大唐移動(dòng)王映民：LTE+中的多天線增強(qiáng)技術(shù) 12月18日-19日，第二屆CNGI工程技術(shù)論壇暨移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)國(guó)際峰會(huì)在北京召開(kāi)，會(huì)上，工信部副部長(zhǎng)奚國(guó)華、中國(guó)移動(dòng)副總裁沙躍家、中國(guó)工程院副院長(zhǎng)鄔賀銓、以及各大設(shè)備廠商、終端制造商、內(nèi)容服務(wù)提供商等出席了會(huì)議并做了主題演講。　以下是大唐移動(dòng)王映民的演講實(shí)錄。
　　王映民：謝謝王院長(zhǎng)，謝謝各位來(lái)賓，我介紹的題目是LTE里面的多天線增強(qiáng)技術(shù)。那么現(xiàn)在3G完成的標(biāo)準(zhǔn)成為L(zhǎng)TE的標(biāo)準(zhǔn)。那么在LTE里面一個(gè)很重要的技術(shù)特點(diǎn)呢就是加入了多天線技術(shù)這樣一個(gè)特點(diǎn)，那么在LTEPLUS里面多天線技術(shù)還會(huì)得到更多的增強(qiáng)。我就在多天線技術(shù)，在LTE+里面做的工作大家匯報(bào)一下。
　　我介紹的題目是多天線增強(qiáng)技術(shù)，具體內(nèi)容包括4個(gè)方面，一個(gè)是上行單用戶的MIMO一個(gè)增強(qiáng)，我們知道在現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)里面上行的多用戶已經(jīng)得到了支持，下一步就是單用戶。第二個(gè)部分就是下行的高級(jí)MIMO，第三部分就是LTEPLUS波速的增強(qiáng)，第四是引入的多點(diǎn)協(xié)作。
　　首先我們看上行單用戶的MIMO的情況，LTEPLUS里面對(duì)上行傳輸?shù)男枨�，頻譜效率要求到15比特每秒每赫茲，支持4層數(shù)據(jù)的傳輸，那么這是一個(gè)LTEPLUS的一個(gè)需求，同時(shí)考慮到終端的它的對(duì)于功率，對(duì)于復(fù)雜度的一些限制，那么對(duì)于上行單用戶的支持呢，應(yīng)該是只有某些類(lèi)型的終端能夠支持上行的多層的傳輸。那么上行還牽扯到在LT+里面牽扯到一個(gè)多子問(wèn)題，那么在更寬的頻帶的情況下，單載波怎么樣使用多載波，目前的結(jié)論是在上行單流傳輸?shù)臅r(shí)候，是單載波的FDMA，按照20兆形成一個(gè)N倍的方式的多載波的傳輸，對(duì)于上行多流的方式正在討論，那么一方面需要考慮不同的算法之間的復(fù)雜性，它帶來(lái)的影響，另一方面也要考慮對(duì)于28標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范本身的影響，希望這個(gè)規(guī)范能夠平滑地引進(jìn)。目前上行單用戶的侯選技術(shù)大概有這么幾類(lèi)，這樣技術(shù)各個(gè)公司已經(jīng)提出來(lái)了，對(duì)于TDD方式呢，可以利用TDD方式情況先的信道對(duì)稱(chēng)性，利用這個(gè)對(duì)稱(chēng)性我們上行發(fā)送的時(shí)候可以借助下行參考符號(hào)的，對(duì)于信道的估計(jì)。這個(gè)是我們做的一個(gè)仿真的結(jié)果，紅線是非碼本的這樣一個(gè)方式，那么藍(lán)線是碼本的方式，我們做了兩種情況下的對(duì)比，我們看到，那么在2×2的情況下，非碼本它的吞吐量能夠得到23%的增議，那就是說(shuō)在實(shí)現(xiàn)MIMO的情況下，可以得到吞吐量的一個(gè)好處。
