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LTE-Advanced关键技术及标准进展
1、引言LTE-Advanced LTE-A是LTE的演进版本,其目的是为满足未来几年内无线通信市场的更高需求和更多应用,满足和超过IMT-Advanced的需求,同时还保持对LTE较好的后向兼容性LTE-A采用了载波聚合Carrier Aggregation上/下行多天线增强Enhanced UL/DL MIMO、多点协作传输Coordinated Multi-point TxRx、中继Relay、异构网干扰协调增强Enhanced Inter-cell InterferenceCoordinationfor Heterogeneous Network等关键技术,能大大提高无线通信系统的峰值数据速率、峰值谱效率、小区平均谱效率以及小区边界用户性能,同时也能提高整个网络的组网效率,这使得LTE和LTE-A系统成为未来几年内无线通信发展的主流,本文将对这些关键技术及其标准进展进行介绍
2、3GPP LTE-Advanced需求分析IMT-Advanced和LTE-Advanced的需求以及LTE Rei.8版本对需求的满足度参见表loLTl*-A RvquvcnxniM LTER8FDDMctncs IM1-A KcqiigncniPvrttMTTUIKC91X8Caw“由40MH7KKSUl/2UMH,Wider IMd5ill.Ieik Spwtnin1llkkncy\752*2MIMOI54M MINKhlfl.Peak Itlkiencyf6751442ns il-2小t/SIzIM,Avenge CellSpectmm221632*2「264-21934*2ilk KHGf1/17442K7|4-4IUI.Avemge CellSpevlnim11412U-201161*2JlkicntV1/22x4i006IX.Cdl HdgcU«r SpovtnimO72*2心e阿/OO5i2*
20.06Eilk51/O124*44*2O ilMM5,Cdl l.dxsc UATSpcclnun003OOlXdlEOjciencv I/OXP2*I表1IMT-Advanced和LTE-Advanced的需求以及LTE Rei.8性能为满足这些需求,3Gpp在LTE-A SIStudy 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 LTERelease10beyond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CAWI WorkItem,UL MIMOWI,DL MIMOWI,Relay WLCoMP 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HeterogeneousNetwork,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elCIC forHetnetWI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O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的报告人职位一一中国移动成为elCIC WI的报告人,华为公司成为UL MIMOWI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
3、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 Rei.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1Band1Carrier1Carrie工2Carrier3■-IAg*regated CarrierL and Carrier2Band1Of er»1or1Op2Operator1Csriier1C arrwr2Carrier3Sceranotvpe AJnua-Band,ContiguousAK^regated CztrrlerlandCarrier3・Scenario typeb:Intra-Band,Non CortiguousandH and2C arxi«r1Csrri^r2■■Carrier1in hand1Aggregated with Carrier2in band2Sceronatype Cnter-Band.Non-Contiouous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 ReL8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ReL10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。