《LTE基礎(chǔ)原理與關(guān)鍵技術(shù)》課件第14章

第14章LTEA技術(shù)進(jìn)展14.1IMT-A和LTE-A時(shí)間計(jì)劃表14.2IMT-A和LTE-A需求對(duì)比分析14.33GPPR8/R9/R10標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展摘要14.43GPPLTER9技術(shù)重點(diǎn)14.53GPPLTE-R10物理層重點(diǎn)技術(shù)

2008年1月，ITU-R向全球發(fā)出了征集IMT-Advanced技術(shù)的通函，各技術(shù)陣營(yíng)在2008年底開始向ITU-R提交IMT-Advanced技術(shù)提案。3GPPLTE作為當(dāng)時(shí)最受關(guān)注的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然希望在IMT-Advanced階段占有有利地位，進(jìn)一步鞏固LTE標(biāo)準(zhǔn)在未來市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)地位。

LTE標(biāo)準(zhǔn)自2004年11月啟動(dòng)，當(dāng)時(shí)的主要目的是為了對(duì)抗WIMAX等標(biāo)準(zhǔn)，因此其標(biāo)準(zhǔn)本身不是真正意義上的“4G標(biāo)準(zhǔn)”，還不能滿足IMT-Advanced的技術(shù)特征。在2008年3月，在LTE標(biāo)準(zhǔn)化基本接近完成時(shí)，LTE-A(LTEAdvanced)項(xiàng)目又在3GPP拉開序幕。LTE-A啟動(dòng)的背景就是為了滿足ITU-RIMT-Advanced技術(shù)征集的需要，同時(shí)通過LTE至LTE-A的平滑演進(jìn)，一旦LTE-A能成功入選IMT-A標(biāo)準(zhǔn)，則可以保證LTE至未來IMT-Advanced的平滑演進(jìn)。

3GPP中，標(biāo)準(zhǔn)的形成一般需要經(jīng)歷四個(gè)階段，如圖14.1.1所示。3GPP在各階段均借鑒了國際上其他標(biāo)準(zhǔn)組織的多項(xiàng)成果，同時(shí)，為了有效地協(xié)調(diào)工作，3GPP還下設(shè)了多個(gè)工作組，圖14.1.2描述了3GPP工作小組職責(zé)劃分。14.1IMT-A和LTE-A時(shí)間計(jì)劃表

圖14.1.1標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)階段階段1:需求。

·SA1/NGMN

·ITURWP5D

階段2:架構(gòu)。

階段3:規(guī)范細(xì)節(jié)。

·RAN1/2/3/4/5

·SA3/5

階段4:測(cè)試。

·LSTI

其中，RAN小組又下設(shè)5個(gè)工作小組:RAN1(物理層)、RAN2(L2/3協(xié)議)、RAN3(架構(gòu)及S1/X2界面)、RAN4(RF&RRM性能)和RAN5(UE一致性測(cè)試)。

圖14.1.23GPP工作組職責(zé)在2008年3月，ITU-R新成立了WP5D(第5D工作組)，專門負(fù)責(zé)IMT-Advanced技術(shù)的征集和評(píng)估，其組織架構(gòu)如圖14.1.3所示。

WP5D在第一次全會(huì)上發(fā)出了征集IMTA的通函，標(biāo)志著IMTA技術(shù)征集正式拉開序幕；在2008年6月的第二次會(huì)議上，討論了IMTA的基本需求和各階段提交的時(shí)間表，截止2009年10月，WP5D第六次會(huì)議召開前，都為IMTA后續(xù)技術(shù)提交階段；六次會(huì)議還確定2010年6月WP5D第八次會(huì)議前，為技術(shù)評(píng)估階段；2010年12月前為一致性構(gòu)建階段；在2011年3月前，基本結(jié)束技術(shù)規(guī)范。

圖14.1.3WP5D小組組織架構(gòu)與分工為了保證IMT-A技術(shù)的先進(jìn)性和公平性，ITU聘請(qǐng)如下一些組織機(jī)構(gòu)，作為IMT-A的評(píng)估機(jī)構(gòu):①ARIB(Japan)；②ATISWTSC(Japan)；③CEG(CanadianEvaluationGroup)；④ChEG(ChineseEvaluationGroup)；⑤ETSI(Europe)。⑥IEG(IsraelEvaluationGroup)；⑦TCOE(India)；⑧TR-45(USA:MPCSS，個(gè)人移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)組織；TIA，電信工業(yè)協(xié)會(huì))；⑨TTAPG707(Korea:電信技術(shù)協(xié)會(huì))；B10-UADE(Argentina:InstitutedeTecnology)；B11-WCAI，無線通信國際聯(lián)盟；B12-WINNER＋(Europe)。為完成IMT-A的工作，3GPPTSGRAN#39全會(huì)上，通過了SID和工作計(jì)劃，各公司介紹需求和技術(shù)觀點(diǎn)，初步明確基本需求和研究方向。在RAN#40全會(huì)上，通過了LTE-A需求檔TR36.913的初稿，該需求高于ITUWP5D#2會(huì)議上確定的IMT-A基本需求。同時(shí)，在RAN#41全會(huì)上，基于前期的初步研究成果，形成了一個(gè)概念性的提案，并在ITUWP5D#3會(huì)議上提交。另外，在RAN#45全會(huì)上，基于前期的研究成果，形成了一個(gè)最終的技術(shù)提案和自身評(píng)估報(bào)告，并在ITUWP5D#6會(huì)議上提交。

IMT-A和LTE-A時(shí)間安排如圖14.1.4所示。

圖14.1.4IMT-A和LTE-A時(shí)間計(jì)劃表

從IMT-A和LTE-A時(shí)間安排看，3GPPLTE-A小組做好了時(shí)間安排和技術(shù)準(zhǔn)備工作，力爭(zhēng)把LTE-A標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為IMT-A候選標(biāo)準(zhǔn)，并且這種可能性極大。

14.2.1IMT-A基本需求

表14.2.1描述了IMT-A的基本需求，從這些需求看，全面低于LTE-A的需求，許多需求與LTE-R8相當(dāng)。14.2IMT-A和LTE-A需求對(duì)比分析表14.2.1IMT-A基本需求14.2.2LTE-A基本需求

LTE-A通用需求

LTE-A通用需求描述如下:

(1)與LTER8平滑演進(jìn)和強(qiáng)相容:

·LTER8需求完全適用于LTE-A。

·LTER8終端可以接入未來LTE-A系統(tǒng)，LTE-A終端也可以接入R8系統(tǒng)。

(2)支持所有覆蓋場(chǎng)景:宏小區(qū)、室內(nèi)環(huán)境、家庭覆蓋等。

(3)針對(duì)室內(nèi)、熱點(diǎn)游牧場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化。

(4)自配置、自優(yōu)化功能得到進(jìn)一步加強(qiáng)。

(5)成本更低。

(6)頻譜:

·頻譜聚合；

·最大支持100MHz帶寬；

·潛在頻段:450～470MHz、698～862MHz、790～862MHz、2.3～2.4GHz、3.4～4.2GHz和4.4～4.99GHz。LTE-A性能需求

LTE-A性能需求如下:

(1)峰值速率:

·DL:1Gb/s(相比R8300Mb/s提高3.3倍)；

·UL:500Mb/s(相比R875Mb/s提高6.6倍)。

(2)頻譜效率:

