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华为万蕾:LTE-Advanced中的载波聚合技术

  【搜狐IT消息】12月18日-19日,第二届CNGI工程技术论坛暨移动互联网国际峰会在北京召开,会上,工信部副部长奚国华、中国移动副总裁沙跃家、中国工程院副院长邬贺铨、以及各大设备厂商、终端制造商、内容服务提供商等出席了会议并做了主题演讲。

  以下是华为万蕾的演讲实录。   

  万蕾:首先先特别感谢会议的组织方,中国移动给大家提供这样一个平台,可以让多个厂商以及学术界共同探讨移动技术的未来发展方向,非常感谢。

  那么我们谈一下LTEAD的载波聚合技术这是我的主题,首先我要介绍一下背景,为什么我们需要介绍载波聚合技术,随后呢我要把更多的时间讨论一些技术方面的考虑,也就是聚合技术的考虑,包括我应用情形,上行下行的对称,以及对于标准化的影响。第三部分我们谈一下载波聚合技术对于机站以及终端的一些影响,那么随后我想跟大家谈一下聚合载波技术的最新的进展和技术的发展。

  首先呢,我们从技术背景来讨论一下,为什么我们需要载波聚合,我们先谈一下未来的服务,也就是从最终用户的角度来考虑一下,基本上来说,我们在移动用户数量它的增长是比较强劲的,在过去10年里我们已经看到到07年,我们的移动用户数量达到了33亿,实际上呢,移动用户的增长速度是如此之高,它是超过我们预先的期待了,比如说在这儿我们举一个例子,就是说,红色所显示的,红色的是国际电联的预测,他预测2010年移动用户增长的幅度,但是呢,实际到2007年我们已经达到了ITU预测值的两倍之多,那么最近的预告呢,到2011年它应该是能够到52亿,也可能实际上是超过60亿,所以说这是很难预测的。那么在所有的移动用户当中呢,我们可以看到在移动宽带用户数量它的增长速度更是大。07年的有线用户实际上是下降了5%,但是中国移动宽带用户预测从07年到11年会有104的符合增长率,也就是它的增长速率是很快的。

  下面这张幻灯片是显示的分布,移动宽带用户的一个分布情况,预测是WCII所做出的,我们看到到2010年预测的是7.14亿,而EDU的预测是3.01亿,还有TDSMA在中国这样的用户,除此以外呢,还有一些这种市场,也就是从其他的市场总体数额是不到6000万,整体的宽带移动用户会达到,2012年达到20亿,所以总体我们看三个发展趋势,首先是业务容量是呈指数增长,所以需要高速满足持续增加的用户需求。第二就是多媒体业务相对于语音业务增长更为速度,并且逐步成为主要的业务需求。第三个就是它有增强性的业务与应用需要更高的峰值速率,那么这个速度需要增加,那么根据最终用户需求的研究,LTEAD,还有3G都要求比较高的峰值速率,3G我们要求100兆,而低的是1G,这是一个共同的需求。那么为了支持这样的峰值速率,我们肯定需要更大的带宽,那么3GPP我们达到更高的带宽,那么为了支持更高的带宽,我们需要20兆以上的载波聚合,它应该有两个或者更高的及这样才能满足更高的要求。基本上有两种用户来支持,这既包括现在LTEAD终端他能够同时接收多个载波的传输,并且它支持带宽应该大于20兆,这意味着一个终端可以接受多个载波的传输,同时我们希望LTE版本8,LTE的终端也能够符合单个载波的传输,LTE用户一般来说只能接受单个的,另外呢为了确保运营商在版本8中的投资能够长期适用,3GPP要求LTEAD系统可以平滑有效地演进LTEAD,载波聚合设计给予充分的考虑。那么这是用户服务方面所提出的一些要求,那么我们看一下我们运营商来说,现在现有的技术是什么,根据07年的世界无线大会的讨论结果呢,它推出一些更多的给MP2000,高级版本更多的带宽。需要更多的频谱带宽给IMT2000升级版本,这样呢,一些运营商可以使用它过去的一些频谱,可能带宽不够但是可以再次使用,将他们聚合起来,支持更高的数据率的要求,这样两种都可以考虑,在载波聚合方面都给予考虑。

