??? 當(dāng)前，在中國移動,、中國電信和中國聯(lián)通的積極推動下，TD-SCDMA,、CDMA2000、WCDMA等3G網(wǎng)絡(luò)正在全國各地進(jìn)行廣泛部署,，而作為呼聲甚高的后3G標(biāo)準(zhǔn),，LTE標(biāo)準(zhǔn)已接近完成，LTE-Advanced標(biāo)準(zhǔn)化工作也在緊鑼密鼓地展開,。那么，LTE標(biāo)準(zhǔn)化工作目前進(jìn)展到了什么階段,？其難點在何處,？在哪些方面做出了提升和完善？TD-LTE和FDDLTE兩種標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展如何,？對此,，記者日前與工業(yè)和信息化部IMT-Advanced推進(jìn)組技術(shù)工作組副組長、工業(yè)和信息化部電信研究院通信標(biāo)準(zhǔn)研究所高級工程師沈嘉進(jìn)行了座談,。
LTERel.8標(biāo)準(zhǔn)制定完成
LTE-Advanced進(jìn)入準(zhǔn)備階段
??? 當(dāng)前,，LTERelease8大部分標(biāo)準(zhǔn)（包括基本技術(shù),、功能、特性等）的制定基本已經(jīng)完成,，但是一些測試標(biāo)準(zhǔn)（主要是RAN5制定的終端測試標(biāo)準(zhǔn)）尚需延遲到9月完成,。另外，LTE標(biāo)準(zhǔn)后續(xù)版本的不斷完善和增強(qiáng)是一個漫長的過程,，正如WCDMA的R99版本很早就被推出,，但是其后續(xù)R4、R5,、R6,、R7版本卻一直在不斷地完善和演進(jìn)，這是一個長期的過程,。
??? 沈嘉表示,，隨著Release8版本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定的基本完成，其標(biāo)準(zhǔn)制定的難點和技術(shù)挑戰(zhàn)都已經(jīng)被一一克服?，F(xiàn)在的挑戰(zhàn)和難點在于,，如何將LTE標(biāo)準(zhǔn)從技術(shù)層面向產(chǎn)業(yè)化層面成功轉(zhuǎn)化，使新的產(chǎn)品能夠融合新的標(biāo)準(zhǔn),、實現(xiàn)各種新的技術(shù),、通過新體系的測試，并進(jìn)一步保證投入新體系的運營,。
??? 沈嘉表示,，標(biāo)準(zhǔn)的制定與產(chǎn)業(yè)部署遵循“部署一代、研發(fā)一代,、準(zhǔn)備一代”的規(guī)律與準(zhǔn)則,，當(dāng)前3G進(jìn)入到部署階段，LTE進(jìn)入到研發(fā)階段,，LTE-Advanced進(jìn)入準(zhǔn)備周期,。另外，ITU也有相關(guān)要求,，對LTE標(biāo)準(zhǔn)的制定與成型提出了時間表,；對于3GPP等各個標(biāo)準(zhǔn)化組織來說，他們必須按照此時間表開展工作,，按時推出IMT-Advanced標(biāo)準(zhǔn),。
??? 每一種新標(biāo)準(zhǔn)的提出，都分為兩種模式：是對原來標(biāo)準(zhǔn)的繼承,、發(fā)展之后進(jìn)一步做出改進(jìn)和完善,，還是對原有標(biāo)準(zhǔn)革命性、顛覆性地進(jìn)行創(chuàng)新,。而LTE相對于WCDMA,、TD-SCDMA等3G技術(shù)而言,，其革命性和顛覆性更強(qiáng)，尤其是在物理層做出了極大的創(chuàng)新,。而LTE-Advanced對LTE的增強(qiáng)相對來講,，繼承性則較強(qiáng)，它保留了LTE的核心,，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了許多外圍擴(kuò)展,，比如增加帶寬、空間維度上的進(jìn)一步增強(qiáng)等,。目前3GPPRAN1的工作重點已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)向LTE-Advanced,，RAN其他各工作組也將逐漸增加在LTE-Advanced方面的投入。