　　那么當(dāng)采用這樣一個(gè)非碼本的方式的情況下，免去了測(cè)量和反饋的這樣一個(gè)過(guò)程，同時(shí)呢，它也需要天線具有智叫者，那么我們?cè)谕ㄐ胚^(guò)程中找到一些特定的時(shí)期，特定的頻段，利用它可以兩個(gè)天線分別作為收發(fā)，通過(guò)補(bǔ)償這個(gè)系數(shù)就可以對(duì)天線進(jìn)行較準(zhǔn)，這已經(jīng)經(jīng)過(guò)實(shí)際系統(tǒng)的驗(yàn)證的。上面就介紹上鞋單用戶MIMO的情況，下面我們來(lái)看下行高階MIMO的情況，在現(xiàn)在的28的情況是這樣，它包括發(fā)送分級(jí)，包括空間服用，包括空分多子，這個(gè)是現(xiàn)在的28版本的LTE標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)包括的。那么在LTE+里面對(duì)下行也提出了相應(yīng)的效果，首先是分值頻譜效率，提到30個(gè)比特每秒每赫茲，同時(shí)支持8層的數(shù)據(jù)。那么這樣的一個(gè)高階天線配置在什么情況下部署呢，當(dāng)然就是通常這種應(yīng)用的場(chǎng)景應(yīng)該是在低移動(dòng)性，本地的一個(gè)環(huán)境下才使用的，那么同時(shí)呢，這樣高階的天線考慮到結(jié)構(gòu)上，假設(shè)上的問(wèn)題呢，我們覺(jué)得首先應(yīng)該考慮小間距的這樣的天線，同時(shí)也是這樣，對(duì)于高階的MIMO的情況，終端只是部分的高性能的終端分類(lèi)里面才支持這樣的方式。那么下行高階MIMO從一般性考慮怎么支持，首先是兼容性的影響，支持28的終端應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題的，那么28的終端和LTE+的終端可以通過(guò)TDM或者FDM的方式，是28的終端和LTE+的終端將來(lái)都可以使用。
　　第二個(gè)就是參考信號(hào)的考慮，我們知道要支持8層數(shù)據(jù)，相應(yīng)的斷口需要8個(gè)，這樣的話參考信號(hào)帶來(lái)的對(duì)于容量的損失這是必須考慮的，現(xiàn)在基本的考慮就是在保持?jǐn)嗫?到端口3是小區(qū)的是不變的，增加的端口主要是針對(duì)用戶的解調(diào)用的參考符號(hào)來(lái)支持超過(guò)10層的數(shù)據(jù)，同時(shí)在這樣的情況下保持在11和頻1上是一個(gè)低密度的，因?yàn)檫@個(gè)需求里我們看到了，他是希望在低移動(dòng)性本地環(huán)境使用的，可以在導(dǎo)頻的密度可以降低。那么至于傳輸方案呢，也是這樣，就是在這樣的環(huán)境下，當(dāng)然最基本的就是高階的MIMO要考慮多天線的間距，另外就是傳輸方式也有BOOK的方式，那么這么多天線的情況下需要考慮復(fù)雜性帶來(lái)的影響。那么在多用戶的情況下，如果8層數(shù)據(jù)考慮優(yōu)化，需要設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮跟以前LTE不同的情況，一個(gè)干擾數(shù)量，同時(shí)在這種多用戶的情況下，有可能對(duì)某一個(gè)用戶可能也是一個(gè)多層的傳輸，這是在標(biāo)準(zhǔn)化里面需要具體考慮的。
　　第三部分的內(nèi)容我們討論一下波速?gòu)?fù)形的增強(qiáng)。它可以提高小區(qū)邊緣的吞吐率，那么在28的LTE的規(guī)范里面，已經(jīng) 支持了波速?gòu)?fù)行，它利用斷口5提供的針對(duì)用戶的信號(hào)支持了波速?gòu)?fù)行，但是28有一個(gè)局限，目前還是支持的單流的數(shù)據(jù)，28這樣對(duì)于波速的支持需要在后期的標(biāo)準(zhǔn)里面口擴(kuò)展。那么28的波速?gòu)?fù)行可以朝這兩個(gè)方面考慮，就是類(lèi)似于單用戶的，第二個(gè)就是多用戶的波速?gòu)?fù)行，就是利用這個(gè)進(jìn)行演進(jìn)。那么對(duì)于上行，它能夠通過(guò)SDMA支持多用戶，可以增強(qiáng)上行的覆蓋，這個(gè)在系統(tǒng)里支持都是很容易的，那么我們看多流波速?gòu)?fù)行，基本原理就是要結(jié)合波速?gòu)?fù)行的好處和空間復(fù)用的好處，利用復(fù)反射的好處得到這樣一個(gè)系統(tǒng)的增議，那么這樣一個(gè)環(huán)境如果是TDD的方式可能更容易地利用空間的信道的對(duì)稱(chēng)性。