  那么我们谈一下在标准方面的技术考虑,我们应该说这方面的要求有6点,首先呢,是应用场景,第二个就是非对称载波聚合,再一点呢,就是在物理层面载波聚合怎么应用,最后一个呢,载波聚合对于LTE有什么样的兼容考虑,再下面就是在载波聚合方面频谱效率怎么样得以提高,最后呢,就是载波聚合对于切换的一些转化,那么应用的这种场景我们谈到两种的用户运营商的不同情况,来推出宽带载波或者使用过去的频谱,首先呢,LTEAD应该支持载波聚合,尤其是整体的载波宽度不是很大的时候,比如说不到20兆的时候,我们需要考虑更有效的机站设计方面的使用,现在在GPP的决策呢,根据上一个月的会议呢,推测对于我们在物理层面上要进行有效的整合。这面显示一些更详细的情况,一个呢,是机种情形,一个运营商它拥有过去的这种组合成份,所以彼此是对应的,这样我们将他们整合在一起支持更宽的带宽,来给LTE1的系统使用,而且它可以让每一个载波,这样它能够保持全面的后续的作用,那么整体的整合的带宽不到40兆,可能需要单一的FT,只需要更简单的应用就可以了,SNILB是非零载波聚合,B情形下我们在同一个带宽里,比如说1兆的带宽里,不幸的是,有一个运营商他的频谱不是相邻的,但是我们还可以将这个频谱进行聚合,用相似的RTF,用单一的或多重的RTF链进行这种聚合,载波相距的距离有多远,那么我们看一下在不同的载波段的组合载波,比如说一个是在1兆的带宽里,另外一个是在2兆的带宽里,那么我们需要多重的射频链,但是我们还需要做出更多的研究来做最后的决策,就是是否支持这个场景,以及如何支持这个场景,这依赖于情况的复杂性,优异的性能,成本等等这些问题。

  根据用户需求的调查呢,我们看到如果因为在当前技术采取了载波技术,我们希望在过程中采用载波居和的技术。那么我们看到这种非对称的载波聚合应该是给予支持要考虑不同的需求,峰值速率,上行和下行的速度,同时还有不同的性能,另外呢,反向的兼容应该是兼容28的结构,这个也是很重要议题。上个月达到一个共同认识就是,终端应该配置能够聚合不同的组合载波,在上行链和下行链中都有不同的带宽考虑,一个典型的TDD部署中我们需要对于下行链和上行链路的载波数量需求是一样的。我们谈一下在物理层面的载波聚合的影响,我们就要考虑我们为什么在物理层面,还是在MIC层面考虑这种聚合,它的好处就是他能非常支持好的兼容性,此外呢,整个的设计呢可以再次使用,同时呢我们还有非常好的灵活性,第二个选择呢,就是一个大的传输块,它应该是用于整个的整合载波,它的好处就是我们需要比较少的开销,但是呢,它的主要的好处就是分阶段的损失,以及还有一些无效的重新传输,这是它的弊端,另外第三个选择就是改进的改进,就是要用多重的机站,还有HARQ的实体,这样可以按照多重的载波进行部署,也就是说我们可以看到频谱的分级的增益,可以进行 评估,所以我们同意第一个选择,作为一个共同的选择。

