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      四級通信軍士

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    發表于 2014-11-14 21:50:02 |只看該作者 |倒序瀏覽
    我的4G之路-寫在最前面

    自從走向了通信這條路,已經很多年了:) 在暫時沒有下定決心告別之前,簡單回顧了一下,這其中雖然有很多時刻,覺得自己做的這行有那么點意思,但更多的是種種心酸和掙扎。最初是作為測試工程師,時間就順著不同版本的發布飛快溜過去,之后又作為協議研究工程師,時間也是過得飛快。好多年下來,一路走來一路想,我一路學習到了什么?是否足以支撐我今后的5年?經常是身處疑惑當中。

    除了工作的重壓之外,時間對我的要求越苛刻,記憶力也遠遠不如以前。因為我們需要更多時間來陪伴家人,做工作之外的事情,對工作的投入時間已經不如剛畢業時。我現在回過頭看,在通信行業,對協議的理解是一條必經之路,我真的希望走這條路的時間縮至最短。因此我想到用自己業務的一點時間把我之前理解的東西整理出來,能夠抽出其中最重要的部分,在腦子里形象化出來。于是開始寫技術blog,最初發表在朋友圈。

    因為之前得到的反饋很少,我一直認為這是一件自己和自己玩的事情,可能壓根沒有人關注。后來遇到一些同行,竟然發現真的有人在看我文章。他們的鼓勵讓我堅持下去。雖然寫作很辛苦,但寫作能夠讓我安安靜靜坐下來,梳理自己的情緒和思維,而且文字的分享會觸發更多分享和交流,觸及不同的靈魂。

    那就開始吧,不過我的blog將會盡量把這些文字上的東西寫得比較簡單,好玩。如果有不當的地方,請同行指正!我非常希望聽到同行的意見。

    【更新連載】: (家園編輯)
    我的4G之路-談總體架構
    我的4G之路-談調度     11月19日更新
    我的4G之路-原語,RLC和MAC之間的秘密    11月22日更新
    我的4G之路-MAC的組包  
    我的4G之路-下行HARQ      11月23日更新
    我的4G之路-DRX       11月24日更新
    我的4G之路-我為什么要付出120%的努力?    11月25日更新
    我的4G之路-DRX PK 都教授     11月26日更新
    我的4G之路-如果你想尋呼都教授(一)     11月27日更新
    我的4G之路-尋呼時刻(二)     12月1日更新
    我的4G之路-你吼也沒用,論無線鏈路的失敗    12月4日更新
    我的4G之路-王建宙《移動時代生存》新書問答錄    12月6日更新
    我的4G之路-大媽們教你的隨機接入原理        12月9日更新
    我的4G之路-非競爭隨機接入以及問題補遺       12月14日更新
    我的4G之路-上下行HARQ                            12月31日更新
    我的4G之路-《精益創業》和個人效率          12月31日更新
    我的4G之路- NDI 亦或 RV?                   1月11日更新

    [2015-7-12更新連載]

    我的4G之路- 話說LTE的測量()
    我的4G之路-切換時用戶在做什么?
    我的4G之路-最悲傷的事情莫過于賺過,論RRC連接重建
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      四級通信軍士

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    發表于 2014-11-14 21:53:28 |只看該作者
    我的4G之路-談總體架構   

    首先從直觀上理解一下整個LTE系統的數據傳輸架構。先從有線網絡說起。當進行一個FTP下載業務時,TCP協議可以保證數據包的有序可靠向應用層遞交。在有線網絡出現丟包時,TCP協議可以有重傳機制來解決該問題,并對亂序的數據進行排序。注意這是有線網絡,TCP可以工作的很好。而現在若要使用手機進行一個FTP下載呢?TCP協議就得運行在及其不靠譜的物理鏈路上,在丟包如此高的物理介質上,TCP不停慢啟動,早就被整崩潰了!!

