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中继技术中继物理层技术

2022/07/15234 作者:佚名
导读:中继技术类型1 中继(Type I Relay) 在LTE-Advanced研究中,3GPP RAN主要研究和标准化“类型Ⅰ中继”,其特性如下。 ① 类型Ⅰ中继是带内中继(Inband Relay)。 ② 类型Ⅰ中继管理独立的小区,并拥有独立的物理层小区ID,发送独立的同步信号、参考符号等。 ③ 归属到类型Ⅰ中继的R-UE直接从中继节点接收调度信令和HARQ反馈信令,并直接向中继节点发送上行控制和

中继技术类型1 中继(Type I Relay)

在LTE-Advanced研究中,3GPP RAN主要研究和标准化“类型Ⅰ中继”,其特性如下。

① 类型Ⅰ中继是带内中继(Inband Relay)。

② 类型Ⅰ中继管理独立的小区,并拥有独立的物理层小区ID,发送独立的同步信号、参考符号等。

③ 归属到类型Ⅰ中继的R-UE直接从中继节点接收调度信令和HARQ反馈信令,并直接向中继节点发送上行控制和反馈信息。

④ 类型Ⅰ中继允许LTE R8终端的接入。

⑤ 对于LTE-A终端,类型Ⅰ中继允许提供有别于普通LTE R8 eNode B的增强特性以提高系统性能。

可以看到,类型Ⅰ中继属于前面提到的带内、非透明、独立管理小区的RN,类型Ⅰ中继具有与普通eNode B类似的功能。

根据前面的定义,带内类型的RN在接入链路和回程链路上复用相同的载波频率资源,若这两条链路的信号收发同时进行,由于RN节点的收/发通道之间并不总是有良好的信号隔离,因此,将出现RN的发送信号干扰自身的接收信号的情况,如图10-10所示。为了避免此类自干扰的出现,类型Ⅰ中继以时分的方式工作在接入链路和回程链路上,特别地,针对TDD模式的类型Ⅰ中继:

l Donor eNode B→RN的传输在eNode B和RN的下行子帧完成;

图10-10  带内中继自干扰示意图 l RN→Donor eNode B的传输在eNode B和RN的上行子帧完成。

在LTE R8中,终端在非DRX状态下每个下行子帧都对控制区域进行检测和测量,为了保证类型Ⅰ中继进行回程链路的接收不对LTE R8终端造成影响,采用了R8协议中已经定义的MBSFN子帧的工作方式,如图10-11所示。在一个MBSFN子帧的非控制区域,RN接收来自于Donor eNode B的下行回程数据,同时不向R-UE发送任何信号。基站通过高层信令告知RN作为回程传输的下行子帧。同时,基站需要预先告知RN作为回程传输的上行子帧,RN避免在这些上行子帧中对R-UE进行调度。

图10-11  MBSFN子帧接收Donor eNode B数据

对于存在RN部署的TD-LTE-Advanced系统,为了支持上下行对称和非对称业务,接入链路可以配置为上下行对称和非对称的子帧配比,因此,回程链路也应当支持根据实际业务情况支持灵活的子帧分配方式,如图10-12所示,这部分内容还在3GPP RAN1研究和讨论过程中。

图10-12  两种不同的RN帧配置方式

RN在MBSFN子帧的控制区域需要向R-UE发送控制信令,由于自干扰的限制,无法同时接收Donor eNode B发送的信号,因此3GPP RAN1正在研究和讨论专门针对RN的下行控制信令设计,称为R-PDCCH(Relay-PDCCH)。目前主流的两种P-PDCCH设计方案有两大类。

(1)常规R-PDCCH:Donor eNode B为归属于其下的多个RN分配相同的R-PDCCH区域,每个RN在该公共区域内采用类似LTE R8 UE盲检的方式获得各自的控制信令。

(2)RN specific R-PDCCH:Donor eNode B为每个RN分配专属的R-PDCCH资源,每个RN在各自的资源内获得控制信令。

同时,3GPP RAN1也在研究回程下行子帧中R-PDCCH与R-PDSCH (回程下行数据传输信道)的复用设计。目前有如下的3种复用设计方案尚在讨论中,为简单起见,这里没有描述RN收发切换对回程传输带来的影响。

(1)TDM复用方式:在MBSFN子帧的非控制区域中,R-PDCCH与R-PDSCH为单纯的时分复用的关系,如图10-13所示。其中R-PDCCH频率上占用整个系统带宽,时间上占用的OFDM符号数目可以由基站配置。

图10-13  R-PDCCH与R-PDSCH时分复用

(2)FDM复用方式:在MBSFN子帧的非控制区域中,R-PDCCH与R-PDSCH为单纯的频分复用关系,如图10-14所示。其中R-PDCCH时间上占用MBSFN子帧中非控制区域的所有OFDM符号,频率上占用的PRB数目可以由基站配置。

图10-14  R-PDCCH与R-PDSCH频分复用

(3)TDM FDM混合方式:在MBSFN子帧的非控制区域中,R-PDCCH与占用相同频域位置的R-PDSCH资源为TDM复用方式,与另一部分R-PDSCH资源为FDM复用方式,如图10-15所示。其中R-PDCCH占用PRB和符号数目可以由基站配置。

图10-15  R-PDCCH与R-PDSCH时/频分混合复用

中继技术类型Ⅱ 中继(Type II Relay)

在讨论“类型Ⅰ中继”的同时,3GPP RAN1也对其他的中继类型进行了研究,一种“类型Ⅱ中继”方案吸引了部分公司的研究兴趣,类型Ⅱ中继具有如下的特性:

① 类型Ⅱ中继是一种带内中继节点;

② 它没有独立的物理层小区标识,不能创建新的小区;

③ 它对LTE R8终端是透明的,即此类终端意识不到Type II中继节点的存在;

④ 它能够传输PDSCH;

⑤ 它至少不传输CRS和PDCCH。

可以看到,类型Ⅱ中继属于“不独立管理小区的”、“透明的”中继类型,主要用于增强终端的PDSCH接收性能,从而达到提高小区整体吞吐量的目的。类型Ⅱ中继由于不发送CRS和PDCCH等公共信号,因此不能作为扩展小区覆盖的解决方案。类型Ⅱ中继的工作方案,主要有如下的3种类型,分别如图10-16至图10-18所示。

① 下行非协作传输,即基站将(重传)调度信息和下行数据包发送给中继节点,下行数据初传和重传都是在中继节点和用户终端之间进行,基站不参与向用户终端的下行数据传输;

② 下行协作初传和重传,即基站将(重传)调度信息和下行数据包发送给中继节点,下行数据的初传和重传都是由基站和中继节点协作完成的;

③ 下行协作重传,即下行数据初传在基站和用户终端之间进行,当需要重传时,基站将重传调度信息发送给中继节点,基站和中继节点协作向用户终端发送下行数据包。

图10-16  下行非协作传输

图10-17  下行协作初传和重传步骤

图10-18  下行协作重传步骤

总体上看,3GPP RAN1对类型Ⅱ中继的研究还处于初步的可行性讨论阶段,具体的工作方案还没有一致的意见。

*文章为作者独立观点,不代表造价通立场,除来源是“造价通”外。
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