LTE系统时延的分析与研究

LTE 系统时延的分析与研究

摘要】在移动互联网应用对无线通信技术日益提

升的多样化业务需求下，LTE 系统的作用逐渐得到了凸显。

该系统不仅能够对无线信号进行承载，为用户提供高速率与低时延的业务服务，同时对业务承载与交互进行优化，为统

、开放性的业务接口提供支持。本文将就LTE 系统时延技术展开全面论述，旨在提高LTE 系统的优化能力，为广大用户带来更加理想的业务体验。

关键词】时延控制LTE 系统时延技术用户面数

据速率

LTE 系统是一种无线空口技术，是3G 向4G 进行演进的

重要技术，系统本身传输速率已经达到了100Mbps，能够有

效改善移动宽带用户的使用体验。该系统不仅能够有效缩短用户等待时间，同时还能切实提升用户数据速率以及系统容量，功能较为庞大。而时延作为系统的重要指标之一，能够实现用户面时延以及控制面板时延等操作，作用较大。为对时延技术进行深入，首先应对LTE 系统技术特征进行明确

、LTE 系统技术特征

第一，其上下行峰值速率分别能够达到50Mbps 以及

100Mbps，传输速率相对较高；第二，与以往版本频谱效率

相比，该系统上下行链路分别在每赫兹 2.5bit/s 与 5bit/s ，效 率有着显著的提升；第三，将分组域业务的承载作为系统的 主要工作目标，以分组交换作为基础进行系统架构构建；第 四，整体系统部署更加灵活，可以同时支持多种系统宽带进 行使用，支持多种频谱分配方式，为系统部署的灵活使用奠 定了良好基础；第五，子帧长度在 0.5 毫秒以及 0.67 毫秒， 整体无线网络时延得到了有效降低，可以妥善解决向下兼容 存在的弊端，能够对网络时延进行有效控制；第六，能够有 效提高小区边缘比特速率数值，能够在保证基站位置不发生 变化的基础上，对小区边缘比特速率进行提升，小区整体数 据速率会得到显著提高；第七，更加注重系统的向下兼容性 强调对 3G 系统以及非 3GPP 系统的协调式使用，整体 系统运作更加规范化，系统技术优势更加明显。

、 LTE 系统时延分析

2.1 控制面时延 所谓“控制面时延”是指，控制面在驻留状态向激活状

态转化过程中，界面由睡眠状态转向激活状态需要经历的时 间。通常 LTE 系统控制面睡眠状态转向激活状态的时间在

50 毫秒以内， 而驻留状态迁移到激活状态的时间在 100 毫秒 DETACHED ”状态：在这种状态之中，并没有相应的 IP 地址，系统也无法对 UE 位置进行确定，通常 UE 也会处于

能， 以内。此时系统的状态通常会呈现出三种协议状态： 1)

关机或者去附着的状态。2)“IDIE ”状态：IP 地址已经在这种状态中得到了分配，UE 也处于正常工作状态，不仅能够对网络地址进行分配，同时还会进行无线承载以及能力信息处理等操作，其状态转移主要由基站确定。在这种状态之下，

UE 始终处于省电模式状态，并不会对网络提供小区变化以及其他相关情况，而网络侧可以对UE 范围进行确定，并明确范围内的区域组成情况，如果UE 处于呼叫状态，则网络就会在已经确定的范围内对UE 实施寻呼处理。UE 与上行传输并不属于同行的状态，但若UE 单独进行随机接入，就会对UE 所在状态进行迁移，从而使界面发生一定的改变。如果在下行链路之内，UE 在运行间歇状态会接受到寻呼信息

的内容，会在保留原有IP 地址以及终端信息的基础之上，快相同，这一状态中也IP 地址也得到了分配，且能够对UE 大概位置进行确定，UE 实施数据发送与接收的状态转移与基站有着直接关联。UE 会被接入到相应小区之内，且能够分配出多个网络地址。控制面时延从第一状态到最后状态，其整体状态转移的时延在100 毫秒以内。

速进入到下一状态之中。3)“ ACTIVE ”状态：与上一状态

2.2用户面时延所谓“用?裘媸毖印笔侵福?在接入网边缘节点

和UE IP

层中的数据包在实施单向传输过程中所需时间。根据该系统的需要，IP 帧头在空载环境中的用户面时延应保持在5毫秒

之内。同时移动通信无线网络系统宽带也会对实际传输时延产生一定的影响。在网络中的LTE 系统用户时延由帧调整、处理时延以及TTI 长度所组成，而相关人员会以预调度模式环境为基础，以25%左右的重传情况为条件，对用户面时延

进行计算。通过对计算结果的分析可以发现，接入网内部上

行时延均在10 毫秒以下，这样才能确保系统能够满足相应用户的需求。但需要注意的是，如果重传率能够达到30%，

则用户面时延达到10 毫秒以内的难度系数就会随之提升；反之，如果重传率可以降低为0 时，则便可以轻松达到理想的时延控制效果。

2.3切换中断时延

网络在实际运行过程中，会因为一些网络切换而出现业

务中断的情况，这时就会产生相应的“中断时延” 。切换过

程中产生的用户面时延通常会发生在无线层、RRC 信令、路

由器交换等部分之中，且各个部分时延预估值也有所不同，延时长主要分为两个部分：一部分，频率同步。该部分时长由目标小区服务频率是否与响应频率一致，而UE 会对小区实施测量与识别，会有效降低时延影响程度，所以往往这部分时延会被忽略不计；另一部分，下行同步。这一部分主要是因为RF 配置与基带会占据一定的时间，进而产生了时延的情况，且时延通常都会控制在1 毫秒以下，不会对用户的使用产生较大的影响。

本文在此将重点对“无线层”时延进行分析。无线层”时结束语：鉴于LTE 系统时延技术的重要性，无线通信人

员应对该系统以及系统技术特征进行详细了解，并在此基础

对LTE 系统时延技术进行全方位分析，要对控制面时延以及用户面时延作用方式以及控制方式进行明确，要制定出相应的实时业务时延控制目标，并应以此为依托科学开展时延技术，从而实现对网络复