·峰值:DL30b/Hz/s基于8×8(相比R815b/Hz/s提高2倍)；

UL15b/Hz/s基于4×4(相比R83.75b/Hz/s提高4倍)。

·平均:DL3.7b/Hz/s基于4×4(相比R81.69b/Hz/s提高2.2倍)；

UL2.0b/Hz/s基于2×4(相比R80.73b/Hz/s提高2.7倍)。

·小區(qū)邊緣:DL0.12b/Hz/s基于4×4(相比R80.05b/Hz/s提高2.4倍)；

UL0.07b/Hz/s基于2×4(相比R80.028b/Hz/s提高2.5倍)。

·VoIP能力:與LTE基線相比，提高3倍以上。

·平均和邊緣用戶吞吐量的改善相比峰值效率和VoIP能力的改善更明顯。

(3)移動(dòng)速度:

·最高350km/h，甚至500km/h；

·系統(tǒng)性能在0～10km/h下得到完美體現(xiàn)。

根據(jù)3GPP各小組進(jìn)展，R8/R9/R10各標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展與計(jì)劃如表14.3.1所示，3GPPRAN#45全會(huì)于2009年9月召開。14.33GPPR8/R9/R10標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展摘要表14.3.1R8/R9/R10標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展與計(jì)劃14.3.1R8標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展摘要

3GPPRel-8標(biāo)準(zhǔn)核心內(nèi)容于2009年3月已完成且ASN.1已凍結(jié)，Rel-8LTE測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)在2009年9月完成，Rel-8HSPA＋終端測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)將在2010年3月最后完成。Rel-8LTE測(cè)試規(guī)范已完成87%工作量，計(jì)劃在2009年底全部完成；HSPA＋測(cè)試規(guī)范已完成43%工作量，ImprovedL2UL已完成100%；64QAM＋MIMO(90%)、DC-HSDPA(40%)、Type3i接收機(jī)(80%)計(jì)劃在2009年底完成；eCell_FACHUL(20%)與HS-DSCHServingCellChangeEnhancements(0%)將在2010年3月完成。CT3決定在Rel-8TS29.212PCC標(biāo)準(zhǔn)中添加IEEE802.16e(WiMAX)接入網(wǎng)類型代碼，向SA2小組詢問HRPDandeHRPD是否需要接入EPC，并要求CT4小組在TS29.275刪除此接入網(wǎng)類型映射表(EP-090856)。

3GPP向ITU-R提交了基于2008年12月技術(shù)規(guī)范的3G標(biāo)準(zhǔn)M.1457之Revision9，ITU-R已在M.1457Revision9添加了IMT-2000CDMADS/TDD標(biāo)準(zhǔn)和R8HSPA＋、HNB系列標(biāo)準(zhǔn)(TS25.367/467/68/69)、MBMS同步協(xié)議(TS25.446)與LTE功能，詳見RP-090853。

3GPPRAN45全會(huì)上，通過了R7/8RRC標(biāo)準(zhǔn)系列CR(RP090957/902)，以盡快實(shí)現(xiàn)Rel-8UMTS到LTE系統(tǒng)移動(dòng)性；泛歐車載緊急呼叫eCall階段2，將在現(xiàn)有高通的eCallflag(SP-090623/22)方案基礎(chǔ)上，添加法國政府主張的BearerCapabilityinformation(SP-090637/576)方案，詳見SP-090666。14.3.2R9標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展摘要

Rel-9凍結(jié)時(shí)間與基本功能

3GPPRel-9階段1在2008年12月凍結(jié)，其中UICCinHNB是在2009年6月凍結(jié)，Rel-9階段2和3分別在2009年6月和12月凍結(jié)。

Rel-9基本功能包括:E-H(e)NBBasicCSGaccesscontrolandHPLMN-basedCSGroamingsupport(SP080636)、E-H(e)NBHandlingofhybridmode(RP-090351)、GPRSandEPSaspectsofIMSEmergency(SP-080844)、IMSServiceContinuityandIMSCentralizedServicesenhancements(SP-080633/34)、LCSCPforEPS(SP-080445)、ANDSFenhancements(SP-080887)和MAPSUP(SP-090098)。

3GPPRel-9/8/7/6/5/4/99CR數(shù)統(tǒng)計(jì)分布見圖14.3.1(詳見RP-090988)。由圖可見，2007年12月凍結(jié)的Rel-7標(biāo)準(zhǔn)CR數(shù)已明顯降低而接近穩(wěn)定，2009年3月凍結(jié)的Rel-8標(biāo)準(zhǔn)CR數(shù)仍在上升，估計(jì)至少要到2010年底才能穩(wěn)定。

圖14.3.1CR提案分布Rel-9UTRAandE-UTRA功能可選性

為加快LTE終端供應(yīng)時(shí)間，Nokia提出UTRA與E-UTRA系統(tǒng)Rel-9新功能(包括TEI9功能)對(duì)終端原則上應(yīng)該是可選的，并由RAN2研究決定哪些R9功能需要定義UE能力指示位，詳見RP-090940。

Nokia指出，實(shí)際上從R99以來，包括HSDPA與HSUPA，終端都是以可選方式來實(shí)現(xiàn)大多數(shù)功能的，AT&T、VDF、NTTDCM、NNSN、Ericsson、NEC、QCM、Sharp均支持所有Rel-9功能但對(duì)UE可選，如果不定義能力指示信令將導(dǎo)致IOT問題。NTT要求一些Idlemode功能可選；TIM與CMCC并不支持“所有功能可選”，而是要“逐個(gè)功能討論”，同時(shí)TIM還建議由RAN2討論并考慮“運(yùn)營(yíng)商觀點(diǎn)”；KDDI擔(dān)心所有Rel-9功能可選就沒有Rel-9UE概念了。Panasonic建議還要依據(jù)“BackwardCompatibility”來考慮TEI9功能可選性。RAN2主席與Ericsson都強(qiáng)調(diào)目前尚未明確定義哪些功能是Rel-9功能，且RAN2主席建議2009年12月全會(huì)根據(jù)RAN2討論結(jié)果來決定哪些功能可選及UE能力指示位。

2009年9月，RAN#45全會(huì)討論的結(jié)果是:RAN2小組負(fù)責(zé)起草具備1個(gè)IOT比特指示位來避免出現(xiàn)IOT問題的Rel-9功能列表，并研究功能分組是否能夠共享1個(gè)IOT比特，以及Rel-8LTEFGI(FeatureGroupingIndication)列表的更新問題。RAN組在2009年12月全會(huì)討論通過RAN2研究結(jié)果，包括沒有IOT比特指示位的Rel-9功能是否可選問題，當(dāng)然這不包括Rel-8LTE必選功能。Rel9HSPA＋主要功能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

Rel-9DC-HSUPA已完成RAN1/2/3/4100/75/60/60%工作量，其RAN2/3FFS包括RAN2/3Stage3CRs，詳見RP-090692；DB-HSDPA已完成RAN2/3/4小組90/100/80%工作量，RAN2新規(guī)范是TS25.317RequirementsonUEssupportingareleaseindependentfrequencybandcombination，詳見RP-090693；DC-HSDPA＋MIMO已完成RAN1/2/3/4100/95/95/60%工作量，只是RAN4CR需在2009年12月全會(huì)通過，詳見RP-090694；RAN1UTRAN2msTTI上行覆蓋改進(jìn)項(xiàng)目已完成RAN120%、RAN2:10%與RAN3/4:0%工作量，由于RAN1標(biāo)準(zhǔn)化方案存在爭(zhēng)議，NSN修改了WID為RP-090992，以便在2009年12月#46全會(huì)通過WID并在L1標(biāo)準(zhǔn)方案達(dá)成共識(shí)，詳見RP090695；Rel-9TxAAextensionfornonMIMOUEsRAN1/2/3/4已完成100/100/100/20%工作量，詳見RP-090696。14.3.3R10標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展摘要

