LTE-Advanced关键技术规范及管理标准进展.doc

LTE-Advanced 关键技术及标准进展 来源?[电信网技术]?作者?华为技术有限公司 表1 IMT-Advanced 和LTE-Advanced的需求以及LTE Rel.8性能 为满足这些需求，3GPP在LTE-A SI(Study Item)阶段对载波聚合、上下行多天线增强、多点协作传输、中继等关键技术进行了性能评估。2009年10月，3GPP将LTE-Advanced (LTE Release 10 beyond) 作为IMT-Advanced候选技术方案提交ITU，包括FDD和TDD两种制式，以及初始的自评估结果。 同时基于此候选方案和评估结果，在2010年3月LTE-A SI结束后，3GPP又先后成立了CA WI (Work Item)，UL MIMO WI， DL MIMO WI，Relay WI，CoMP SI，对这些关键技术进行进一步完善和标准化。 另外，LTE/LTE-A制式内的不同功率节点同覆盖形成的异构网络系统(Heterogeneous Network，Hetnet)作为一种显著提升系统吞吐量和提高网络整体效率的技术在3GPP中也引起了极大关注，2010年3月也成立了eICIC for Hetnet WI。 中国公司一直非常重视并积极参与LTE-A的标准化过程，提交的提案覆盖了下文阐述的所有关键技术，并且突破性地取得了其中两个重要WI的报告人职位——中国移动成为eICIC WI的报告人，华为公司成为UL MIMO WI的报告人。 本文将对这些关键技术及其目前的标准进展进行简要介绍。 　载波聚合(Carrier aggregation，CA) 载波聚合是能满足LTE-A更大带宽需求且能保持对LTE后向兼容性的必备技术。 目前，LTE支持的最大带宽是20MHz，LTE-A通过聚合多个对LTE后向兼容的载波可以支持到最大100MHz带宽。接收能力超过20MHz的LTE-A 终端(User Equipment，UE)可以同时接收多个成员载波，而对LTE Rel.8的终端，也可以正常接收其中一个成员载波。 频谱聚合的场景可以分为3种：带内连续载波聚合(Intra-Band，Contiguous)、带内非连续载波聚合(Intra-Band，Non-contiguous)、带外非连续载波聚合 (Inter-Band，Contiguous)。具体参见图1。 图1 典型CA场景 带外非连续载波聚合通常会造成共站同功率的两个成员载波的覆盖不相同。 标准中曾对LTE-A每个成员载波是否都要保证对LTE Rel.8后向兼容性的问题进行过长时间的讨论。考虑到频谱效率、系统简单性、终端/eNodeB复杂度和测试复杂度等因素，标准最后决定在Rel.10中，CA成员载波都是后向兼容的，在后续版本中可以考虑引入其他形态载波的可能性。 LTE-A不同终端聚合的载波数目可以不同。FDD系统中，同一个终端聚合的上/下行成员载波的数目也可以不同;但TDD系统中，通常上/下行成员载波的数目是相同的。 在MAC到PHY映射上，无论上行还是下行，每个成员载波有独立的HARQ实体，这种方式可以最大程度地重用Rel.8的功能，并能保证较好的HARQ性能，缺点是可能需要反馈多个ACK/NACK。 LTE上行采用了单载波传输方式(DFT-S-OFDM)，在LTE-A上行多载波聚合传输时，经过对OFDM和N x DFT-S-OFDM之间的评估之后，最终传输方式采纳了N x DFT-S-OFDM的形式，即其中每个成员载波按独立的DFT-S-OFDM传输。 多天线增强(Enhanced Multiple Antenna Transmission) 多天线技术的增强是满足LTE-A峰值谱效率和平均谱效率提升需求的重要途径之一。 LTE Rel.8下行支持1，2，4天线发射，终端侧2，4天线接收，下行可支持最大4层(Layer)传输。上行只支持终端侧单天线发送，基站侧最多4天线接收。LTE Rel.8的多天线发射模式包括开环(Open loop)MIMO，闭环(Closed loop)MIMO，波束成型(Beamforming，BF)，以及发射分集。 除了单用户MIMO(single-user MIMO，SU-MIMO)，LTE中还采用了另外一种谱效率增强的多天线传输方式，称为多用户MIMO(Multi-User MIMO，MU-MIMO)，多个用户复用相同的无线资源通过空分的方式同时传输。 LTE-A中为提升峰值谱效率和平均谱效率，在上下行都扩充了发射/接收支持的最大天线个数，允许上行最多4天线4层发送，下行最多8天线8层发送，从而LTE-A中需要考虑更多天线数配置下的多天线发送方式。 　　上行多天线增强 LTE-A上行除了需要考虑更多天线数配置外，还需要考虑