    一個直觀的想法,就是我們讓無線鏈路變得可靠一點,因此又在無線鏈路上套上一層可靠傳輸協議,非常類似于TCP,即RLC協議,這樣數據包向高層TCP遞交的時候,就是可靠和有序的了。

    我們現實生活中的通過快遞來形象說明TCP和RLC的關系。比方說你老板要發送快遞(包括了5個包裹)給在上海的對方公司的一個老板,作為你老板的小助理,你的任務是要對方老板按序接收到5個包裹。顯然,你需要收到從對方來確認消息,告知每個包的發送情況。對這種事情,顯然不需要你直接去麻煩對方老板啦,你就直接和對方的小助理打交道就行了。

    你會怎么做呢?你首先聯系一個北京快遞調度總站,由他來幫你負責這幾個包裹幫你發送到對方小助理。快遞調度總站會怎么做呢?快遞的生意也是很忙的,一天發貨量也就這么大,有些用戶可能都懶得搭理。我們假定你是VIP用戶,申請到了他的調度服務,他拿到了這5個包后,顯然得查一下,有沒有快遞公司可以服務。現在的快遞公司,比方說,順豐在周一發貨,圓通在周二可以發貨,申通在周三發貨(各種通一一排列下去)...

    于是包1通過順豐在周一發送,包2通過申通在周二發送。。。。當然快遞不是絕對可靠,但他會將無法成功傳輸的數據包重復發送多次,若還是丟失,那就沒轍了(但他已經盡力啦,你也不能怪他呀)。我們假設包2選了個不太靠譜的快遞被弄丟了,因此上海的快遞調度總站只能將剩下的1,3,4,5給對方小助理。于是對方小助理一看,包少了一個,會給你打電話,讓你重發包2。于是包2在最后一個到達,小助理將數據包排序再給她老板。

    此時雙方老板的角色就是TCP,只管正常收包就行了。
    你和對方小助理的角色就是RLC,需要不時確認數據包,丟了就得重傳。
    北京地的遞調度總站和上海地的遞調度總站,負責資源的管理,充當的是MAC的角色,即負責發送誰的包,以及將包分配給合適的快遞公司去傳。也就是本次的專題。
    快遞公司:各種通什么的,就意味著傳輸數據包的HARQ進程,可以認為對應了資源,但資源的使用需要遵循一定的時序關系。


    從總體上看,在TCP下面已經有兩層重發機制了,這樣TCP運行的鏈路就可靠多了。弄明白了這個,整個架子就搭建起來了,框架很簡單。但里面的細節可大大不簡單啊。以后再一一細說。
    To be continued:
    MAC的調度