??? LTE-Advanced的下一個階段的標(biāo)準(zhǔn)俗稱5G,，目前還沒有相關(guān)工作開展,。當(dāng)前，LTE和IMT-Advanced標(biāo)準(zhǔn)制定的工作之所以能夠展開,，主要是由于WRC07（2007年世界無線大會）為IMT-Advanced分定了新的頻譜,。WRC每4年召開一次，因此到WRC11時5G標(biāo)準(zhǔn)的雛形方可能出現(xiàn),。
LTE-Advanced在4方面做出增強(qiáng)與提升
??? LTE-Advanced是3GPP為了滿足ITUIMT-Advanced（4G）的要求而推出的標(biāo)準(zhǔn),。3GPP認(rèn)為，LTE本身可以作為滿足IMT-Advanced需求的技術(shù)基礎(chǔ)和核心,，只是純粹從指標(biāo)上來講,，LTE較IMT-Advanced的要求還有一定差距。因此當(dāng)將LTE升級到4G時,，我們并不需要改變LTE標(biāo)準(zhǔn)的核心,，而只需在LTE基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)充、增強(qiáng),、完善,，就可以滿足IMT-Advanced的要求，LTE-Advanced正是基于此原因而被提出,。
??? 沈嘉介紹說,，LTE-Advanced主要在以下4個方面做出了新的提升和增強(qiáng)。
??? 首先是通過對頻域進(jìn)行擴(kuò)充,，進(jìn)一步提高帶寬,。因為IMT-Advanced峰值速率的指標(biāo)要求更高，而LTE的最大帶寬是20MHz,，還不足以達(dá)到IMT-Advanced的要求，所以需要擴(kuò)充到更高帶寬,，比如40MHz,、60MHz,，甚至更高。提高帶寬和峰值速率的方法之一是對頻域進(jìn)行擴(kuò)充,，即把幾個基于20MHz的LTE設(shè)計捆綁在一起,，通過“頻譜聚合”的方式進(jìn)行帶寬增強(qiáng)。
??? 提高峰值速率的第二種方法是：通過增加天線數(shù)量以提高峰值頻譜效率,，即利用空間維度進(jìn)行擴(kuò)充,。目前這方面最直接的方法是在基站站點上增加天線——即采用更高階的MIMO技術(shù)，在LTE階段可以做到在基站側(cè)設(shè)置4個天線,，終端側(cè)設(shè)置4個接收天線和1個發(fā)射天線,，這樣只能做到下行4發(fā)4收、上行1發(fā)4收,；為了進(jìn)一步提高峰值頻譜效率,，基站側(cè)將增加到8個天線、終端側(cè)增加到8個接收天線和4個發(fā)射天線,，這樣就可以做到下行8發(fā)8收,、上行4發(fā)8收?？紤]到基站和終端的空間有限,、施工難度和終端成本因素，再增加天線變得不太現(xiàn)實,，因此下行8×8,、上行4×8的設(shè)計已經(jīng)是一個極端配置了。
??? 除了以上方法,，對空域的擴(kuò)充還有其它的兩個方法,，是以前所沒有采用的——第一種是多點協(xié)同，即CoMP技術(shù),；第二種是Relay（無線中繼）技術(shù),。這兩種技術(shù)盡管也是進(jìn)一步利用空間的維度進(jìn)行擴(kuò)充，但是其設(shè)計思路更加開闊,，不僅僅是在原有站點上加天線,，而是增加一些新的站點。集中在單個站點增加天線可以看作一種集中式的多天線技術(shù),，而通過增加新站點增加天線的方法則是一種分布式多天線技術(shù),。
Relay和CoMP技術(shù)推動新標(biāo)準(zhǔn)革命式創(chuàng)新
??? 作為LTE-Advanced對空域擴(kuò)充的兩種核心技術(shù)，Relay和CoMP技術(shù)對LTE標(biāo)準(zhǔn)做出了很大的創(chuàng)新,。
??? Relay技術(shù)是在原有站點的基礎(chǔ)上,，通過增加一些新的Relay站（或稱中繼節(jié)點），加大站點和天線的分布密度。這些新增relay節(jié)點和原有基站（母基站）都通過無線連接,，和傳輸網(wǎng)絡(luò)之間沒有有線的連接,，下行數(shù)據(jù)先到達(dá)母基站，然后再傳給中繼節(jié)點,，中繼節(jié)點再傳輸至終端用戶,，上行則反之。這種方法拉近了天線和終端用戶的距離,，可以改善終端的鏈路質(zhì)量,，從而提高系統(tǒng)的頻譜效率和用戶數(shù)據(jù)率。