R10標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃與特征如下:

(1)3GPPRel-10階段1/2/3在2010年3月、9月2011年3月凍結(jié):ASN.1將在2011年上半年凍結(jié)。

(2)3GPPRel-10以LTE-Advanced為核心功能。

(3)3GPP將向ITU遞交以LTE/LTE-A為核心技術(shù)的IMTA標(biāo)準(zhǔn)候選技術(shù)方案:RP-090743TR36.912和RP-090744Selfevaluation。

(4)3GPP明確了Relay結(jié)構(gòu)RAN2與RAN3分工原則:RP090958。

(5)Ericsson發(fā)起4C-HSDPA立項(xiàng)RP-090976在2009年12月全會(huì)通過且L1工作立即開始:BouyguesTelecom，eMobile，Orange/FT，SoftbankMobile，T-MobileUSA，TelecomItalia，Vodafone支持。

(6)HSPA/LTEMachineTypeCommunication階段2研究工作:SA2/RAN2SIDinSP-090619/RP-090991；已在SA2/RAN2小組啟動(dòng)，SA3/SA5/CT6也很快開始研究工作；所有3GPP運(yùn)營(yíng)商支持。

(7)3GPP通過了Rel-10ExtendedH(e)NB階段1新立項(xiàng)SP-090472:NEC與SoftBankMobile、TelecomItalia發(fā)起；德意志電信、Vodafone與AT&T希望SA1做功能裁減。

3GPPRel-10凍結(jié)時(shí)間與核心功能

Rel-10核心功能是LTE/IMT-Advanced，Rel-10階段1(需求)凍結(jié)時(shí)間是2010年3月(2009年6月SA#44決定)，Rel10階段3標(biāo)準(zhǔn)通過及功能凍結(jié)時(shí)間是2010年12月，ASN.1凍結(jié)時(shí)間是2011年3月或6月，詳見RP-091000/SP09XXXX。3GPP將向ITU遞交以LTE/LTE-A為核心技術(shù)的IMT-A標(biāo)準(zhǔn)候選技術(shù)方案

2009年10月14～21日ITUWP5D#六次會(huì)議期間召開了IMT-A候選技術(shù)專題討論會(huì)，ITU-RWP5D評(píng)估組給出3GPP專門的IMT-A候選技術(shù)報(bào)告時(shí)間，并向3GPPRAN組主席及LTE-A編輯提出問題(RP090757)。ITU-RWP5A正在起草“認(rèn)知無線電系統(tǒng)應(yīng)用”報(bào)告(“Cognitiveradiosystemsinthelandmobileservice”作為5A/305文稿的附件15)，要求其他標(biāo)準(zhǔn)組織在2009年11月16日前遞交報(bào)告材料(RP090859)。

LTE-A性能評(píng)估結(jié)果參見R1-093616、RP-090738/744，大約18家公司(ALU/ALUSB、CATT、CMCC、Ericsson/ST-Ericsson、Fujitsu、Hitachi、Huawei、LGE、Motorola、NEC、Nokia/NSN、NTTDoCoMo、Panasonic、Qualcomm、RITT、Samsung、TexasInstruments、ZTE)提交了評(píng)估結(jié)果，3GPP選用了8家公司的結(jié)果向ITU提交。3GPP最后向ITU-RWP5D提交的報(bào)告見RP-090938/090939。此報(bào)告與RAN#45及RAN1#58會(huì)議文件的對(duì)應(yīng)關(guān)系見RP090742。

LTE-A核心技術(shù)-RAN1物理層計(jì)劃如圖14.3.2所示。

圖14.3.2LTE-ARAN1計(jì)劃LTE-A可行性研究項(xiàng)目進(jìn)展

LTE-A可行性研究項(xiàng)目自2008年6月開始，在2010年3月完成，目前已完成70%工作量，詳見RP-090729。LTEASI已完成的主要功能方案包括寬帶寬支援、上行發(fā)射技術(shù)、下行發(fā)射技術(shù)、時(shí)延改進(jìn)、RAN4中可行性和向ITU提交自評(píng)估報(bào)告。

LTE-ASI待完成的功能方案包括CoMP技術(shù)細(xì)節(jié)、分層網(wǎng)絡(luò)和中繼架構(gòu)。

14.4.1LTER9物理層技術(shù)

雙層BF

在RAN157次會(huì)議上總結(jié)了之前的郵件討論，分別討論了以下7個(gè)關(guān)于雙層BF的技術(shù)點(diǎn)(R1-093697):

(1)Rank1和Rank2的導(dǎo)頻開銷及圖案，DMRS導(dǎo)頻開銷控制在12個(gè)RE:

·Rank1和Rank2使用同一套R(shí)E設(shè)定。14.43GPPLTER9技術(shù)重點(diǎn)

·R9的導(dǎo)頻圖案是否沿用R8的設(shè)計(jì)后續(xù)討論(當(dāng)前已確定normalsubframe，normalCP下的導(dǎo)頻圖案)。

(2)設(shè)計(jì)低秩(1或2層)導(dǎo)頻圖案和高秩(3~8層)導(dǎo)頻圖案之間的關(guān)系:

·R9的前向兼容性決定了R9的導(dǎo)頻圖案是R10的子集，因此新的導(dǎo)頻圖案所具備的性能不能比R8差。

(3)Rank1和Rank2間的快速/動(dòng)態(tài)秩適應(yīng):

·此WI應(yīng)該支持快速/動(dòng)態(tài)秩適應(yīng)，只需重用R8的切換方式即可達(dá)到效果。

(4)雙層Beamforming關(guān)于UE回饋問題:

·FDD支持PMIfeedback。

·TDD是否支持PMI作回饋留待后續(xù)討論(當(dāng)前結(jié)論為:TDD不使用回饋?zhàn)鳛榛€)。

(5)雙層Beamforming中的UE校準(zhǔn):

·是否需要支持UE校準(zhǔn)留待后續(xù)討論。

·UE端的天線校準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)問題，不會(huì)被RAN1標(biāo)準(zhǔn)化。

(6)雙層Beamforming的層交換:

·沿用R8的層映射作為討論的基準(zhǔn)。

·后續(xù)評(píng)估層交換所帶來的增益，特別在用了spatialbundling之后。

(7)在雙層Beamforming中支持MU-MIMO:

·是否在雙層Beamforming中支持基于非正交(顯性)導(dǎo)頻的MU-MIMO，在下一次全會(huì)前需要得出結(jié)論。

在2009年8月舉行的RAN1#58次會(huì)議上通過了一個(gè)由多家公司聯(lián)署的備忘錄:

(1)R1-093697:Rel-9中TDD和FDD下雙層BF。

(2)合簽公司包括:Alcatel-Lucent、CATT、CHTTL、CMCC、Huawei、Ericsson、ST-Ericsson、Philips、NEC、Nokia、NokiaSiemensNetworks、Qualcomm、TexasInstruments、Panasonic、NTTDocomo、ZTE、ITRI。

R1-093697由中國移動(dòng)起草，并在會(huì)下經(jīng)過眾多公司協(xié)商后得到，一共分了5點(diǎn):

圖14.4.1雙層DMRS圖案

(1)R9雙流BF信令傳輸模式:

·暫時(shí)基于DCI2A:信令方面，暫時(shí)沒有定下具體的傳輸模式以及信令比特映射關(guān)系，但備忘錄的第一點(diǎn)已經(jīng)確定，假如R9的雙流BF確定支持MU-MIMO的話，那么DSBF/SU-MIMO/MU-MIMO將在一個(gè)傳輸模式下通過信令進(jìn)行切換。