    點評

    wangjinyu123456  講的很透徹,謝謝  發表于 2018-3-6 09:40
    xjLwxa  學習,2018多學點知識,轉型路上望給自己有點提升,給公司多貢獻價值。  發表于 2018-2-26 15:07
    fdliyan605  占座,爭取今年學習點無線知識  詳情 回復 發表于 2018-1-26 15:35
    princekin7327    發表于 2017-11-2 17:18
    掉隊的鴿子  寫的很好  詳情 回復 發表于 2017-4-6 11:06
    lclc336  非常感謝  發表于 2017-2-23 21:06
    15609912014  感謝  詳情 回復 發表于 2017-2-1 12:26
    meterpan  通俗易懂 高  詳情 回復 發表于 2016-10-9 11:08
    jnjhwang  說的很詳實,對于一般很有幫助  發表于 2016-6-12 14:26
    xiaoshali_1028  抽象的事物被具化了,說的真好。  詳情 回復 發表于 2016-4-25 16:16
    濮陽涼皮  支持!  詳情 回復 發表于 2016-3-3 08:58
    sz2006sp  通俗  發表于 2016-2-20 11:55
    wanglei5429  樓主,順便把物理信道,傳輸信道和邏輯信道在快遞傳遞中也打個比方,區別一下什么樣的是物理信道,傳輸信道和邏輯信道,,,糊里糊涂,一頭霧水,謝謝樓主,頂樓主  發表于 2016-1-10 12:51
    wanglei5429  樓主太棒了,厲害,,,快遞公司比喻的真真切切,恰如其分,,,非常好非常好理解,,,頂!,,希望樓主能把通信系統里面的專業術語全部用現實中的實物和實事,比喻出來,那真是太金彩了,,,比如帶寬比作8車道的高  詳情 回復 發表于 2016-1-5 22:50
    球童  這個比喻很貼切,容易理解  詳情 回復 發表于 2015-11-30 16:24
    zhiranfuhua  贊  發表于 2015-11-23 09:53
    秋秋123  通俗易懂,推薦給同事共同分享  發表于 2015-11-5 10:39
    hsd311  容易理解,謝謝分享  發表于 2015-10-28 22:01
    npc51  不錯 通俗易懂 對于新手來說特別有用  詳情 回復 發表于 2015-10-22 11:16
    網優菜鳥2015  真心不錯,多謝分享!!!!  詳情 回復 發表于 2015-10-21 22:41
    hghbilly  感謝樓主無私地分享!  詳情 回復 發表于 2015-9-16 11:15
    朱琳杰  謝謝你,明白了好多東西  發表于 2015-9-14 20:28
    lelon  不錯,和人民日報一樣真實。贊一個  發表于 2015-9-14 16:54
    哈哈1876  真的挺好的  詳情 回復 發表于 2015-8-19 17:20
    0597xiuyihan  贊,  詳情 回復 發表于 2015-8-10 23:20
    已有 4 人評分家園幣 收起 理由
    babazu + 1
    西紅柿土豆 + 2
    landai + 1 贊,期待LZ繼續分享!
    家園副管09 + 10 期待繼續~

    總評分: 家園幣 + 14   查看全部評分

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      管理員

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    3#
    發表于 2014-11-15 21:47:01 |只看該作者
    占樓,歡迎樓主繼續~

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      下士

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    4#
    發表于 2014-11-17 11:55:15 |只看該作者
    持續關注,正在做這方面課題

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      上尉

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    5#
    發表于 2014-11-17 12:57:48 |只看該作者
    贊,早已關注LZ微信

    點評

    landai  LZ的微信ID是什么啊?偶也關注學習一下  詳情 回復 發表于 2014-11-17 13:02

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      一級通信軍士

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    6#
    發表于 2014-11-17 13:01:14 |只看該作者
    搬個板凳關注

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      一級通信軍士

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    2011-11-21
    7#
    發表于 2014-11-17 13:02:51 |只看該作者
    lph_2000 發表于 2014-11-17 12:57
    贊,早已關注LZ微信

    LZ的微信ID是什么啊?偶也關注學習一下

    點評

    lph_2000  就是我的4G之路  詳情 回復 發表于 2014-11-18 14:37

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      中尉

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    8#
    發表于 2014-11-17 17:32:59 |只看該作者
    持續關注中

    軍銜等級:

      中校

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    9#
    發表于 2014-11-17 17:53:15 |只看該作者
      通俗易懂

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      新兵

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    10#
    發表于 2014-11-18 09:31:15 |只看該作者
    一直很喜歡看這種通過具體例子來講述通信協議的文章,覺得通熟易懂

    軍銜等級:

      上尉

    注冊時間:
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    11#
    發表于 2014-11-18 14:37:35 |只看該作者
    landai 發表于 2014-11-17 13:02
    LZ的微信ID是什么啊?偶也關注學習一下

    就是我的4G之路

    點評

    landai  這個搜索不到啊  詳情 回復 發表于 2014-11-18 15:38

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      四級通信軍士

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    12#
    發表于 2014-11-18 14:58:06 |只看該作者
    好文

    軍銜等級:

      一級通信軍士

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    2011-11-21
    13#
    發表于 2014-11-18 15:38:03 |只看該作者
    lph_2000 發表于 2014-11-18 14:37
    就是我的4G之路

    這個搜索不到啊

    點評

    lph_2000  那你問問樓主  詳情 回復 發表于 2014-11-19 12:31

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      上士

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    14#
    發表于 2014-11-18 22:45:40 |只看該作者
    MARK一下:)

    軍銜等級:

      上尉

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    2011-12-12
    15#
    發表于 2014-11-19 12:31:56 |只看該作者
    landai 發表于 2014-11-18 15:38
    這個搜索不到啊

    那你問問樓主

    軍銜等級:

      新兵

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    2014-10-24
    16#
    發表于 2014-11-19 15:15:12 |只看該作者
    好東西,寫得很直白。

    軍銜等級:

      下士

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    2014-9-26
    17#
    發表于 2014-11-19 18:30:14 |只看該作者
    怎么沒有下文了!

