TD-LTE同频组网技术探讨

      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。

      会上，大唐移动的寥镭鸣做了主题演讲，其演讲的主题是“TD-LTE同频组网技术探讨”，以下为其演讲实录：

      寥镭鸣：非常高兴今天有这个机会参加中国移动和CNGI组织的移动互联网大会，今天我要跟大家探讨的这样的内容是TD-LTE同频组网的技术，众所周知TD-LTE关键的技术是由一些这样的载入的信号，在这里面由于信号的特殊的方式，它的同频组网如何来进行组网，以及怎么样进行运营摆到了很重要的位置，这里边包括一些它的资源块，一些PRB的情况，对于同频组网大唐提出了几个降低同频干扰的方式和机制来降低小区进的干扰，来实现最终的同频组网的方法。

      在设计的时候考虑了如下集中同频组网的方法，第二是加扰，第二是跳频传输，还有功率控制；小区间干扰协调，以及大唐提出来的波束赋行的方法。

      首先来看加扰，是编码之后采用随即序列对数据进行随即化来进行，它对系统的影响相对较小，但是它提供的对干扰的降低的增益不是很明显。

      第二是跳频，通过跳频的方法来随即化小区间的干扰，目前在LTE除了CH其他的下行的物理控制信道资源均受于小区的ID完全可以实现这样的跳频传输。POSCH采用指针间的跳频传输来降低干扰，对于子针尖的方式对跳频传输的方式用固定的频率进行跳频传输，对子针内用媒针进行跳频传输的方式，相对子针内的跳频传输相对更加简单，子针间跳频传输更加复杂一些，效果也可能要差一些，总体来讲，跳频传输的降低干扰的增益从目前来看，从目前的仿真情况来看1到2个DB左右。

      第三种方法是波束赋行，首先是提高了用户的在干比，同时在这里面也可以通过波束赋行的方式来降低被干扰用户希望的强度，我们做波束赋行的时候调整波束的位置调整零线的位置来实现降低干扰这样的目的。

      第四种降低小区间干扰的机制来看，小区间的干扰协调，从目前来看，干扰协调的方式方法主要是对小区间的资源，两个不同小区之间的不同的资源，视频资源甚至是功率资源进行这样的小区间的互相协调，互相来控制的方式，这里边又包括静态的小区间干扰协调和半静态的小区间干扰协调，我们来看一下，对于静态小区干扰协调这是固定的，设定我边缘用户可以使用的频率资源是什么样的，这是固定设置的，这就无须在标准里面在将这块进一步加强，写进到标准里面去，可以通过各系统厂家的参数、配置就可以实现，对于半静态的小区间干扰协调，它需要小区基站，通过X2接口交换小区间PRB的使用信息，功率分配信息，以及过载指示信息等。

      最后就是功率控制，功率控制同样有个小区间功率控制和小区内的功率空间，小区间就是经常周期性地本小区的LT信息告诉给临小区，控制本小区的LT实现各个小区之间的LT的降低，来达到降低小区间干扰的目的，小区内的功率控制那就是很明显了，我们在TD-LTE减少终端的发射功率，这样来降低对其他小区的干扰，使得本小区的LT保持在一定的水平之下，下面的图也是大概把这两种小区间和小区内的功率控制的调度方式做了一个示意。

      对于上述几种降低小区间干扰的控制，对于加饶和跳频降低小区间干扰的增益不是很明显，也就是1到2个DB，对于小区间干扰协调和功率控制的方法来降低干扰的方法这种方式在小区负载很轻的时候，这种情况下来降低小区间干扰是有作用的，如果说小区负载比较重的情况下，还要进行信息交互，这种信息交互的时实性，在这种小区符合比较重的情况下就无法得到保证，这种情况下协调起来非常困难，同时这两种小区间协调的方法也带来了一定的系统复杂度，所以说这种方式也有一定的提升的空间，对于波束赋行降低小区间干扰是比较明显的，但是我们还要对它进行完善，提出了两个增强型的解决同频组网的方案，第一方案是BR-OFDMA，就是小区间可以共享相同的视频资源，但是不同的小区对于相同的视频资源，使用不同的重复码进行降低小区间的干扰。

      下面的相同的视频资源经过重复码为8的运算得出来的视频运行图，这个重复码可以根据干扰的情况进行调整，比如说干扰比较严重，在某一个点多个小区在这个点上有重复，这个时候干扰因子可以调整，从4增加到8或者是8增加到16，这样来实现识别和频率划分以后再进行码分来匹配不同的干扰情况的场景，这种方式它可以在接触段可以多小区的用户的联合检测来充分利用干扰信号来进行干扰的抵消，也可以进一步降低小区间的干扰，这种方式主要是针对前面我们所说的小区间协调这种方式它在小区负荷比较重的情况下，无法达到有效降低干扰的目的我们来所用的一个方式。[page]