·加入了雙流BF的緣故，原來的模式7已經(jīng)不足以支持協(xié)議進(jìn)展，需要定義新的控制信令，如模式8。

(2)DMRS圖案。這次會(huì)議確定了在normal子幀下NormalCP的導(dǎo)圖案，此圖案以高通提出CDM-Tpattern為原型:

·雙層導(dǎo)頻采用CDMA復(fù)用方式，如圖14.4.1所示。

·在R10中，對(duì)于Rank1、Rank2，與R9具有相同的DMRS結(jié)構(gòu)(包括Res、擴(kuò)頻和加擾)。

·DwPTS和ExtendedCP下的DM-RS結(jié)構(gòu)與NormalCP下可以不同。

(3)單雙層自適應(yīng)快速切換。定義使用雙層BF對(duì)應(yīng)的傳輸模式情況下，在Rank＝1時(shí)基站可以通過信令調(diào)度在同一個(gè)PDSCH時(shí)頻資源塊上的不同UE選擇不同的DMRS埠，這樣做可以提高調(diào)度的靈活性，但需要犧牲信令開銷。

(4)SU-MIMO/MU-MIMO假設(shè)。CMCC為了在雙層BF中推進(jìn)MU-MIMO做了大量努力，這點(diǎn)已經(jīng)隱含了LTER9需要支持MU-MIMO所需要的鋪墊。

·在Rank＝1下，配對(duì)UE不需要額外的信令。

·在Rank＝1發(fā)射模式下，UE不能夠假定另外一個(gè)DMRS埠沒有被其他UE所使用。

(5)發(fā)射分集合PMI回饋模式對(duì)于TDD和FDD相同。RAN#57次會(huì)議只確定了FDD情況下雙流BF使用PMI的回饋方式，而中國多家公司則支持TDD下不用PMI作回饋。RAN#58次會(huì)議在這點(diǎn)上依然無法和國外公司達(dá)成一致觀點(diǎn)。本次會(huì)議國內(nèi)公司通過努力爭(zhēng)取把noPMIfeedback作為TDD雙流BF的基線，而最終使用哪種回饋方式，國內(nèi)公司的觀點(diǎn)還是要以CMCC的決定為參考。

·基線:無PMI回饋(TDD和FDD相同)。

·回饋PMI對(duì)于TDD和FDD也同樣支持；

·盡可能重用R8中回饋機(jī)制。

R9雙層BF對(duì)R8產(chǎn)品開發(fā)的影響:

(1)成本:后向與R8兼容，硬件上需要和LTE共平臺(tái)，做到只需要軟件升級(jí)即可實(shí)現(xiàn)R9DLBF功能。

(2)高優(yōu)先級(jí)功能:

·TDD模式下的雙層BF；

·下行8Tx發(fā)射分集，仍采用LTE中的4Tx發(fā)射分集方式(需要采用天線虛擬映像)；

·上行2Tx發(fā)射分集。

(3)中優(yōu)先級(jí)功能:

·上行空間復(fù)用；

·下行空間復(fù)用；

·上行4Tx發(fā)射分集。

(4)低優(yōu)先級(jí)功能:

·多用戶MIMO；

·FDD雙層BF。

定位

2008年12月初召開的RAN#42次會(huì)議上，各運(yùn)營(yíng)商和各主流設(shè)備制造商共同提出對(duì)LTER8進(jìn)行定位增強(qiáng)的需求，并獲得立項(xiàng)通過，在RAN#46次會(huì)議完成了WI工作。支持這一功能的運(yùn)營(yíng)商有AT&T、CMCC、KDDI、Verizon、USCellularCorporation；支持這一功能的設(shè)備和芯片制造商有AlcatelLucent、Ericsson、NokiaSiemensNetworks、NortelNetworks、QualcommEurope、SpirentTeleCommunicationSystems、NEC、Samsung。目前主要的定位方案有:

(1)A-GNSS或A-GPS:

·能夠提供最精確的定位，商用程度最高；

·一般需要最少4顆衛(wèi)星；

·在標(biāo)準(zhǔn)中僅僅與測(cè)量相關(guān)；

·Alcatel-Lucent為主要技術(shù)提供者。

(2)下行信號(hào)基于OTDOA:

·至少需要3個(gè)eNodeB信號(hào)，基本技術(shù)就是3個(gè)圓的交點(diǎn)，當(dāng)前重點(diǎn)討論技術(shù)；

·僅僅與無線部分有關(guān)；

·為了方便定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)，新的定位參考信號(hào)也在設(shè)計(jì)之中。

(3)上行基于AoA＋TA技術(shù):

·這項(xiàng)技術(shù)已在CMCC的TDSCDMA系統(tǒng)中商用試驗(yàn)，為CMCC強(qiáng)力推薦；

·主要核心技術(shù)就是基于智能天線估計(jì)出計(jì)算手機(jī)信號(hào)到達(dá)服務(wù)基站的接收角度和信號(hào)到達(dá)延遲來進(jìn)行手機(jī)移動(dòng)定位；

·單小區(qū)定位；

·定位精度50m(LOS)和100～150m(NLOS)。

(4)網(wǎng)絡(luò)解決技術(shù)。

為了良好支持OTDOA技術(shù)方案，從上述介紹可知，定位UE至少需要收到3個(gè)基站的下行信號(hào)，此時(shí)UE可以使用R8中小區(qū)參考信號(hào)(CRS)，但這在很多區(qū)域是不能滿足的，因?yàn)檫@與為降低小區(qū)間干擾(不需要收到鄰區(qū)信號(hào))提升小區(qū)性能的思路是相違背的。為了解決上述問題，特別設(shè)計(jì)了定位導(dǎo)頻參考信號(hào)(PRS)。目前有關(guān)PRS的討論結(jié)果如下:

(1)PRS圖案和序列(R1-093626):

·PN序列，基于QPSK調(diào)制；

·同CRS類似的產(chǎn)生方式，與物理小區(qū)ID有關(guān)；

·一種可能的PRS圖案如圖14.4.2所示，采用對(duì)角線式圖案。

圖14.4.2PRS圖案

(2)PRS配置方法:

·為了降低開銷，每個(gè)小區(qū)的PRS發(fā)射周期可配置為160×n(ms)(n＝1，2，4，8)；

·在一個(gè)周期內(nèi)，PRS可以占用m(可配置)個(gè)子幀，以提高定位精度；

·在系統(tǒng)帶寬內(nèi)，定位所占帶寬可配置，發(fā)射功率可配置(R1-093627)；

·PRB為PRS所占RE資源，在基站發(fā)射PRS子幀，PRB不能攜帶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，但可以攜帶CRS和PDCCH控制信息。14.4.2LTER9RAN2/RAN3技術(shù)

在LTER9RAN2/RAN3技術(shù)中，目前重點(diǎn)討論與關(guān)注的有多定時(shí)器、速率自適應(yīng)編/解碼器、公眾告警系統(tǒng)、定位、IMS告警、EMBMS、SON和基于下一代網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)路測(cè)數(shù)據(jù)采集。

速率自適應(yīng)編/解碼器

在RP-090660＋SP-090461提案中，討論了運(yùn)營(yíng)商根據(jù)負(fù)載控制用戶的編/解碼速率的必要性，其目的是在業(yè)務(wù)高峰時(shí)段增加容量可以適當(dāng)降低業(yè)務(wù)質(zhì)量(降低用戶業(yè)務(wù)的編/解碼速率)，同時(shí)可以擴(kuò)大覆蓋范圍。具體來說就是在呼叫建立時(shí)和呼叫進(jìn)行中支持編/解碼速率的選擇。