　　多用戶波速?gòu)?fù)行是利用了不同用戶空間信道的差別，實(shí)現(xiàn)了多用戶分級(jí)使用，那么這樣的形成下，對(duì)于系統(tǒng)容量的提高，對(duì)于消除不同用戶之間的干擾都能夠起到相應(yīng)的作用，這個(gè)是我們通過(guò)仿真做的一個(gè)比較，就是在這樣的假設(shè)條件下，針對(duì)8×2的單流的效率，相應(yīng)地做了8×2做了雙流，單用戶的MIMO和多用戶的MIMO，我們看到單用戶的可以增長(zhǎng)23%，多用戶的增長(zhǎng)69%。那么這個(gè)就是波速?gòu)?fù)行技術(shù)，從LTE到LTTE+的增強(qiáng)。
　　第四部分我們看多點(diǎn)協(xié)作，多點(diǎn)協(xié)作是非常重要的技術(shù)點(diǎn)，那么多點(diǎn)協(xié)作的概念就是說(shuō)，在地理位置上分開(kāi)的，多個(gè)點(diǎn)之間能夠協(xié)作地進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)，那么這樣一個(gè)技術(shù)呢，可以提高系統(tǒng)的，主要是首先提高系統(tǒng)小區(qū)邊緣的吞吐量，進(jìn)而也可以提高整個(gè)系統(tǒng)的吞吐率，實(shí)現(xiàn)的方法目前在考慮，可能是在之間的，或者小區(qū)之間的或者之內(nèi)的不同的實(shí)現(xiàn)方式。我們首先來(lái)看多點(diǎn)協(xié)作對(duì)于下行的一個(gè)應(yīng)用，下行的應(yīng)用呢，那么有兩類(lèi)，一類(lèi)就是協(xié)調(diào)和調(diào)度的這種發(fā)送和復(fù)行，另外一種是聯(lián)合聯(lián)合處理和發(fā)送。是干擾是通過(guò)多個(gè)點(diǎn)控制和干擾，聯(lián)合處理和發(fā)送是數(shù)據(jù)的發(fā)送也是多點(diǎn)進(jìn)行發(fā)送的，實(shí)現(xiàn)了發(fā)送的數(shù)據(jù)的提高，信號(hào)的增強(qiáng)，所以有這么兩類(lèi)方式。對(duì)于上行來(lái)說(shuō)呢，簡(jiǎn)單地說(shuō)上行的多點(diǎn)協(xié)作有點(diǎn)類(lèi)似于我一個(gè)接收點(diǎn)收到了多個(gè)信號(hào)，從終端的角度來(lái)說(shuō)，這個(gè)實(shí)際上對(duì)規(guī)范是沒(méi)有什么影響，只是一個(gè)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。那么在多點(diǎn)協(xié)作里面，如果是針對(duì)TDD方式進(jìn)行多點(diǎn)協(xié)作呢，那么它有它的優(yōu)勢(shì)，首先就是進(jìn)行波速?gòu)?fù)行和信道的對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行干擾和數(shù)據(jù)的靈活的調(diào)度，尤其在多點(diǎn)的情況下，它的信道信息的測(cè)量反饋是很復(fù)雜的，那么通過(guò)TDD方式的信道的對(duì)稱(chēng)性提供了大的方便，可以很容易地充分利用信道的信息，同時(shí)也可以減少反饋和測(cè)量帶來(lái)的開(kāi)銷(xiāo)。那么多點(diǎn)協(xié)作在技術(shù)上一般考慮呢，現(xiàn)在就是大家的觀點(diǎn)，盡量限制它對(duì)空口的影響，當(dāng)然也不排除對(duì)性能優(yōu)較大的技術(shù)，同時(shí)希望這種多點(diǎn)協(xié)作針對(duì)一個(gè)用戶它的多點(diǎn)的結(jié)合應(yīng)該是動(dòng)態(tài)的， 同時(shí)優(yōu)選用戶專(zhuān)用的參考信號(hào)進(jìn)行用來(lái)做多點(diǎn)協(xié)作。