LTE-R12版本以及后续演进

LTE 第12版以及演进

简介：

基于LTE无线接入技术的4G移动宽带统的已经进入了大规模的部署阶段，截止2011年末已经有1200万用户，并且预计在2015年达到5亿用户。现在开始部署的LTE是基于3GPP 8/9 版本，也就是LTE的第一个版本。但是为了满足合理的满足运营商和用户的期望，持续的提高运营商和用户的体验，LTE 无线接入技术会不断的向前演进。

LTE的演进中道路中的第一步被称作TLE-A，是作为3GPP Re1-10中的一部分于2010年定案的。版本10在各个方面扩充和提高LTE无线接入技术的性能，包括传输大于20MHZ的带宽和通过载波整合来提高频谱的适应性，加强了基于扩展和更弹性化的参考信号的结构的多天线传输技术。同时介绍了继电保护功能，也意味着不仅可以把LTE应用在网络接入中，还可以作为一种无线回路（wireless backhauling）的解决方案。

最近，3GPP已经进入LTE Re1-11的最后阶段了。除此之外，为了更好的改良Re1-10中的一些部分，LTE Re1-11 包括了CoMP（coordinated multipoint transmission/reception）的一些基本功能，同时为了提高能效和降低干扰而改良了载波结构。满足支持GSM,HSPA和LTE的终端和基站更高

的性能要求，也是Re1-11版本的任务之一。

对于LTE Rel-10/11版本来说另一个主要关注点是加强对于局部地区接入和通信的非均匀部署。虽然这样的部署，既低功率节点部署在大功率节点的覆盖下已经在第一个LTE版本已经实现（已经更早的无线接入技术，包括3G/HSPA和2G的GSM中），10/11版本又引入了额外的功能，以增强异构部署和扩展低功率节点的范围，尤其是广域和局域层运行在同一个载波频率上时。

由于LTE 11版本的规范已经进入尾声，3GPP逐渐把重点转移到下一个主要的步骤上，有时被简称为LTE-B（如图1）。本文的目的是一些LTE进一步演进上的一些关键技术。

图一：LTE的演进

2进一步加强局域接入

改善通信容量和扩展无线接入网可达到数据速率的关键是进一步的密致化的网络，即网络节点的数目增加，从而使用户终端物理上更加接近网络节点。除了直接大规模部署致密化网络，网络的致密化还可以由在现有的宏节点层覆盖下的互补的低功率节点实现。

在这样的异构部署，在本地，低功耗节点提供了非常高的通信能力和服务水平（终端用户吞吐量），例如：当宏层提供全区域覆盖时的室内和户外热点位置。因此除了广域覆盖宏层，低功率节点同样能够提供局部地区的网络接入。

相比更常规的宏层部署，在一般情况下，当考虑本地区域层的部署时，重要的是要理解和考虑到这种部署方面的特点和限制的差异。例如，虽然通常来说低部署量，运行成本和能耗是三个非常重要的方面，但是这些方面应该在局域接入部署中被进一步强调。因为大量的这样部署的网络节点中，每个节点的负载和使用率往往还比较低。

同时，当本地区域层部署在终端随时可以接回的宏层下时，，局部区域层的可靠性和覆盖要相较于非常高的可靠性和覆盖范围要求的宏层而言得到一定程度的降低。

就传输而言，对每个局部区域的节点而言同时处于活跃的用户终端非常少。可以预期，由于非常低的平均负载和非常高的瞬间数据传输率，传输动态范围变化会非常大

最后，与宏层相比，可以预期的是：在局部区域层，用户终端将是静止的或者缓慢的移动。

LTE从第一个版本开始就能够在很宽的范围内拥有良好的表现，包括广域接入和局域接入。然而，随着对搞数据速率的稳定性的关注，针对当地区域的情况进一步优化，应考虑到上述的要求。

2.1离散频率的局域接入

正如上文提到的，在异构部署的3GPP业务包括Rel-11，主要集中在相同的频率操作，即广域和局域层在同一载波频率上运行。主要原因是，特别是对拥有有限的频谱的运营商，他们不必为各层分裂频谱，减少带宽，也可实现的数据速率可在每一层中传输。因此，现在3GPP中功能的焦点主要针对处理中的相同频率的部署的不同层之间的层间干扰。

然而，由于较低的频率已经被蜂窝和非蜂窝服务大量使用，在未来的可用频谱将主要集中在更高的频率（3.5GHZ甚至更高）。在一般情况下，更高的频带不太适合于使用在一个宏内部署。并且，在世界的某些地区，在室外使用3.5 GHz 频段和最大输出功率受到一定的监管和限制。

随着更高的频带在宏层使用上的受限，需要更多地考虑附加在宏层之下的工作在高频并且频率离散的局域接入。这样频率分离的局域部署不仅避免了在Rel-11中提出并讨论过的相同频率的部署的层间干扰问题，相比运行在相同的频率下，它也提供了一些额外的好处。

目前，在3GPP中，许多方面，局域接入节点对RF要求与广域一样严格。其中一个原因是，3GPP一直假设局域和广域部署可以共享相同的频带。对RF 的要求十分严格，例如相邻信道受到抑制时，为避免阻塞靠近本地区域的临近局域节点，会连接到具有高输出功率的并可能在相邻频域的广域层。然而，如果额外的频带只能被用于本地区域访问，它是能够放松局域接入节点的对RF要求的。

离散频率的部署方式，还允许在广域和局域层采取不同的双工方案。总之，相较最新的广域部署，现在对局部地区部署的兴趣正在不断增加，在这种情况下TDD越来越重要。例如，现有的广域的FDD网络可以由局域层使用TDD来补充。为了更好地处理在一个局域内流量的高度动态变化，这时从一个局域接入节点发送或接收数据的终端的数目可以非常小，动态TDD是十分有益并且必要的。在动态TDD中，网络可以动态地使上行链路或下行链路传输的子帧与瞬时流量的情况相匹配，这会让用户终端的性能得到改进。动态TDD要求离散频率的局域部署，以避免层间干扰。例如，如果广域层的下行链路传输干扰到局域层的上行链路传输，可能会严重限制局域层的性能。

2-2广域和局域的交互------软小区

传统的局域接入运营方式是局域节点自建独立的小区，这些小区单独运行并且相对独立于叠加在局域层上的宏层。在这种情况下，低功率节点传输与小区相关联的所有的信号，包括特定小区的参考信号和同步信号，以及系统的全套信息。此外，移动装置只能单一地与一个局域节点或一个宏节点连通。

很显然，一个独立的节点不管是否存在广域层都可以运行。然后终端在广域已经覆盖的到的地方，通过一个更综合的方式，既同时连接到广域和局域两个层