·功能描述:LTE系統(tǒng)中支持編/解碼速率改變，特別是讓UE為VOIP業(yè)務(wù)選擇一個(gè)更合適的編/解碼速率。

·計(jì)劃完成時(shí)間:2009年12月。

·主導(dǎo)公司:Alcatel，Ericsson。

·參與公司:AT&T、AlcatelLucent、Huawei、Ericsson、ST-Ericsson、NokiaSiemensNetworks、Samsung、QualcommEurope。

·RAN2#66次會(huì)議結(jié)論:Ericsson的方案被采納，只影響stage2的36.300，對(duì)stage3沒有影響。

定位

(1)LTE_LCS項(xiàng)目是由Qualcomm主導(dǎo)，目前由RAN2擔(dān)任leadingworkgroup。計(jì)劃完成時(shí)間是2009年12月。目前LTE_LCS處于stage2階段，stage3即將啟動(dòng)。關(guān)注公司有Qualcomm、Ericsson、AlcatelLucent、Nokia、NSN、Panasonic、Huawei、ZTE、DT、LG、Samsung和Vodefone等主流公司。在stage2階段，主要的競(jìng)爭(zhēng)在于定位協(xié)議架構(gòu)，競(jìng)爭(zhēng)在Qualcomm和Ericsson兩大陣營(yíng)之間展開。

(2)立項(xiàng)背景:目前SA2在R9中，需要定位支持的有兩個(gè)WI。一個(gè)WI是支持EPS上的IMS緊急呼叫，另外一個(gè)WI是為EPS定義的LCS控制面解決方案。在該方案中，除了EUTRAN和MME之間基本的cellID的方法，沒有其他的定位支持方法。因此需要增強(qiáng)在LTE系統(tǒng)中的定位支持。

(3)立項(xiàng)目標(biāo):

·定位協(xié)議應(yīng)該兼容和能夠支持SA2的控制面LCS解決方案和OMASUPL。

·支持UE輔助和基于UE的AGNSS。

·支持下行的陸地定位方法，類似于EOTD、OTDOA和AFLT，并能通過UE輔助或基于UE的方式來實(shí)現(xiàn)；增強(qiáng)從UE或者是從eNodeB的cellID測(cè)量。

(4)所有新的特征和能力都應(yīng)該后向兼容R8網(wǎng)絡(luò)和UE。

(5)一個(gè)定位過程的發(fā)起者可以是UE、eNodeB和MME，也可是第三方實(shí)體。

(6)LTE定位支持三種定位方法:GNSS、DL-OTDOA和E-CID。其中每種方法支持兩種操作方式:

·UE自身:由UE根據(jù)測(cè)量結(jié)果以及相關(guān)的輔助信息計(jì)算自己的位置。

·UE輔助:由UE上報(bào)測(cè)量結(jié)果，E-SMLC計(jì)算UE的位置。SON

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大，多種技術(shù)同時(shí)存在(如GSM、UMTS和LTE)，以及HomeNB/eNodeB的引入，使網(wǎng)絡(luò)變得更復(fù)雜，巨量的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)幾乎無法由人工來完成操作，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本越來越高。因此，運(yùn)營(yíng)商希望通過Self-OrganizingNetwork(SON)功能來減少運(yùn)營(yíng)成本，提高操作效率，提高網(wǎng)絡(luò)性能和穩(wěn)定性。SON的功能、特點(diǎn)和目標(biāo)如圖14.4.3所示。

圖14.4.3SON功能、特點(diǎn)和目標(biāo)示意圖在R9中，SON目前重點(diǎn)研究的用例有4個(gè):

(1)移動(dòng)負(fù)荷均衡(MobilityLoadBalancing，MLB):

·優(yōu)化小區(qū)重選/切換參數(shù)以應(yīng)對(duì)不均衡的業(yè)務(wù)負(fù)荷，以及達(dá)到負(fù)荷均衡所需的切換和重定向最小化次數(shù)；

·負(fù)荷均衡可有以下場(chǎng)景:Intra-LTE負(fù)荷均衡和InterRAT負(fù)荷均衡。

(2)移動(dòng)魯棒性優(yōu)化(MobilityRobustnessOptimization，MRO):

·不合適的切換(HO)參數(shù)設(shè)置會(huì)導(dǎo)致乒乓切換(HOpingpongs)、切換失敗和無線鏈路失敗(RadioLinkFailures，RLF)，對(duì)用戶的體驗(yàn)造成負(fù)面影響且網(wǎng)絡(luò)資源被浪費(fèi)；

·MRO的主要目的就是降低HO相關(guān)的RLF；

·MRO的第二個(gè)目的就是減少不必要的或丟失的切換，以提高網(wǎng)絡(luò)性能；

·MRO的場(chǎng)景:過早切換、過晚切換和切換到錯(cuò)誤小區(qū)。

(3)RACH優(yōu)化(RACHOptimization，RO):

·主要目標(biāo):最小化UE的接入延遲，最小化由RACH和PUSCH帶來的上行干擾；

·次要目標(biāo):最小化RACH重試之間的干擾。

(4)覆蓋與容量?jī)?yōu)化(Coverage&CapacityOptimization，CCO):

·提供優(yōu)化的覆蓋:需要在LTE的服務(wù)區(qū)域內(nèi)，用戶可以使用可接受的或默認(rèn)的質(zhì)量建立和維持連接，就是說覆蓋需要連續(xù)，且使用戶意識(shí)不到小區(qū)的邊界；無論UE在IDLE還是Active狀態(tài)，在上、下行都要提供覆蓋。

·提供優(yōu)化的容量:在R9階段，覆蓋優(yōu)化比容量?jī)?yōu)化有更高的優(yōu)先級(jí)，但覆蓋優(yōu)化的算法也需要將對(duì)容量的影響考慮在內(nèi)；覆蓋和容量是相互制約的，因此如何尋找其間的平衡也是優(yōu)化目標(biāo)之一。

SON主要參與的公司有:Ericsson、Qualcomm、NSN、ZTE、Huawei、NTTDOCOMO、CATT、AlcatelLucent、Samsung、Motorola。

14.5.1頻譜聚合

頻譜聚合的概念

現(xiàn)有的LTE系統(tǒng)單載波最大帶寬為20MHz，在目前的頻譜分配下，還勉強(qiáng)可以找到可利用的頻段，如圖14.5.1所示。對(duì)于FDD，需要為上、下行分配對(duì)稱的頻段。同時(shí)更大的頻譜可以配置成多載波LTE系統(tǒng)。14.53GPPLTE-R10物理層重點(diǎn)技術(shù)

圖14.5.1LTE連續(xù)頻譜示意圖在LTE-A系統(tǒng)中，要求使用最大100MHz的帶寬，以提供高達(dá)1Gb/s的峰值速率。然而在當(dāng)前頻譜緊張的情況下，找到連續(xù)100MHz的頻譜已經(jīng)相當(dāng)困難，特別對(duì)于FDD，還需要找到對(duì)稱的上、下行各100MHz頻段幾乎不太可能。因此，利用非連續(xù)頻譜構(gòu)建出更大的帶寬勢(shì)在必行。LTE-A中頻譜聚合就是為了解決此問題而提出，如圖14.5.2為非連續(xù)頻譜示意圖。

圖14.5.2離散頻譜示意圖頻譜聚合的目的:

(1)提供更高的峰值傳輸速率；

(2)整合更多的帶寬資源，提高調(diào)度效率從而提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐量；

(3)優(yōu)化頻譜的使用。

頻譜聚合廣義上來講是一個(gè)已經(jīng)采用的技術(shù)，CDMAEV-DO多載波就屬于頻譜聚合，每個(gè)無線標(biāo)準(zhǔn)自身特點(diǎn)不同，因此其頻譜聚合需要解決的問題有所差別。對(duì)于LTE-A而言，存在以下一些頻譜聚合方式，如圖14.5.3所示。其中對(duì)于上行而言，每個(gè)UE可能使用相對(duì)較窄的、分布在不同頻段的帶寬，下行可能需要發(fā)射更大的帶寬。圖14.5.4是一個(gè)把多小區(qū)通過頻譜聚合定義為更寬帶寬的單小區(qū)的過程。

圖14.5.3LTE-A中頻譜聚合的具體利用圖14.5.4小區(qū)聚合示意圖

頻譜聚合討論的問題

目前頻譜聚合的討論主要集中在以下幾個(gè)方面:

(1)分量載波結(jié)構(gòu)。

·基本目標(biāo):與LTE兼容，減小功耗，降低實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和控制開銷。

·Primary/Secondary載波配置:Primary載波完全兼容LTE；Secondary載波可以不兼容LTE；控制信息只在Primary載波上發(fā)送；系統(tǒng)信息、同步信息只在Primary載波上發(fā)送。

(2)PDCCH設(shè)計(jì)。

·面臨問題:在一個(gè)載波上發(fā)送對(duì)比在多個(gè)載波上發(fā)送；獨(dú)立編碼對(duì)比聯(lián)合編碼；控制和業(yè)務(wù)是否在同一個(gè)載波上。

·幾種可選結(jié)構(gòu)，如圖14.5.5所示。

圖14.5.5幾種可選的PDCCH發(fā)射模式

(3)PUCCH設(shè)計(jì)。

·面臨問題:需要對(duì)多個(gè)載波的傳輸塊進(jìn)行反饋；與現(xiàn)有系統(tǒng)兼容問題；單載波特性如何保持。

·幾種建議結(jié)構(gòu)，如圖14.5.6所示。

圖14.5.6幾種可選的PUCCH發(fā)射模式

(4)非對(duì)稱頻譜聚合問題。

·非對(duì)稱頻譜聚合下的上行控制信道發(fā)送:使上行載波數(shù)目等于下行載波數(shù)目；保持上、下行載波數(shù)目不對(duì)稱。

·隨機(jī)接入的載波模糊問題是網(wǎng)絡(luò)如何知道終端是選擇哪個(gè)下行載波進(jìn)行接入:不同下行載波對(duì)應(yīng)的隨機(jī)接入配置不同；在所有下行載波上發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)；固定在一些載波上發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)。

(5)頻譜聚合中UE能力問題。

需要考慮UE接收功率譜和發(fā)射功率譜不匹配問題，另外，UE支持天線數(shù)目和帶寬會(huì)影響UE的能力。

頻譜聚合待研究的問題

目前頻譜聚合主要有以下幾個(gè)待研究問題:

(1)頻譜聚合場(chǎng)景。

(2)硬件設(shè)計(jì)需要考慮問題:

·信道預(yù)失真；

·自適應(yīng)雙工器設(shè)計(jì)；

·交調(diào)失真抑制。

(3)峰均比問題:

·同小區(qū)的多個(gè)載波采用相同小區(qū)標(biāo)識(shí)，各個(gè)載波發(fā)送的導(dǎo)頻序列是相同的，從而造成比較大的峰均比。

·解決方案:同小區(qū)不同載波采用不同的小區(qū)標(biāo)識(shí)；采用相同的小區(qū)標(biāo)識(shí)，在保護(hù)帶中填充數(shù)據(jù)；采用相同的小區(qū)標(biāo)識(shí)，不同載波對(duì)應(yīng)一個(gè)不同的循環(huán)時(shí)間移位；采用相同的小區(qū)標(biāo)識(shí)，不同載波對(duì)應(yīng)一個(gè)不同的相位偏置。

(4)功率控制問題(上行鏈路):各個(gè)分量載波使用同一個(gè)功放，還是各個(gè)載波都有一個(gè)功放。

(5)載波負(fù)載平衡:分量載波的帶寬可能不同。

(6)TDD系統(tǒng)不同載波的時(shí)隙配置比例:干擾問題如何解決？

(7)HARQ問題:如何有效支持初次/重發(fā)數(shù)據(jù)不同載波？

(8)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下頻譜聚合:HomeNB下的干擾問題如何解決？14.5.2協(xié)作MIMO

CoMP基本概念

協(xié)作MIMO簡(jiǎn)稱CoMP(CoordinatedgeographicallyseparatedMultipointtransmission/reception)，它有可能帶來無線通信領(lǐng)域的巨大變革。傳統(tǒng)的MIMO技術(shù)通過在發(fā)射／接收端配置多個(gè)天線構(gòu)成多發(fā)射／接收天線分集，主要存在兩個(gè)方面的問題:

(1)小型移動(dòng)終端多天線實(shí)現(xiàn)困難。對(duì)于小型移動(dòng)終端來說，實(shí)現(xiàn)大于兩天線以上的發(fā)射和接收相當(dāng)困難。

(2)小區(qū)邊緣速率的改善。傳統(tǒng)的單小區(qū)MIMO技術(shù)可以在小區(qū)內(nèi)部良好發(fā)揮作用，但在小區(qū)邊緣，由于同頻干擾作用導(dǎo)致SIR非常低，基本不能發(fā)揮MIMO作用。

CoMP的提出使MIMO不再局限于單小區(qū)，它可以是多小區(qū)，主要目的是改善小區(qū)邊緣吞吐量，并一定程度改善小區(qū)平均吞吐量。圖14.5.7為CoMP的示意圖。

圖14.5.7CoMP示意圖目前CoMP的研究主要集中在兩種類型上:

(1)聯(lián)合處理(JointProcessing，JP):發(fā)射數(shù)據(jù)由每一個(gè)協(xié)作點(diǎn)聯(lián)合處理。根據(jù)復(fù)雜度，聯(lián)合處理又可以分成聯(lián)合發(fā)射和動(dòng)態(tài)小區(qū)選擇發(fā)射兩種模式。聯(lián)合發(fā)射(JointTransmission，JT)是每個(gè)UE的數(shù)據(jù)都由所有或部分協(xié)作點(diǎn)聯(lián)合發(fā)射，以提高接收質(zhì)量，消除干擾。動(dòng)態(tài)小區(qū)選擇發(fā)射(DynamicCellSelection，DCS)是根據(jù)一定準(zhǔn)則，在某個(gè)時(shí)間選擇唯一一個(gè)協(xié)作點(diǎn)發(fā)射。

(2)協(xié)作調(diào)度(CoordinatedScheduling，CS)/協(xié)作波束形成(CoordinatedBeamforming，CB):數(shù)據(jù)僅僅從服務(wù)小區(qū)發(fā)射，但UE調(diào)度或BF方式是由協(xié)作點(diǎn)共同完成。

聯(lián)合發(fā)射

對(duì)于聯(lián)合發(fā)射，根據(jù)發(fā)射的相干性，分為相干聯(lián)合發(fā)射和非相干聯(lián)合發(fā)射。相干聯(lián)合發(fā)射就是多個(gè)發(fā)射點(diǎn)進(jìn)行相干發(fā)射，其目的是獲得幅度增益。非相干聯(lián)合發(fā)射就是多個(gè)發(fā)射點(diǎn)之間獨(dú)立發(fā)射，以獲得功率增益。

