當前，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)絡正在全國各地進行廣泛部署，而作為呼聲甚高的后3G標準，LTE標準已接近完成，LTE-Advanced標準化工作也在緊鑼密鼓地展開。那么，LTE標準化工作目前進展到了什么階段？其難點在何處？在哪些方面做出了提升和完善？TD-LTE和FDDLTE兩種標準的進展如何？對此，記者日前與工業(yè)和信息化部IMT-Advanced推進組技術(shù)工作組副組長、工業(yè)和信息化部電信研究院通信標準研究所高級工程師沈嘉進行了座談。

    LTERel.8標準制定完成

    LTE-Advanced進入準備階段

    當前，LTERelease8大部分標準（包括基本技術(shù)、功能、特性等）的制定基本已經(jīng)完成，但是一些測試標準（主要是RAN5制定的終端測試標準）尚需延遲到9月完成。另外，LTE標準后續(xù)版本的不斷完善和增強是一個漫長的過程，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，這是一個長期的過程。

    沈嘉表示，隨著Release8版本技術(shù)標準制定的基本完成，其標準制定的難點和技術(shù)挑戰(zhàn)都已經(jīng)被一一克服。現(xiàn)在的挑戰(zhàn)和難點在于，如何將LTE標準從技術(shù)層面向產(chǎn)業(yè)化層面成功轉(zhuǎn)化，使新的產(chǎn)品能夠融合新的標準、實現(xiàn)各種新的技術(shù)、通過新體系的測試，并進一步保證投入新體系的運營。

    沈嘉表示，標準的制定與產(chǎn)業(yè)部署遵循“部署一代、研發(fā)一代、準備一代”的規(guī)律與準則，當前3G進入到部署階段，LTE進入到研發(fā)階段，LTE-Advanced進入準備周期。另外，ITU也有相關要求，對LTE標準的制定與成型提出了時間表；對于3GPP等各個標準化組織來說，他們必須按照此時間表開展工作，按時推出IMT-Advanced標準。

    每一種新標準的提出，都分為兩種模式：是對原來標準的繼承、發(fā)展之后進一步做出改進和完善，還是對原有標準革命性、顛覆性地進行創(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，尤其是在物理層做出了極大的創(chuàng)新。而LTE-Advanced對LTE的增強相對來講，繼承性則較強，它保留了LTE的核心，在此基礎上進行了許多外圍擴展，比如增加帶寬、空間維度上的進一步增強等。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的下一個階段的標準俗稱5G，目前還沒有相關工作開展。當前，LTE和IMT-Advanced標準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標準的雛形方可能出現(xiàn)。

    LTE-Advanced在4方面做出增強與提升

    LTE-Advanced是3GPP為了滿足ITUIMT-Advanced（4G）的要求而推出的標準。3GPP認為，LTE本身可以作為滿足IMT-Advanced需求的技術(shù)基礎和核心，只是純粹從指標上來講，LTE較IMT-Advanced的要求還有一定差距。因此當將LTE升級到4G時，我們并不需要改變LTE標準的核心，而只需在LTE基礎上進行擴充、增強、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。

    首先是通過對頻域進行擴充，進一步提高帶寬。因為IMT-Advanced峰值速率的指標要求更高，而LTE的最大帶寬是20MHz，還不足以達到IMT-Advanced的要求，所以需要擴充到更高帶寬，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行擴充，即把幾個基于20MHz的LTE設計捆綁在一起，通過“頻譜聚合”的方式進行帶寬增強。

    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，即利用空間維度進行擴充。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)設置4個天線，終端側(cè)設置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。考慮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的設計已經(jīng)是一個極端配置了。

    除了以上方法，對空域的擴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)盡管也是進一步利用空間的維度進行擴充，但是其設計思路更加開闊，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)推動新標準革命式創(chuàng)新

    作為LTE-Advanced對空域擴充的兩種核心技術(shù)，Relay和CoMP技術(shù)對LTE標準做出了很大的創(chuàng)新。

    Relay技術(shù)是在原有站點的基礎上，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)絡之間沒有有線的連接，下行數(shù)據(jù)先到達母基站，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，有機會設置一個更高的調(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設計改動較小；但是要做層二的，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)，在標準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，相鄰的幾個天線站或節(jié)點同時為一個用戶服務，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)絡拓撲結(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)絡進行有線連接。

    TD-LTE和FDDLTE同步發(fā)展

    談起當前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系。“運營商關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。”

    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、信令設計、多天線設計、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，有一些不同的設計。當二者從LTE階段向LTE-Advanced演進時，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。

    沈嘉認為，TD-LTE和FDDLTE的設計目標并不是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)兩種模式的設備。當前，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的做法，其成本也不可能真正降低，因此FDD和TDD兩個標準很難完全融合。