    軍銜等級:

      四級通信軍士

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    2014-11-11
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    發表于 2014-11-19 21:24:49 |只看該作者
    本帖最后由 Helloamy2014 于 2014-11-19 21:36 編輯

    大家好,因為最近比較忙,所以有點慢.
    樓上有同學問如何關注,在微信公共帳號中搜索“我的4G之路”就可以了。可能樓上同學沒有搜索微信公共帳號吧。
    我在微信上是分了兩個板塊,技術版和非技術版。非技術版主要是自己的感悟,就不會放在該處發表了。有興趣的同學可以查看。
    或者有建議,請直接加我私人微信帳號319137103。注明“我的4G之路”即可,我可以更快看到大家反饋

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      四級通信軍士

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    19#
    發表于 2014-11-19 21:31:18 |只看該作者
    我的4G之路-談調度

    上回提及到MAC的主要功能是負責調度,即負責進行資源的分配。可以直觀上將用戶分為兩類,一類網路未建立連接的用戶,即網絡壓根不認識的用戶。一類是已經和網絡建立連接的用戶。前者必然要和網絡先建立連接才能成為后者。

    對于前者而言,對網絡是完全陌生的,而網絡的資源是有限的,哪些用戶被挑中呢?人品決定。因為該過程是一個隨機決定過程,即需要進行隨機接入的過程。隨機接入的過程隨便找本書,幾乎都講爛了,。本處略去兩百字。用戶有可能有時運氣不太好或人品不太好,偶爾出現網絡特別忙的時候無法接入,等待幾秒鐘再重新嘗試就好了。

    如何為網絡中已經建立連接的用戶分配資源?這么多用戶都需要資源,網絡必然也不是瞎分,有一些基本原則是可以遵循的,通常理解上可以有:用戶的待傳數據量(BO),用戶的數據的優先級別(QCI衡量),用戶的信號質量(CQI上報以及網絡對上行導頻的測量)。以上因素將作為調度的一些關鍵衡量因素。
    比如說,QCI的GBR業務,必然會優先保證資源。
    可以想象,網絡是在某個調度時刻,在網絡中吼一聲,誰要傳輸數據?想要傳輸數據的用戶趕緊舉手。網絡將需要進行調度的用戶進行優先級別排序,具有較高的QCI的用戶通常被排在前面。若倆用戶都是QCI較高的用戶,那是否信道質量好的一定排前面呢?那就看采用什么策略了,這個時候就出來各種算法,經典的3種有輪詢算法,最大載干比算法,正比公平算法等。給用戶排好序后,網絡就大體估計一下每個用戶想要的資源:根據用戶的緩沖區大小,以及GBR速率要求等。假設用戶的某個業務GBR要求是64kbps。網絡就大體就是算一下距離上次調度的時間,比方經過了1秒鐘,那網絡認為此時要給用戶發送64kbit的數據才行。即所謂的令牌桶機制。若用戶只想下個小文件,大約32kbit,則網絡以這個最小值為準。
    網絡對用戶一一走這么一圈,心里就有數了,開始給用戶一一分配資源,直到系統的全部資源被分配完畢。輪不到的用戶只能下一次調度機會來臨。
    該具體的分配過程,應該說每個每個公司的產品實現都不一樣,而且極其復雜,不再一一細說。此處略去大約十萬字。