??? 沈嘉介紹說,，Relay技術(shù)跟傳統(tǒng)的直放站接力不同,，傳統(tǒng)的直放站完全是在接到母基站的射頻信號后，在射頻上直接轉(zhuǎn)發(fā),，因此它的作用只是放大器而已,。這種放大器在一些場景是有一定的作用的，但是它的作用僅限于增加覆蓋,，并不能提高容量,。當(dāng)直放站放入母基站和終端之間，它并不能利用其跟用戶之間更近的距離,，進(jìn)一步優(yōu)化信號的傳輸格式和資源分配,，提高傳輸效率。比如母基站直接向終端傳輸時會選擇一個調(diào)制編碼階數(shù),，而經(jīng)過中繼站轉(zhuǎn)發(fā)時,，由于鏈路條件的改善，有機(jī)會設(shè)置一個更高的調(diào)制編碼階數(shù),，獲得更好的傳輸速率,。而直放站只支持簡單的轉(zhuǎn)發(fā)功能，無法實現(xiàn)傳輸設(shè)置的優(yōu)化,。
??? 另外,，即便是為增加覆蓋而用，使用直放站也會造成很多問題,，比如它會帶來更多的干擾源,。這個干擾如果控制得好，它便能增加覆蓋,；但是如果控制不好干擾,，用戶體驗可能不升反降。
??? 沈嘉提到,，目前考慮的Relay站有3種類型：層三Relay,、層二Relay和層一Relay,。層三Relay就是一個無線回傳的基站；層一Relay就是一個增強(qiáng)的直放站,；層二Relay介于層三Relay和層一Relay之間,，比無線回傳的基站簡單、價格和成本低廉,，但是比直放站復(fù)雜。從協(xié)議功能上講,，層二中繼節(jié)點有一定的資源分配功能,，但沒有完整的層三資源管理功能；無線回傳基站是層三的中繼節(jié)點,，即包含了完整的三層協(xié)議,；而增強(qiáng)直放站是層一的中繼節(jié)點，因為它只有物理層的轉(zhuǎn)發(fā)功能,。
??? 沈嘉表示,，以上三種究竟采用哪種還存在一定的爭議，層一的和層三的相對來講爭議小一些,，爭議較大的是第二種,，即要不要做這樣一種中間類型。要做層一和層三的基站,，基于原來的LTE設(shè)計改動較?。坏且鰧佣?，刪掉哪些功能,、保留哪些功能，新類型的站點需要確定一套新的配置集,、參數(shù)集和減化的協(xié)議架構(gòu),，在標(biāo)準(zhǔn)化方面需要做的工作要多一些。
??? 協(xié)同多點（CoMP）跟傳統(tǒng)的分布式天線技術(shù)類似,，但分布式天線的設(shè)計是基于具體實際工程形態(tài)而言,，而不是技術(shù)層面的概念。CoMP是從技術(shù)角度進(jìn)行定義,，它是利用光纖連接的天線站點協(xié)同在一起為用戶服務(wù),，相鄰的幾個天線站或節(jié)點同時為一個用戶服務(wù)，從而提高用戶的數(shù)據(jù)率,。
??? CoMP尤其可以提高小區(qū)邊緣的性能,。目前傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要問題是：基站的交界部存在干擾和覆蓋質(zhì)量下降的問題，導(dǎo)致終端在切換區(qū)的性能較差,。但是CoMP可以使幾個小區(qū)同時對小區(qū)結(jié)合部進(jìn)行覆蓋,，這樣就可以提高小區(qū)邊緣的通信質(zhì)量。CoMP與Relay技術(shù)的區(qū)別在于，分布式節(jié)點不是利用無線的方式,、而是通過光纖與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有線連接,。
TD-LTE和FDDLTE同步發(fā)展
??? 談起當(dāng)前TD-LTE和FDDLTE并列發(fā)展的格局，沈嘉并不贊同TD-LTE和FDDLTE是兩個陣營這一說法,；他認(rèn)為二者是LTE支持的兩種模式,，分別用于對稱頻譜和不對稱頻譜，它們之間并不存在對立的關(guān)系,?！?FONT face=宋體>運營商關(guān)注的是怎樣有效利用其頻譜，如果得到的是成對頻譜（pairedspectrum）,，那么就適合部署FDD LTE,；如果得到的是非成對頻譜（unpaired spectrum），那么就適合部署TD-LTE,?！?/P>