1)相干聯(lián)合發(fā)射

相干聯(lián)合發(fā)射如圖14.5.8所示，可以采用聯(lián)合precoding方法，其非常類似于LTER8上行的虛擬MIMO方法。相干聯(lián)合發(fā)射也分為圖14.5.8(a)所示的單UE聯(lián)合發(fā)射和圖14.5.8(b)所示的多UE聯(lián)合發(fā)射。

圖14.5.8相干聯(lián)合發(fā)射示意圖為了獲得良好的相干特性，在圖14.5.8中，UE需要反饋信道H或信道空間協(xié)方差矩陣HHH，以便各協(xié)作點(diǎn)聯(lián)合形成最優(yōu)加權(quán)值Wopt。

相干聯(lián)合發(fā)射的優(yōu)點(diǎn)是增益較高，缺點(diǎn)是需要大量的下行信道H反饋信息，會(huì)占用太多上行信道。

2)非相干聯(lián)合發(fā)射

當(dāng)無法進(jìn)行相干聯(lián)合發(fā)射時(shí)，非相聯(lián)合干性發(fā)射也是一種穩(wěn)健的發(fā)射方法。參入發(fā)射的多個(gè)協(xié)作點(diǎn)都為某個(gè)UE服務(wù)，但發(fā)射權(quán)值是獨(dú)立形成，因此不能在UE端形成相干信號(hào)，但可以比較穩(wěn)定地獲得功率增益，另外一半不需要反饋信道信息，如圖14.5.9所示。這種方法常有SFN(常用于MBSFN)和CDD(類似于R8中開環(huán)發(fā)射分集)兩種。

圖14.5.9非相干聯(lián)合發(fā)射示意圖

非相干單點(diǎn)發(fā)射(CS/CB)

從節(jié)可知，相干聯(lián)合發(fā)射具有最優(yōu)的性能，但需要反饋大量的信道信息；非相干聯(lián)合發(fā)射一般不需要復(fù)雜的反饋信息，但性能有限。介于這二者之間的一種方法——協(xié)作調(diào)度(CS)和協(xié)作波束形成(CB)被認(rèn)為是一種性能和復(fù)雜度的折中。

圖14.5.10為非相干單點(diǎn)發(fā)射的典型應(yīng)用示意圖，對(duì)于某個(gè)UE而言，這種發(fā)射與聯(lián)合發(fā)射的差異在于其仍屬于單小區(qū)發(fā)射范疇，但與R8中單小區(qū)服務(wù)的差異在于其在考慮發(fā)射權(quán)值時(shí)，需要參考鄰區(qū)的干擾控制，類似于“零點(diǎn)形成”技術(shù)。

圖14.5.10非相干單站發(fā)射應(yīng)用示意圖

CB的本質(zhì)在于:在對(duì)本小區(qū)的UE形成權(quán)值時(shí)，考慮對(duì)鄰區(qū)邊緣UE的干擾控制，最佳的目標(biāo)就是本小區(qū)服務(wù)UE得到服務(wù)，同時(shí)對(duì)鄰區(qū)的邊緣UE的干擾最小，因此一種所謂的“信漏噪比準(zhǔn)則”被討論。

CS的本質(zhì)在于:通過調(diào)度的方法，保證邊緣UE同時(shí)只收到服務(wù)小區(qū)的同頻信號(hào)(此時(shí)協(xié)作小區(qū)“犧牲”自己的資源)。

相對(duì)于R8的變化

CoMP實(shí)施后，對(duì)R8網(wǎng)絡(luò)存在一定的沖擊，對(duì)產(chǎn)品開發(fā)也有一定的影響，主要如下:

·網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):同步、Backhaul等。

·信道估計(jì)和測(cè)量方式:采用PrecodedDMRS和CSIRS，全新的體系。

·反饋方式:可能與R8的PMI反饋方式大為不同，同時(shí)對(duì)于CQI等上報(bào)也會(huì)發(fā)生變化。

·網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間協(xié)調(diào)方式:節(jié)點(diǎn)間傳輸?shù)膮f(xié)調(diào)信令等，如CS/CB等。

·MU-MIMO:成為必選，相應(yīng)的配對(duì)、權(quán)值生成、調(diào)度等都有較大變化。

·天線配置模式:天線數(shù)目、成本、天線形式(分集天線還是陣列天線)。

·應(yīng)用環(huán)境:宏站、郊區(qū)、農(nóng)村、家庭基站。

·網(wǎng)絡(luò)同步:定時(shí)精度、同步成本。

·校正網(wǎng)絡(luò):特別對(duì)于FDD而言。

·信道特征獲取:實(shí)時(shí)測(cè)量、信道模型。

·發(fā)射方法:CB、CS、配對(duì)算法、發(fā)射權(quán)值生成方案、CSI反饋、網(wǎng)絡(luò)同步。14.5.3下行MIMO

下行MIMO增強(qiáng)主要表現(xiàn)在空間維度的擴(kuò)充，LTE4Tx增強(qiáng)至LTE-A8Tx。涉及到的關(guān)鍵技術(shù)包括碼字個(gè)數(shù)/碼字-層映射、8Tx預(yù)編碼碼本設(shè)計(jì)、8Tx發(fā)射分集方案確定、增強(qiáng)反饋設(shè)計(jì)、信令設(shè)計(jì)和其他傳輸模式的支持。

碼字個(gè)數(shù)、碼字-層映射

LTE-A下行空間復(fù)用支持最高8層的傳輸，在下行8-by-X單用戶空間復(fù)用時(shí)，每個(gè)下行分量載波的一個(gè)子幀中容許最多兩個(gè)傳輸塊(碼字)傳輸給一個(gè)被調(diào)度的UE。每個(gè)傳輸塊進(jìn)行獨(dú)立編碼調(diào)制。對(duì)于下行碼字到層的映射，當(dāng)層數(shù)小于等于4層時(shí)，與R8下行碼字到層的映射方式相同；當(dāng)層數(shù)多于4層時(shí)，按照?qǐng)D14.5.11所示的方式映射。

圖14.5.11多余4層的碼字-層映射示意圖8Tx碼本設(shè)計(jì)

1)LTE-A碼本設(shè)計(jì)方向

根據(jù)目前的提案，LET-A碼本有兩個(gè)設(shè)計(jì)方向:

(1)以Philips、Qualcomm和Alcatel-Lucent公司為代表，認(rèn)為需要設(shè)計(jì)新的LTEA碼本，該碼本具有利用信道時(shí)域和頻域相關(guān)性的能力，如動(dòng)態(tài)碼本或多級(jí)碼本。但是Samsung、LGE(R1-090219)、Marvell和Motorola等公司認(rèn)為，閉環(huán)空分復(fù)用應(yīng)設(shè)計(jì)8Tx的固定碼本，例如對(duì)LTE碼本進(jìn)行簡(jiǎn)單的擴(kuò)展或DFT(CHT、Household變換)方法生成新的8Tx碼本。而Huawei等公司則同時(shí)考慮了動(dòng)態(tài)碼本和固定碼本設(shè)計(jì)。

(2)LTE中對(duì)于下行MIMO預(yù)編碼傳輸，預(yù)編碼碼本設(shè)計(jì)采用了16bit固定碼本。但在LTE-A中，碼本設(shè)計(jì)要同時(shí)考慮支持多種模式傳輸，如SU-MIMO、MU-MIMO和CoMP等。動(dòng)態(tài)碼本、多級(jí)碼本、自適應(yīng)碼本和可下載碼本概念的出現(xiàn)迎合了這樣的設(shè)計(jì)需求。但固定碼本實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，仍具吸引力。

