LTE中继标准化回顾

2008年3月3GPP启动了LTE-Advanced研究项目，该项目的目标是定义LTE-Advanced系统的需求，并提出实现该系统所需要的关键技术。中继是其中的一项关键技术。经过长达一年多的论证，2009年10月3GPP设立了Work Item对中继技术进行标准化。

LTE中继分为带内中继和带外中继两类 [1]a.i.[1][1]。对于带内中继，回传链路和接入链路使用相同的频段。而对于带外中继，回传链路和接入链路使用不同的频段。除了频谱使用上的不同，带外中继和带内中继具有如下的共同点：

控制自己的小区，从终端看来，这些小区都是与宏基站独立的;

这些小区都有自己的小区识别号，并独立发送同步信号、参考信号等;

在单小区操作的情况下，终端直接从中继接收调度信息及HARQ反馈，并且向中继发控制信道(如SR/CQI/ACK);

从LTE版本8的终端看，中继是LTE版本8的基站;

目前，LTE中继技术核心部分的标准化工作已基本完成，物理层方面的规范在[2]中定义，协议架构相关的规范在[3]中定义。

TD-LTE中继测试床设计与开发

爱立信TD-LTE中继测试床采用了跟3GPP相同的设计思路，例如中继是一个新的小区，对LTE版本8的终端后向兼容等。

该中继测试床工作在TDD配置1下(上下行配比3：2)，属于3GPP定义的带内中继。如图 2所示，在一个10 ms的无线帧中，4个下行子帧(0、1、5、6)和2个上行子帧(2、7)分配给接入链路。剩下的2个下行子帧(4、9)和2个上行子帧(3、8)分配给回传链路。为了保持对LTE版本8用户的后向兼容，子帧4和9在中继小区中被配置为MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network)子帧，这样中继在子帧4和9的广播部分可以不向终端发任何信号。在该配置下，下行采用两流传输时，端到端的无丢包吞吐量可达到25.5 Mbps, 上行端到端的无丢包吞吐量可达到8.77 Mbps。

                      图 2 中继的时隙分配

在实现上，该中继测试床充分利用了TDD系统的特点。相对于FDD系统，TDD系统具有信号接收发送在同一频段、采用同一射频通道的特性，该特性在很大程度上使得中继的实现相对于FDD系统更容易。由于TDD系统所具有的便利性，TD-LTE中继测试床的设计思路是利用现有的TD-LTE产品，通过加载不同的软件，使其升级为中继。

如图 3所示，在传统的无线网络中，各基站之间相互独立，各自通过光纤等回传网络连接到核心网。该中继测试床通过对一个普通的两扇区基站加载不同的软件来实现。具体操作是：一个扇区加载终端相关的软件，作为中继的终端部分，同时对该扇区的RRU(Remote Radio Unit)做相应的参数配置，使其符合终端的接收发送时序;另一个扇区的软件进行相关的升级，作为中继的基站部分。另外普通基站需要加载相应的软件，升级为宏基站，为中继提供无线回传，并从协议架构上对中继提供支持。

                       图 3 中继测试床实现方案

该实现方案一方面能缩短了开发周期，一方面使中继和普通基站的平滑演进成为可能，从而能保护运营商的投资。

联合外场技术试验

爱立信和中国移动携手于2011年上半年针对该中继测试床进行了联合外场技术试验。试验中各节点(宏基站，中继的终端部分及中继的基站部分)均为两天线;中继和宏基站之间的距离约为460米，中间有建筑物阻挡;站点部署及天线方向如图 4所示;测试终端为LTE版本8的Aeroflex TM500(第三方终端)。