??? 沈嘉表示，這兩個技術(shù)共用了很多核心技術(shù),，只不過在具體的資源調(diào)度,、信令設(shè)計、多天線設(shè)計,、時序管理等方面,，由于FDD和TDD本身的特性和信道條件的不同，有一些不同的設(shè)計,。當(dāng)二者從LTE階段向LTE-Advanced演進(jìn)時,，也將基于很多共同的核心技術(shù)，而在FDD和TDD模式下分別保留其特性,。
??? 沈嘉認(rèn)為,，TD-LTE和FDDLTE的設(shè)計目標(biāo)并不是FDD和TDD的融合，而是為不同的運營商在不同的頻譜提供高效而優(yōu)化的技術(shù),，共享核心技術(shù)使產(chǎn)業(yè)界能夠以更低的成本開發(fā)兩種模式的設(shè)備,。當(dāng)前，TD-LTE和FDDLTE獲得同步的發(fā)展,，二者的各自保持特點,、分別優(yōu)化，在共性和特性之間取得良好的平衡,，這是一種很好的狀態(tài),。FDD和TDD的信道特性不同，天生具有差異性,，要使二者完全一致不是一種科學(xué)的做法,，其成本也不可能真正降低,，因此FDD和TDD兩個標(biāo)準(zhǔn)很難完全融合。
??? 在2007年底以前,，曾經(jīng)有兩個TDDLTE標(biāo)準(zhǔn),，但在這之后二者融合為一個TDD標(biāo)準(zhǔn)，即目前中國主導(dǎo)的TD-LTE標(biāo)準(zhǔn),，沈嘉和他的很多同事就曾參與到標(biāo)準(zhǔn)融合的過程中,。融合的原因是，隨著市場和技術(shù)的發(fā)展,，產(chǎn)業(yè)界對兩種TDDLTE標(biāo)準(zhǔn)融合的需求越來越高——TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)界在國內(nèi)做了大規(guī)模的試驗,，各種研發(fā)和推廣工作逐步展開，許多產(chǎn)業(yè)鏈的國內(nèi)外廠商都看到了中國推動TDD產(chǎn)業(yè)發(fā)展的堅定決心,，于是紛紛參與到標(biāo)準(zhǔn)的制定中；比另外一種TDDLTE標(biāo)準(zhǔn)具有更好的大規(guī)模部署前景,。從研發(fā),、部署和成本等方面考慮，如果兩種TDD模式并存,，將分散產(chǎn)業(yè)的力量,，因此產(chǎn)業(yè)界希望LTE模式盡可能少，讓FDD和TDD各僅存在一個模式,。產(chǎn)業(yè)界最終選擇了TD-LTE,。
??? 從2007年第四季度開始，產(chǎn)業(yè)界開始達(dá)成共識——中國移動開始和許多國外運營商溝通,，力促兩種TDD標(biāo)準(zhǔn)合二為一,；國內(nèi)各設(shè)備企業(yè)也紛紛投入TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)的融合工作，并與國外設(shè)備企業(yè)頻繁溝通,，不斷達(dá)成共識,。最終3GPP在11月和12月的會議上，將另外一種TDDLTE模式合并入當(dāng)前的TD-LTE,。
??? 沈嘉認(rèn)為,，當(dāng)前兩種LTE標(biāo)準(zhǔn)的制定是同時完成的，進(jìn)度保持一致,，為TD-LTE產(chǎn)業(yè)化和FDDLTE同步發(fā)展創(chuàng)造了良好條件,。
??? TD-LTE從融合成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)到后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)化過程中，許多國際廠商也都參與到其中,，做出了很多貢獻(xiàn),，如愛立信、諾基亞,、諾基亞西門子,、高通等,，現(xiàn)在正積極參與TD-LTE的設(shè)備開發(fā)。因此,，我們對TD-LTE的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化充滿信心,。