2)LTE-A碼本設(shè)計(jì)準(zhǔn)則討論

(1)動(dòng)態(tài)碼本設(shè)計(jì):目前沒有明確的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，當(dāng)然首先必須能充分利用信道狀態(tài)的時(shí)域相關(guān)性和頻域相關(guān)性，以最小化反饋開銷。

(2)固定碼本設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:

·盡量保持LTERel-8碼本4種性質(zhì)(嵌套/酉陣/恒模/8PSK)，在性能增益顯著的情況下，可以放寬其中部分特性；

·同時(shí)支持SU-MIMO和MU-MIMO，也可能對(duì)SU和MU分別優(yōu)化碼本；

·支持Rank1~Rank8傳輸。

(3)目前唯一共識(shí)是:必須設(shè)計(jì)新碼本(動(dòng)態(tài)或固定)。Philips、Qualcomm和Alcatel-Lucent等公司給出的新碼本設(shè)計(jì)WayForward包括:

·Rel-8碼本只是LTE-A新碼本的一個(gè)子集；

·新碼本必須具有利用信道時(shí)域/頻域/空間相關(guān)性的能力；

·可以考慮在不同報(bào)告子幀中使用不同碼本。

3)主要碼本設(shè)計(jì)方案

(1)Samsung公司利用了復(fù)Hadamard變換固定碼本，包含16個(gè)碼字。

(2)Motorola公司設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單的針對(duì)Rank1和Rank2的碼本，Rank1滿足LTE碼本性質(zhì)，Rank2設(shè)計(jì)兩類碼本，分別適應(yīng)線陣和極化陣。

(3)Huawei公司針對(duì)不同Rank值采用不同的碼字生成方法設(shè)計(jì)了具有不同碼字個(gè)數(shù)的固定碼本。

(4)Marvell公司直接利用滿秩2Tx和4Tx碼本構(gòu)造了8Tx固定碼本，碼字個(gè)數(shù)16。

(5)中興公司設(shè)計(jì)原則:

·設(shè)計(jì)固定碼本，對(duì)H變化進(jìn)行擴(kuò)展，保持LTE碼本設(shè)計(jì)4特性，以弦距最優(yōu)為準(zhǔn)則進(jìn)行碼字搜索；

·SU-MIMO和MU-MIMO碼本分別進(jìn)行優(yōu)化；

·設(shè)計(jì)的碼本可適應(yīng)多種天線配置和信道環(huán)境(如線陣/極化、相關(guān)信道/非相關(guān)信道)。8發(fā)射分集碼本設(shè)計(jì)

在3GPPRAN1#57次會(huì)議上，對(duì)于8Tx下行發(fā)射分集的結(jié)論為:在LTE-A的下行8Tx傳輸中，不會(huì)引入新的發(fā)射分集方式。主導(dǎo)此結(jié)論的公司是Ericsson、Qualcomm和Nokia。Qualcomm和Nokia的提案中，通過仿真說明了引入新的發(fā)射分集方式與虛擬4端口映射到8Tx上后與仍采用LTE4Tx發(fā)射分集相比沒有明顯的增益，而采用虛擬4端口映射方式仍可以繼續(xù)沿用LTE中的4端口CRS進(jìn)行解調(diào)，導(dǎo)頻開銷少，不會(huì)增加設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。

Qualcomm的虛擬4端口映射到8Tx的實(shí)現(xiàn)方案舉例:

(1)物理天線進(jìn)行配對(duì)進(jìn)行與虛擬端口的映射:(1，5)→1′，(2，6)→2′，(3，7)→3′，(4，8)→4′。

(2)映射時(shí)物理天線間引入CDD方式的線性變換:

LTE-A與LTE中MIMO對(duì)比

LTE-A較LTE最顯著的MIMO增強(qiáng)特征是:

(1)增強(qiáng)了LTE下行傳輸方案性能(DL4Tx→8Tx)。

(2)增加了新的下行傳輸模式，初步定義為模式8等。

(3)增加了新的DCI格式和RS類型。

(4)定義了兩類RS:DMRS和CSI-RS。

·DM-RS:用于PDSCH解調(diào)，UE專用，是Rel-8DRS到多層的擴(kuò)展，每層RS相互正交，與數(shù)據(jù)執(zhí)行相同預(yù)編碼操作。

·CSI-RS:用于獲取CSI(包括CQI/PMI/RI等)，小區(qū)專用(即公共RS，CRS)，稀疏分布于時(shí)域和頻域。14.5.4下行參考信號(hào)設(shè)計(jì)

在R8中，RS有多種用途，既用于UE進(jìn)行CQI估計(jì)，也用于UE作數(shù)據(jù)解調(diào)參考，另外還用于信道PMI/RI判斷。然而，隨著端口數(shù)增加，小區(qū)參考信號(hào)的開銷急劇增加，以至于在LTE-A中，為了支持8層數(shù)據(jù)復(fù)用而又不明顯增大開銷，必須全新設(shè)計(jì)參考信號(hào)。每種參考信號(hào)有不同的目的:

(1)CRS:

·最大即4端口，在4端口及以下時(shí)，與R8完全一致；

·用于控制信道的解調(diào)；

·對(duì)于特定UE進(jìn)行信道狀態(tài)測(cè)量。

(2)DMRS:

·R10中最高8層PDSCH解調(diào)參考；

·其密度隨層數(shù)不同可以不同；

·支持SU-MIMO、MU-MIMO、SU-CoMP和MU-CoMP；

·為UE特定參考信號(hào)，其加權(quán)編碼矩陣同UE數(shù)據(jù)部分；

·編碼矩陣可以傳遞給UE；

·在不同的RB可以有不同圖；

·與CRS的FDM/TDM復(fù)用不同，R10中DMRS采用CDM方式。在支持Rank1和Rank2時(shí)，DMRS密度為每RB12個(gè)RE，采用CDM方式，與R9中DMRS一致，見圖14.4.1；當(dāng)支持Rank3~Rank8時(shí)，DMRS密度為每RB24個(gè)RE，復(fù)用方式正在討論之中。

(3)CSI-RS:

·為小區(qū)參考信號(hào)；

·R10中UE信道狀態(tài)測(cè)量，且支持最高8端口測(cè)量；

·不能用于數(shù)據(jù)解調(diào)參考；

·不需要每TTI都發(fā)射，因此有低的開銷(8端口總共開銷小于1%)；

·支持所有發(fā)射模式下的信道測(cè)量；

·圖案正在討論之中。14.5.5中繼技術(shù)

在R8及以前的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為了增大覆蓋，常常采用兩種方式:

(1)RRU拉遠(yuǎn)。該方法是把小區(qū)中部分射頻及天線單元通過光纖方式進(jìn)行拉遠(yuǎn)，如圖14.5.12所示。在此方式中，需要有足夠的光纖資源，而且，由于是部分射頻單元拉遠(yuǎn)，因此在拉遠(yuǎn)部分覆蓋區(qū)域，其頻譜效率將降低。

圖14.5.12RRU拉遠(yuǎn)示意圖(2)直放站。如圖14.5.13所示，直放站是把無線信號(hào)直接放大。這種方式的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、不能改善SINR、不能提高容量、可能造成小區(qū)之間干擾增大。

圖14.5.13直放站示意圖

為了克服上述兩種方式的缺點(diǎn)，