  然后我们谈一下它和LTE的兼容,第一个就是全部的兼容,LTE有8个用户的话,他应该和每一个聚合载波都能够接入,同时还有一个选择让LTEAD结合,这样能接入一部分的被聚合的载波,目前来说呢,3GPP的协议就是说可能让所有的都进行重新配置,按照版本8终端,让它都是兼容的,不过呢,LTEAD的支持也是给予考虑了。那么有意思的一个话题就是,当我们推出载波聚合的时候呢,我们要继续扩大带宽,那么LTE它应该说会有10%的这种保护带宽来牺牲共存的这种要求,那么采用载波聚合可以使用空间的保卫带宽来增强频谱的使用,那要想使用局部的保护频段呢,就需要我们一个,一时存在的这种对称的载波聚合,同时还有一些子载波也需要使用频谱的同步性,它包括300K兆赫的频谱,那么蓝色的部分我们看到一些载波呢,也就是说这个带宽是用于LTE的,可以用于8个用户,聚合两个LTE载波,我们在中间看到可能需要10%的使用,但是因为他两个是同步的,我们可以使用未带宽适用于LTE系统,推出更大的频谱段。那么目前的这种一致意见呢,就是不同的带应该有,每一个聚合的载波要支持,同时呢,要将可支持RB进行最大化的支持,同时不应该排除其他方面的研究还有一个话题它对于转换,就是载波聚合对于转换的影响还没有讨论,我们应该是可以想象在载波聚合,同时也支持切换过程中,这样它会对于切换的测量会有影响,同时它还对切换的过程有影响,同时可能对于临近的载波聚合比较有帮助,那么这三部分呢,是实施方面的问题,LTEAD的终端应该是可以考虑到终端,就是接受器,我们必须有单一的射频链,或者是单一的射频链,它应该使用多重天线,可以支持多重的聚合的载波,那么是否可以支持一个或者 多个转播器,完全依赖于复杂性等等。那么载波聚合应该给予支持,同时多重天线也可以在此支持多重的聚合载波,所以说我们不需要支持很多的这种系统,它应该是层面的最大的使用,那么还有上行线路的多重接入,这都是达到了。同时我们需要N遍的SSFGMA支持后项的的兼容,同时也要支持上行的空间,对于机站的实施来说要使用多重的射频链来支持这种载波聚合,可能需要多重FFT块,同时还要有一个过滤器来支持继续和不继续的载波聚合,也就是临近和非临近的,同时在这种之间还要有一个同步的设计,最后是在3GPP方面一些最近的发展,我不一一介绍了,只是给大家一个印象,也就是说载波的聚合是看作满足LTE支持版要求的基本的技术,同时呢也就是说在3GPP方面也是发展最快的技术,很快这个研究就要结束。这是有关于参考书,谢谢大家。

  提问:感谢您的演讲,我是来自于中国移动的王军,我的一个问题是华为刚才建议了我们分开,就是把这个43米变成了这种载波聚合变成了一种单一的,那么我们觉得这两种有什么区别呢?

  万蕾:这是一个非常好的问题,而且呢,已经在我们公司也讨论了很长时间,因为具体的这种载波聚合在上行和下行方面,我们要看运行商的角度,而且这个方面还要更进一步的讨论,还有CNCC,那么在第一个系统中呢,如果是再一个,对于FDD的系统呢,主要是一个基于片的这样一个频谱,那么对于FTD和TDD它的整合方面还没有完全有一个,因为运营商有一个需求,但是从华为的角度来看,我们认为,首先呢,考虑到现在的一个频谱的话,我们应该支持FDD,还有载波聚合,还有TDD的载波聚合,而且非常重要的是一个,还有优异的具体的频谱的载波聚合,对于上行和下行都是需要考虑的,谢谢。

  提问:刚才您讲的那几个频段,有没有可能划那么大的频段,二点几几到600多兆,有没有可能,还是原来的LTE的平台,还是在设计当中?或者考虑频段的差距太遥远。

  万蕾:其实新的频段引入可能第一个是给运营商一种可能性,就是它在新的频段里面获得非常宽的带宽,所以不见得要求必须是不同的跨频段的载波聚合,实际上它可能会带来比较大的产品的复杂度,还有成本,这里面也有讨论,但是目前如果间距非常大的话,实际上是非常可能的,但是如果离得比较近,或者60兆,或者100赫兹,这个可能还是有可能,谢谢。

(责任编辑:张笑)

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