不 好拍板就讓用戶這么等著。此外，2G（GPRS/EDG 都屬于 2Q 的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率極 差。GPRS 勺理論最高速率為 171.2kbps，實(shí)際大概在 40kbps 左右；EDG 的理論 峰值可以達(dá)到 384kb

9、it/s，實(shí)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(luò)直接掉到撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)，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(guó)移動(dòng)坐擁數(shù)億用戶，擁有強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)推進(jìn)能力，只要想，馬上就會(huì)有無(wú) 數(shù)移動(dòng)版手機(jī)支持多模雙待，所以也不用太操心。而移動(dòng)的資金雄厚，大踏步建 網(wǎng)直接進(jìn)入 VoLTE 時(shí)代也應(yīng)該指日可待。而中國(guó)電信的原因，則在于從其 3G 網(wǎng)絡(luò) CDMA2000J LTE 的演進(jìn)不是平滑的，可以理解為兩張技術(shù)上截然不同的網(wǎng)絡(luò)，回落自然也成問題。況且國(guó)外大部分部署CDMA 勺運(yùn)營(yíng)商（主要集中在北美）當(dāng)初大部分

10、都選了多模雙待（當(dāng)時(shí)回落技術(shù) 還非常不成熟），所以選擇跟風(fēng)自然最穩(wěn)妥。中國(guó)聯(lián)通所謂拿到最好的 3G 牌照絕對(duì)名不虛傳，所以采用 CSFB 沒有什么懸念 而其 3G 網(wǎng)絡(luò)從 WCDMBA 級(jí)到到 HSPA 其理論峰值就可以達(dá)到 42Mbps 跟 LTE 已經(jīng)不分伯仲，也導(dǎo)致其 LTE 的發(fā)展態(tài)度最保守。不過(guò)，其從 WCDM 到 LTE 的演進(jìn)從技術(shù)上講也是三家運(yùn)營(yíng)商里最平滑的，偷著樂吧。補(bǔ)充 1:SRVC 技術(shù)解決的當(dāng)語(yǔ)音已經(jīng)通過(guò) VoLTE 承載時(shí)，在通話過(guò)程中移出 LTE覆蓋區(qū)（也就是 4G 沒信號(hào)了）過(guò)程中如何保證語(yǔ)音、數(shù)據(jù)的連續(xù)性。因此在文 中并沒有提到。補(bǔ)充 2: LTE-A 才是嚴(yán)格

11、意義上的 4G 標(biāo)準(zhǔn)，HSPA+ LTE 都是準(zhǔn) 4G 標(biāo)準(zhǔn)。2、LTE 中的 RSRP 低于-50 為什么下載速率低這樣的話，應(yīng)該來(lái)說(shuō)基站的信號(hào)很好。你可以按照如下步驟確認(rèn)一下？請(qǐng)確認(rèn)一下 UE 側(cè)的 SNR 如何？有的時(shí)候盡管接收功率很好，但是SNR 不一定會(huì)好。這樣會(huì)導(dǎo)致 UE 側(cè)接收到的數(shù)據(jù)，解調(diào)和解碼都會(huì)錯(cuò)誤。請(qǐng)確認(rèn)一下 UE 側(cè)發(fā)送的 CQI 是否正確？如果前面的 SNR 是 0K 的，那么 CQI 的值應(yīng)該在 15。如果 CQI 不是 15，或者很小，就有問題。另外需要確認(rèn)這個(gè) CQI eNB 是否正確接收 到。如果沒有接收到，還是會(huì)影響調(diào)度，進(jìn)而影響速率。請(qǐng)確認(rèn)一下 UE 側(cè)發(fā)

12、送 ACKNACK 是否在 eNB 上正確接收。如果沒有接收到，或者接收錯(cuò) 了。都會(huì)有影響。另外，eNB 是否分配了足夠的時(shí)頻資源。有多個(gè)UE 調(diào)度，有多種業(yè)務(wù)的時(shí)候，還需要確認(rèn) QCI 等級(jí)。另外，下載如果是 FTP 的話，還需要確認(rèn)服務(wù)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1、上下行時(shí)隙配比是不是 1: 32、是否采用了 64QAM 高階調(diào)制3、傳輸模式是否采用了空分復(fù)用4、傳輸路由有沒有設(shè)置限速 QOS5、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 &是否調(diào)度了最大的 RB 數(shù)3、在 1.4MHz 3MHz

13、 5MHz 10MHz 15MHz 和 20MHz 帶寬中，系統(tǒng)分別使用 6 個(gè)、15 個(gè)、25 個(gè)、50 個(gè)、75 個(gè)和 100 個(gè) RB下面，我們以 20MHz 系統(tǒng)帶寬、常規(guī) CP 為例，2X2 MIMO 古算 UE 此時(shí)的吞吐量。由幀結(jié)構(gòu)和資源柵格結(jié)構(gòu)可以得到每個(gè)子幀內(nèi)的 RE 數(shù)目為：12 subcarriersX7 OFDMA symbolsX100 resource blocksX2 slots= 16800 REs每一個(gè) RE 攜帶一個(gè) modulation symbol，即每個(gè)子幀包含 16800 個(gè) modulation symbol。64QAM 調(diào)制編碼方式每個(gè) modu

14、lation symbol 攜帶 6 bit 數(shù)據(jù)，所以每個(gè)子幀可 攜帶的數(shù)據(jù)為：16800 modulation symbolsX6 bits = 100800 bits 一個(gè)子幀可攜帶 100800 bit 數(shù)據(jù)，換句話說(shuō)，1ms可以傳輸 100800 bit 數(shù)據(jù)。那么每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為：4、 QPSK、16QAM、64QAM 三種調(diào)制方式，含義是 QPSK 每符號(hào)調(diào)制 2bit 數(shù)據(jù)，16QAM 每符號(hào)調(diào)制 4bit 數(shù)據(jù)，64QAM 每符號(hào)調(diào)制 6bit 數(shù)據(jù)。5、LTE 下載速率的影響1. 解調(diào)方式不是 64QAM 會(huì)嚴(yán)重影響下載速率；2. MSC 等級(jí)較低影響下載速率；3. 雙流參

15、數(shù)配置錯(cuò)誤導(dǎo)致下載速率低；4.（ 1 ）看 SINR。SINR 表征的是信道質(zhì)量，會(huì)直接影響到用戶能拿到的MCS 等級(jí)，決定了單個(gè) RE 的編碼效率 bits/Symbol ； SINR 是有用信號(hào)和干擾信號(hào)的比，代表了信號(hào)質(zhì)量，SINR=8db 是比較差的無(wú)線環(huán)境了，SINR 較差導(dǎo)致 UE 上報(bào)的 CQI 偏低，CQI 偏低會(huì)影響編碼速率和調(diào)制方式（3GPP 規(guī)范定義了 CQI 與編碼速率和調(diào)制方式的關(guān)系對(duì)應(yīng)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。（2 ）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