      在小区干扰比较重的情况下，这种优势可以大大地提高，刚才讲的是第一种方法。第二种方面我们说的增强型的波束属性，在已经支持的波束赋行的技术可以有效地提高系统的吞吐量，改善了边缘用户的吞吐量，后续引入的多小区协作传输的机制，波束属性进入小区协调的方法来改善小区的干扰。

      这里边可以通过下面几个方式来降低小区干扰，第一首先是干扰避免，干扰避免这样的思路它主要是对于不同了的波束属性，它可以传输相同的资源，相同的波束不适用相同的资源，而相同的资源分配给不同的方向，尽量使视频资源在不同的方向来使用，也就实现了空间的资源实现干扰降低达到这样的目的，这是一个干扰避免的方法。

      干扰抑制，考虑到多个小区的联合调度方式，当小区复行的时候，要考虑外小区的干扰用户通过临线的方式避免对外小区的干扰，这是避免干扰抑制的方式，最后的方式就是信号增强的方式，这种方式就是要通过对周围多个临小区的信息的交互、协调来提升边缘用户的信号强度，从这个图可以看到这里面有三个小区，对于边缘用户来讲边缘的引号，他得到的信号是1、2里面得到的，传输相同的信号得到这样的宏分级，这个方案目前来讲可以得到很好的这样的边缘用户的边缘吞吐率，我们可以进一步考虑多个小区的联合复行。

      前面讲的是之间对于增强型同频组网的方案，后面是大唐移动持续推动TDD技术发展的路程，对于大唐移动98年提交的TDMA的方案，波束赋行就是其中的一个方案。

      在今年我们提出了Beamfoming加双流这样的技术，因为从长远来看，多天线技术是无限通讯技术发展的趋势，大唐一直是多天线技术的主导，一直在这里边投入了相关的人力进行了分析，我们这里边我们大唐移动对两天线、四天线和八天线性能进行了对比，这里边我们的八天线是指4+4，四天线是单天线自身，它边缘吞吐率是40%在增长，平均吞吐率是30%在进行增长，由此我们8天线加Beamfoming加双流可能是TD-LTE最佳的选择。也是更好的构建低成本的无线网的方式。

      这是我们对室外覆盖的假设，目前室外的宏小区可能是采用四加四的技术来实现宏小区的覆盖，对于微小区的覆盖，我们采用1+1的方式来实现微小区的室外的覆盖。对于室外的解决方案，我们可以看，在网络初期我们可以采用Beamfoming加双流的技术，由于Beamfoming的技术对于穿透墙体和玻璃窗户有很大的增益提升，我们前期通过室外的宏小区覆盖来实现初期的室内的这样的覆盖。到的TD-LTE发展期，我们可以进行单独的室内的覆盖，前期可能有人提到了室内覆盖的时候采用单通道的引入，后面采用多通道的引入，最后到了成熟期就是深度的覆盖采用大容量，进行容量和覆盖的增强的方式，我的演讲的内容就结束了，谢谢大家。

      主持人：我们各位有什么问题？

      我倒是有一个问题，我们在TD-LTE以后我们用智能天线，还是用Beamfoming加双流可以做得更好，对隧道的覆盖有什么好的方面？

      回答：我们可以采用可能是对于下行没有智能天线的增益，下行的功率可能要受一些损失，但是对于您特别关注的上海隧道，上海的TDCDMA隧道参与了研究，隧道是上行和下行两条线路的变化，室内无法采用智能天下的方式，我们可以采用提高小型功率，利用地铁里的两条电缆来实现更好的解决方案。

      提问：您在考虑小区间干扰控制这方面有两种思路，一种是基于资源调配的干扰协调，第二是Beamfoming这样的技术，现在有没有关注Beamfoming和传统的观念复杂度和成本和性能方面的对比的关系？

      回答：第一个讲的是小区之间的协调算法的方法，还有通过Beamfoming来实现小区间干扰的降低的方式方法的比较？

      提问：对，第一种资源是算法的方式？

      回答：对于八天线来讲，从目前来看成本可能是会有增加的，我们原来是采用两天线或者是四天线，这个成本会有一定的增加，前面也看到了关于性能有30%或者是40%的增长，我们也对成本以目前产业的情况来看，两天线和四天线和八天线的成本的提高是按照20%的成本递增，随着产业的发展，我们将来到了2010甚至2012年的时候，这个时候随着产业的发展，我们的成本向八天线成本会持续地降低，将来成本的提高可能会小于20%，甚至达到10%，而性能八天线比两天线提高70%，这样的性价比我想任何一个运营商都不会拒绝。[page]