3GPP_R10_relay调研报告

1 / 25R10 中继技术总结报告2010 年 12 月 2 / 25目录1. 中继技术概要 .31.1. 中继技术综述 .31.2. 3GPP Relay 技术发展历程 .41.2.1. 学术界中对中继站的分类 .51.2.2. 3GPP 中对中继站的分类 .51) Type1 Relay and Type2 Relay .62) Type1 Relay, Type 1a Relay and Type 1b Relay .63) Mobile Relay and Indoor Relay .71.3. 3GPP Relay 系统框架 .82. RAN1 Relay 标准化过程 .92.1 问题 1：Backhaul 资源分配 .102.2 问题 2：Backhaul link 与 Access link 资源的合理分配 .112.3 问题 3：Relay backhaul link 设计 .122.4 问题 4：HARQ .133. RAN2 Relay 标准化过程 .143.1. 问题 1：RLF（Radio link Failure） .143.2. 问题 2：Un configuration with OAM or RRC.153.3. 问题 3：System information update .163.4. 问题 4: RACH access handling .163.5. 一切其他结论 .174. RAN3 Relay 标准化过程 .184.1 问题 1：Relay 系统协议结构 .184.2 问题 2:OAM 框架 .204.3 问题 3：RN startup procedure.214.4 问题 4：Choice of RN HO type .224.5 一些其他结论 .245. 参考文档 .24 3 / 251. 中继技术概要1.1. 中继技术综述随着现在无线通信技术的不断发展，频谱资源已经变得格外紧张。为了获得 3GPP LTE-A 制定的高速无线宽带接入的设计目标，根据现有的频谱分配方案，获得容量的大宽带频谱在较高频段，而该频段路损和穿透损都较大，很难实现好的覆盖。中继技术（Relay ）作为 LTE-Advanced 系统的关键技术可以很好地解决这一问题，它为小区带来更大的覆盖范围和系统容量。中继技术最终在 R10 中被引入到 3GPP 家族，长期以来受到各大运营商，设备生产商的广泛关注。E P CM M E / S - G We N Be N Be N BR NR NR NR NR NR Ne N BX 2 接 口S 1 接 口无 线 链 路Fig. 1 中继（Relay）系统所谓中继技术，简单的说，就是在下行方向，基站发给 UE 的信号不直接发给 UE，而是先发给一个中继站，然后再由中继站转发给 UE；在上行方向， UE 的上行信号也不直接发给基站，而是先发给一个中继站，然后再由中继站转发给基站,如 Fig. 1 所示。中继的主要作用是扩大小区的覆盖面积和提高系统容量：Relay 可以为小区中阴影衰落严重的地区以及覆盖死角提供服务信号，同时如果中继站放置在原有小区覆盖范围内，如一些热点地区和室内也可以起到提高系统容量的作用。Relay node 的主要特点有（如 Fig. 2 所示）： 降低网络成本：不需要回传光纤；不需要设备机房； 布网快速灵活：体积小；无线回传。 扩大网络覆盖：无线中继 4 / 25 提高网络容量：分布式天线；资源复用；协调通信。Fig. 2 Relay 的特点Fig. 3 给出了中继的可能应用场景。Fig. 3.Relay 的可能应用场景1.2. 3GPP Relay 技术发展历程中继作为网络中引入的新节点，需要增加一些新的连接链路。在存在中继的基站小区内，根据链路服务对象的不同连接链路可分为以下三种：接入链路（Access link） 、直连链路（Direct link）以及中继链路（回传链路 Backhaul link） 。如 Fig. 4 所示，直连链路用于基站与附近用户的直接通信（如 Fig. 4 的链路 L1） ；接入链路（Access link）用于中继与中继服务的用户相互连接（如 L3） ；中继链路则是服务于中继与基站间的通信，这条链路也被称作回传链路（Backhaul link， 如 L3） 。图中 UE1 被称为 Macro UE；UE2 被称为 R-UE或 Remote UE。 5 / 25R e l a yU E 2D e N BU E 1L 2L 1L 3Fig. 4. 中继小区的无线链路示意图学术界曾经根据中继执行功能的不同将中继分成了三种：层 1 中继、层 2 中继、层 3中继。但在 3GPP 的讨论中这种分类方法有所变化。1.2.1. 学术界中对中继站的分类层 1 中继也被称为 Repeater（类似直放站） ，它仅仅起到了放大信号和继续向前传输数据的作用。这种中继将基站（或者用户）发送来的数据经放大后转发给用户（或者基站） 。层 1 中继的优点在于他只会产生较低的延时，且中继处理算法简单。但其缺点也显而易见：层 1 中继不仅会放大噪声和干扰信号而且还需要在发射侧和接受侧指间设置很好的物理屏蔽。层 2 中继中包含了 MAC 层功能，也可以包含 RLC 层功能。该种中继可以执行调度功能，可以对 MAC SDU 进行复用和解复用以及优先级的处理。层 2 中继可以和基站进行协调对中继和 UE 进行无线资源分配等。除此之外，层 2 中继还可以选择性的加入外环的ARQ 功能和 RLC PDU 的划分和连接功能。层 2 中继可以将收到的信号解析后，根据中继和用户间的信道情况重新编码然后再次发送给用户。这种中继的好处在于保证了 UE 获得的传输信号的准确性，不同于层 1 中继，没有放大噪声和干扰信号。同时此种中继的引入可以获得更高的信号质量，这也是中继的主要优势所在。由于层 2 中继需要对数据解码，所以会产生很大的延时。同时层 2 对基站与中继间的链路传输准确性要求很高，如果在这部分链路上因为传输错误而进行重传，则会给用户的业务传输带来更大延时。层 3 中继相比层 2 中继包含了更多功能，可以执行部分或者全部的 RRC 功能，可以降低 RRC 连接设置的延时，对数据进行快速路由以及对移动性进行管理。层 3 中继的引入将产生更多的切换场景，如基站和中继的切换，中继和中继的切换等。所以层 3 中继中还将添加层 3 的测量功能，用于进行基于中继的切换判决。层 3 中继的功能更加接近于基站，相比