具體的方案這里面給出了三種情況，一種情況就是小區(qū)邊緣接近的用戶用不同的資源，那么這樣的話就是小區(qū)之間它的位置信息需要一個(gè)共享進(jìn)行干擾避免，但是數(shù)據(jù)是不共享的，第二個(gè)方式小區(qū)邊緣的資源也是可以共同的，但是通過(guò)零線技術(shù)可以復(fù)用，這個(gè)同時(shí)也是共享用戶的位置信息，但是不共享數(shù)據(jù)信息。那么第三種這就是用的更復(fù)雜的情況，就是用戶的數(shù)據(jù)信息和位置信息都是共享的，那么多個(gè)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送，同時(shí)協(xié)調(diào)干擾，這個(gè)就是將來(lái)使用的各種情況。那么多點(diǎn)協(xié)作就是我們介紹了這么三方案。
　　通過(guò)前面的介紹呢，在LTE里面重要的多天線技術(shù)，它在LTE+里面如何演進(jìn)，如何增強(qiáng)做了一個(gè)介紹和討論，謝謝大家。
　　提問(wèn)：但是實(shí)際上如果今后我們無(wú)線系統(tǒng)的密度比較大，干擾實(shí)際上在上下行是很不一樣的，所以這個(gè)問(wèn)題在標(biāo)準(zhǔn)化，以及您個(gè)人對(duì)這個(gè)問(wèn)題怎么看？
　　王映民：你問(wèn)的這個(gè)問(wèn)題比較深入，就是我們知道TDD方式的話，上下行信道之間有一個(gè)對(duì)稱(chēng)性，那么這個(gè)對(duì)稱(chēng)性對(duì)于用戶的信號(hào)，這個(gè)對(duì)稱(chēng)性可以認(rèn)為是對(duì)稱(chēng)的，但是干擾呢，因?yàn)橘Y源分配的不同，干擾可能就不是對(duì)稱(chēng)的，那么這個(gè)在實(shí)際系統(tǒng)的使用里面，這個(gè)就會(huì)帶來(lái)問(wèn)題，那么有一種應(yīng)用，我只關(guān)心信號(hào)，那么這樣的情況下是可以應(yīng)用的。那么如果想同時(shí)又關(guān)心干擾又關(guān)心信號(hào)的話，那么這個(gè)呢，就是首先是我們可以通過(guò)機(jī)站終端的測(cè)量，找到一種對(duì)應(yīng)關(guān)系，這個(gè)就可以出現(xiàn)最優(yōu)的信號(hào)和干擾的利用。我如果你不能找到的對(duì)應(yīng)方式，那么你這種干擾的意志都要抑制，這個(gè)時(shí)候你得到的就是下降，也就是說(shuō)TDD方式信道的對(duì)稱(chēng)性，目前的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定這樣的方式，對(duì)于信號(hào)，有線信號(hào)本身它的利用是比較簡(jiǎn)單，比較方便的，對(duì)于干擾信號(hào)的利用，從實(shí)現(xiàn)上可能還需要做一些工作。
　　提問(wèn)：您所說(shuō)的下行協(xié)作的方案跟目前的LTE的干擾協(xié)調(diào)技術(shù)有什么區(qū)別嗎？
　　王映民：這個(gè)是這樣，相當(dāng)于這個(gè)里面，現(xiàn)在目前LTE里面的干擾協(xié)調(diào)，比如像DOA的信息，這個(gè)信息可能還沒(méi)有提供，他對(duì)于干擾提供的信息還是比較粗的，如果我們干擾信息在不同的小區(qū)，或者是不同的機(jī)站之間能夠提供更多的信息的話，那么這個(gè)就可以利用這些信息，使性能得到更好的增強(qiáng)。
　　提問(wèn)：您剛才提到了多點(diǎn)協(xié)作是LTE+的關(guān)鍵技術(shù)，在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)里頭能不能應(yīng)用多點(diǎn)協(xié)作？
　　王映民：多天線的技術(shù)實(shí)際上在很早以前就開(kāi)始研究了，可能在LTE里面首先得到了一個(gè)應(yīng)用，多點(diǎn)協(xié)作是多天線技術(shù)的一個(gè)增強(qiáng)，從這個(gè)技術(shù)本身來(lái)說(shuō)，應(yīng)該是R4R5的系統(tǒng)里面也可以用的，如果后續(xù)繼續(xù)演進(jìn)的話是可以做這個(gè)工作的