    還有一些通用的東西,即該流程外的這些邊邊角角的東西,都是為調度來服務的,我認為是每個公司的產品都用得著的東西,需要總結一下,即協議的東東。協議這個東西很特殊,雖然融入在產品當中,但又是凌駕在產品之上。因此把協議弄明白,基本在哪個公司做研發都不用愁。以后再慢慢講解吧。

    點評

    xjLwxa  一、資源調度 MAC的主要功能是負責調度,即負責進行資源的分配。 {未建立連接,網絡壓根不認識的用戶;已經和網絡建立連接的用戶} 未建立連接而言:網絡資源有限,隨機決定隨機接入,人品和運氣問題,網絡特別忙   發表于 2018-2-26 15:47
    掉隊的鴿子  通俗易懂  詳情 回復 發表于 2017-4-6 11:29
    lclc336  非常感謝  發表于 2017-2-23 21:19
    朱琳杰  通俗易懂,不錯哦  發表于 2015-9-14 20:33
    已有 1 人評分家園幣 收起 理由
    家園副管09 + 10 感謝更新!

    總評分: 家園幣 + 10   查看全部評分

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      四級通信軍士

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    20#
    發表于 2014-11-22 10:01:49 |只看該作者
    我的4G之路-原語,RLC和MAC之間的秘密

    上回說到,在MAC進行資源調度后,給用戶分配的就是一個傳輸塊大小,并通知給用戶。但用戶拿到這個分配之后,他只知道在當前這個時間點,總共可以傳輸這么多數據,比方說給你一個64kbit的一個大籃子,但用戶有多個業務在等著傳呢,該如何決定該籃子裝哪個數據呢?協議中寫了一堆分配原則,何其之復雜。。。反正我每次看過,看了都必然會忘記。。。

    但是如果將問題簡化,其實就兩步,最小化原則和最大化原則。假設高層有兩個業務,一個FTP業務,一個視頻業務,對應倆信道,假設視頻優先級高。
    第一步:最小化原則,即依次為倆信道分配資源;假設對于視頻而言,此時有一個發包速率,即PBR(比特速率)決定的可以傳輸32kbit,則根據其待傳送數據量和PBR取得最小值為其分配資源。此時籃子的容量將被一些視頻占去,再塞一些FTP的數據。可見,采用該原則基本還是公平的,每個信道都至少被分配了一部分資源,沒有誰被餓死。第二步,若分完后,還有資源,則按照最大化原則傳輸。按照優先級別,但此時做事有點極端,用湖南話說,就是以做死的節奏,首先放肆給視頻分,直到其數據都被傳輸完或者籃子整個裝滿,分完再給第二個FTP分,也是直到其數據都被傳輸完或者籃子整個裝滿。

    MAC做了這么一堆事情之后,假設64kbit的大籃子,算下來可以給信道1和信道2各裝32kbit,此時他才會通知他的高層(RLC),即給他一個列表,信道1和信道2,各裝32kbit的視頻數據和FTP數據。RLC夠懶的,他就照著做就可以了。因此就有了RLC協議中的這句話,RLC期望從底層MAC得到的服務是:notification of a transmission opportunity, together with the total size of the RLC PDU(s) to be transmitted in the transmission opportunity.(我要知道我何時傳輸數據,并告訴我傳輸多少)是不是一切都很明白了?

    看來,標準中僅僅只有這么一句話,一帶而過,為啥捏?因為這是MAC和RLC的層間交互,即原語。原語可不像協議一樣寫的那么清楚,都各家內部實現,就猜摸著做就行了。看來這看不到的秘密通道,其實還是挺復雜的吧?哈哈

    點評

    洛陽小網優  @xl主要是PHY層資源不夠賽,通道1、2只是東西內容上的區分  詳情 回復 發表于 2018-6-19 10:48
    xjLwxa  有一個疑問:作者在文中說到,有兩個優先級相同的業務,同時有兩個信道可用。作者在文中講了兩個方法,為什么不能一個業務用一個信道呢?  發表于 2018-2-26 16:00
    anhuiren2006  好東西  詳情 回復 發表于 2016-11-3 07:58

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