一、概述
在2003年6月ITU-R的建議書M.1645《IMT-2000和IMT-2000后續系統未來發展的框架和總體目標》發布后,ITU-R攜手世界相關標準化組織,開始對第四代數字蜂窩移動通信系統(IMT- Advanced)的研究和研發,尤其是其地面無線接口技術(RIT,Radio Interface Technology)。
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當初積極參與ITU的IMT- Advanced地面無線接口技術研究的主要有三項技術:一是3GPP推薦的LTE技術(基于UMTS的演進);二是3GPP2推薦的UMB技術(基于cdma2000的演進);三是由美國電子和電氣工程師學會(IEEE)推薦的WiMAX技術(基于IEEE Std 802.16的演進)。后來由于種種原因3GPP2研究的UMB技術半途而廢了。
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因此,ITU-R在2012年1月發布了M.2012《IMT- Advanced地面無線接口的詳細規范》,M.2012建議了IMT- Advanced的兩種RIT:
1、LTE-Advanced;
2、WirelessMAN-Advanced。
二、LTE-Advanced
1、概述
LTE-Advanced是由3GPP以LTE 版本 10 (Release 10)及更高之名(LTE-Advanced)開發的。實際上3GPP對于LTE的標準是從Release 8就開始了,3GPP將R10版本以上的LTE稱之為LTE-Advanced,它是專門為適應于ITU-R建議M.1645而開發的;LTE-Advanced的無線方面亦包括LTE版本8和LTE版本9的能力,并提供關于版本8和版本9規范的信息。3GPP LTE 版本13及其以后版本標記為“LTE-Advanced Pro”。日常我們都把4G的LTE-Advanced簡稱為LTE了。
2、LTE-Advanced簡介
LTE-Advanced是由一個FDD RIT和一個TDD RIT組成的一個RIT集,FDD RIT和TDD RIT 分別用于成對和不成對頻譜操作。TDD RIT亦稱為TD-LTE 版本10 及以上版本或TD-LTE-Advanced。兩種RIT是結合開發的,在提供了高度共性的同時,考慮了每種RIT對其特定的頻譜/雙工安排的優化。
FDD和TDD RIT分別代表第1版LTE FDD和TDD的演進。兩種RIT共用了許多低層基礎設施,以簡化雙模無線接入設備的實施。支持最寬640 MHz的發射帶寬,由此形成的峰值數據速率,下行鏈路最高約為25 Gbit/s,上行鏈路最高約為13.6 Gbit/s。
下行鏈路發射方案以常規OFDM為基礎,以便提供信道頻率選擇性方面的高度穩健性,同時又顧及同在甚寬寬帶低兼容性接收機的實現。上行鏈路發射方案以離散傅里葉變換擴頻正交頻分復用(DFTS-OFDM)為基礎。與常規OFDM相比,將DFTS-OFDM用于上行鏈路發射的動因是更低的峰值-平均值功率比(PAPR)。
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3、詳細規范說明
表2-3歸納了M.2012中正在轉化的LTE-Advanced全球核心規范(GCS)的具體3GPP規范。我國的成果轉化組織是中國通信標準化協會(CCSA)。
表2-3:M.2012中正在轉化的3GPP規范
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三、WirelessMAN-Advanced
1、概述
演進的無線城域網(WirelessMAN-Advanced)由美國電子和電氣工程師學會(IEEE)以WirelessMAN-Advanced規范之名開發,從批準IEEE Std 802.16m開始歸并到IEEE Std 802.16。即它是WiMAX聯盟基于演進的IEEE Std 802.16而開發的。
事實上,ITU在2000年發布的IMT-2000的無線傳輸技術(RTT)標準(M.1457)中,建議有5個RTT,但在2007年M.1457的第7次修訂時,ITU-R新增補了第6種RTT,名字叫“OFDMA TDD WMAN”,它也即是WiMAX聯盟開發的。在IMT- Advanced時,將名字稱為WirelessMAN-Advanced,表示是在OFDMA TDD WMAN的演進,是基于IEEE Std 802.16m批準。基于WirelessMAN-Advanced的完整的端到端系統被稱為WiMAX 2。
2、WirelessMAN-Advanced簡介
WirelessMAN-Advanced采用OFDMA作為下行(DL)和上行(UL)的多接入計劃。它還支持TDD和FDD雙工計劃,包括FDD網絡中移動站(MSS)的H-FDD的操作。框架結構屬性和基帶處理在雙工計劃中共同的。WirelessMAN-Advanced還支持更寬高達160 MHz的信道帶寬,8采用載波聚合。OFDMA技術參數總結于下表3-2中,在表中,TTG和RTG分別表示發送/接收和接收/發送轉換間隔。
表3-2:WirelessMAN-Advanced采用的OFDMA參數
3、詳細規范說明
IEEE Std 802.16由IEEE Std 802.16-2009組成,后續修訂則包括IEEE Std 802.16j- 2009、IEEE Std 802.16h-2010和IEEE Std 802.16m-2011。按照IEEE Std 802.16的第16.1.1節,WirelessMAN-Advanced GCS(全球核心規范)在IEEE Std 802.16的各節中規定,如表3-3-1所示。表中未含的IEEE Std 802.16的任何內容均被排除在WirelessMAN-Advanced GCS之外。
表3-3-1:WirelessMAN-Advanced GCS說明
另外需要說明的是:在2012年6月8日,IEEE-SA標準委員會批準IEEE Std 802.16.1 (WirelessMAN-Advanced空中接口用于寬帶無線接入系統)作為一種新的IEEE標準。IEEE Std 802.16.1涵蓋了WirelessMAN-Advanced空中接口,與一些小的改進。同日,標準管理委員會批準IEEE Std 802.16-2012作為IEEE802.16標準的全新版本,現在排除了無線MAN-Advanced的空中接口。因此,M.2012中的內容反映了WirelessMAN-Advanced空中接口規范IEEE802.16的IEEE結構,它經由IEEE標準802.16j-2009、IEEE標準802.16h-2010和IEEE標準802.16m -2011連續修正,由IEEE標準802.16-2009組成。關于802.16-2009、802.16j-2009、802.16h-2010和802.16m -2011的內容簡介如下表3-3-2所示。
表3-3-2:802.16-2009、802.16j-2009、802.16h-2010和802.16m -2011的簡介
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以上概要的介紹了ITUR建議M.2012的相關內容,若要詳細了解該建議書具體內容的的請查閱下附件。
附件:M.2012(11/2019)《IMT- Advanced地面無線接口的詳細規范》
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