摘要 快速发展的数据业务对于无线网络的数据传输能力要求越来越高，LTE技术在这种需求下应运而生。反映数据下载能力的下行流量是衡量LTE系统性能的一个极其重要的指标。本文分析了TD-LTE系统中影响单用户下行流量的各种因素，并针对运营商的组网测试，对众多测试案例进行筛选，提出了一套测试下行流量的核心案例，并且介绍了这些案例的测试方法。这些测试案例也可以作为实验室测试下行流量功能的案例。
随着通信技术的蓬勃发展，3GPP开展UTRA长期演进技术的研究，即LTE技术，以实现3G技术向B3G和4G的平滑过渡。LTE的改进目标是实现更快的数据速率、更短的时延、更低的成本、更高的系统容量以及改进的覆盖范围。在3GPPLTE规范中，明显增加了峰值数据速率，要求在20MHz带宽上达到100Mbit/s的下行传输速率和50Mbit/s的上行传输速率。目前随着TD-SCDMA的广泛应用，由TD-SCDMA平滑演进到TD-LTE已经成为一种发展趋势。本篇文章着重阐述了在TD-LTE系统中如何优化单用户的下行流量测试。
无线网络侧用户数据处理的流程
图1-13GPPLTE网络的用户面协议栈
图1-1是3GPPLTE网络的用户面协议栈[1]。左边蓝色框内是无线网络侧的用户面协议栈。下行数据从核心网传输到基站侧后，经过PDCP层、RLC层和MAC层的封装映射到物理层上，再通过空口传输到UE侧。UE侧经过相应层的解封装后，得到下行的数据包。
PDCP层从上层接收数据，对数据进行压缩和加密，然后再转发到RLC层。RLC层根据底层传输块大小对上层PDU进行分段，然后通过确认模式、非确认模式或者透明模式传输到MAC层，并通过ARQ机制进行错误修正。MAC层实现了UE间的动态调度，能通过HARQ进行错误纠正以及实现传输块格式的选择等功能。物理层为MAC层和高层提供信息传输的服务。在TD-LTE系统中，MAC层和物理层的配置和功能直接影响了用户的下行流量。
下行用户数据在MAC层是承载在传输信道DL-SCH上的。当基站发射数据的天线多于一根时，MAC层会将接收到的上层数据分成两个比特流。图1-2是传输信道DL-SCH在MAC层的一个比特流的处理流程[2]。每一个比特流需要被附加24比特的CRC校验位，然后再进行比特加扰。如果比特流的大小大于传输信道的最大长度，比特流就会被分割成多个码块，每一码块都要加24比特的CRC校验位。经过码块分割后，每一个码块都要进行信道编码。DL-SCH传输信道使用的是Turbo1/3编码方式。编码后的数据进入HARQ软比特缓冲器后，进行HARQ的功能处理。从HARQ软比特缓冲器输出的比特流进行二次交织后，与控制信息复用，然后再映射到物理信道上。
图1-2传输信道DL-SCH在MAC层的处理流程
图1-3是物理信道PDSCH上两个码字的处理流程[3]。首先，将传输信道DL-SCH上的码字进行加扰，然后再进行调制。PDSCH的调制方式可以是QPSK、16QAM或64QAM。经过调制后的码字是复值的调制符号，这些符号又会映射在一个或者多个的空间层上。在LTE系统中，空间复用可以有1、2、3或4层。每一层的复值信号经过预编码后映射在为这个PDSCH分配的资源单元上，然后再经过OFDM调制，被发送到天线端口上。
图1-3PDSCH物理层处理流程
下行流量的潜在影响因素
用户面数据的处理流程描述了物理层和MAC层对用户数据的处理过程。物理层的配置决定了系统最终能够为用户提供的物理承载能力，而这些物理承载中映射的用户信息比特数是由MAC层所采用的编码率、调制方式以及是否有数据重传等因素决定的。所以，下面分别从物理层和MAC层分析影响下行流量的因素。
TD-LTE系统物理层的用户传输能力
图2-1是TD-LTE的帧结构[3]。一个无线帧的长度是10ms，由两个结构一样的半帧组成，每个半帧中有五个子帧。子帧1是特殊时隙，用来传输DwPTS、GP和UpPTS。子帧0和子帧2分别固定用作下行和上行。子帧3和子帧4可以用作上行或者下行。
图2-1TD-LTE帧结构
下行物理信道有物理下行共享信道（PDSCH），物理广播信道（PBCH），物理控制格式指示信道（PCFICH），物理下行控制信道（PDCCH），物理HARQ指示信道（PHICH）。每一个下行物理信道都是一系列的资源粒子RE的集合。除此之外，物理层上还有一些资源单元不对应物理信道，只是传输下行物理信号，其中包括参考信号和同步信号。在这些所有的物理资源上，只有PDSCH是用来传输用户数据的。表2-1举例说明了物理信道PDSCH在特定系统配置下能够提供的最大资源单元(RE)。