（通信与信息系统专业论文）lteadvanced系统中relay技术及其系统性能研究.pdf

武汉理工大学硕士学位论文 摘要 l t e a d v a n c e d 是在l t e 的基础上研究新一代移动通信系统( i m t a d v a n c e d ： i n t e r n a t i o n a lm o b i l et e l e c o m m u n i c a t i 0 1 1 s a d v a n c e d ) 的候选技术提案。为了满足 未来移动通信系统日益增加的高速数据业务需求，l t e a d v a n c e d 系统对小区的 平均吞吐量和小区边缘用户的数据速率提出了更高的要求。无线中继( r e l a y ) 作为一种低功率、低成本的网络节点被引入到l t e a d v a n c e d 系统中，其具有拓 扑灵活的优点，能够有效提高系统频谱效率、拓展网络覆盖。 目前，世界最主要电信运营商如：中国移动、英国v o d a f o n e 、日本n t t d o c o m o 等都着力于r e l a y 的标准制定和设计。除此之外，主要通信设备商包括 华为、中兴、大唐、q u a l c o m m 等，都积极地推动r e l a y 技术的发展。根据3 g p p 对r e l a y 讨论的最新进展，l t e a d v a n c e d 系统中已经确定支持t y p e1r e l a y ，且 优先考虑固定r e l a y 。现在国内外各大通信设备制造商以及移动网络运营商都已 投入大量的人力物力，致力于r e l a y 技术的研究，包括r e l a y 的系统仿真、预研 及算法优化等，力图在4 g 时代的通信发展中取得领先地位。 本文通过系统级仿真，对l t e a d v a n c e d 系统中的r e l a y 进行技术研究和性 能评估验证。基于系统级仿真平台，对r e l a y i n g 技术以及3 g p p 相关提案作进一 步研究，主要内容包括： ( 1 ) 按照3 g p p3 6 8 1 4 中的场景假设和3 g p p 相关协议的仿真参数，设计 并搭建了r e l a y 动态系统仿真平台。平台包括r e l a y 的小区拓扑建模、r e l a y u e 分布、无线信道生成、链路自适应、调度、干扰计算等功能模块。 ( 2 ) 对r e l a y 系统中接入链路( a c c e s sl i n k ) 和直射链路( d i r e c tl i n k ) 之间的 资源分配和干扰协调调度技术进行研究，设计实现方案，并对该方案进行仿真 验证和分析。 ( 3 ) 针对r e l a y 系统，对不同的小区归属选择算法进行研究，提出了覆盖 扩展( r a n g ee x p a n s i o n ) 的小区归属选择算法，并完成仿真分析。仿真结果表 明，在r e 的偏差值取值合适时，该算法可以在保持系统吞吐量的基础上，提高 小区边缘用户吞吐量。 ( 4 ) 基于r e l a y 系统仿真平台，评估不同r e l a y 数目对系统性能的影响， 从系统平均频谱效率和边缘用户性能两方面作分析。 关键词：l t e a d v a n c e d ，r e l a y ，资源分配，频谱效率，容量提升，覆盖扩展 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t 3 g p pl t e a d v a n c e d , b a s e do nl t e ( l o n gt e r me v o l u t i o n ) ，i sar a d i oi n t e r f a c e t e c h n o l o g yf o ri t un e x tg e n e r a t i o nm o b i l ec o m m u n i c a t i o ns y s t e m ( i m t - a d v a n c e d ) i no r d e rt of u l f i l lt h er e q u i r e m e n to fh i 曲d a t ar a t ew i r e l e s ss e r v i c e si nt h ef u t u r e w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o ns y s t e m ，l t e a d v a n c e ds y s t e m sn e e dt o p r o v i d eb e t t e r p e r f o r m a n c ei nt e r m so fb o t hc e l la v e r a g ea n dc e l le d g et h r o u g h p u t w i r e l e s sr e l a y , a s al o w e r - p o w e ra n dl o w e r - c o s tn e t w o r kn o d ec o m p a r e dt oe n b ，h a sb e e ni n t r o d u c e di n l t e a d v a n c e d i to f f e r sm o r ef l e x i b l ed e p l o y m e n to p t i o n sa n dp r o v i d e sa l la t t r a c t i v e m e a n so fa u g m e n t i n gn e t w o r kf o rc o v e r a g ee x t e n s i o na n dt h r o u g h p u te n h a n c e m e n t c u r r e n t l y , t h em a j o rt e l e c o mo p e r a t o r si nt h ew o r l d ，s u c ha sc m c c ，v o d a f o n e ， n t td o c o m o ，a r ec o m m i t t e do nd e s i g n i n ga n ds t a n d a r d i z i n gr e l a y i n gt e c h n o l o g yi n l t e - a d v a n c e d i na d d i t i o n ，t h em o b i l ec o m m u n i c a t i o ne q u i p m e n tm a k e r s ，s u c ha s z t e ，h u a w e i ，c a t t , q u a l c o m m ，a r ea l s oa c t i v e l yp r o m o t i n gt h ed e v e l o p m e n to f r e l a y i n gt e c h n o l o g y a c c o r d i n gt o3 g p pt s 3 6 8 1 4 ，a tl e a s t t y p e1 ”r e l a yn o d e sa r e p a r to fl t e a d v a n c e d ，a n df i x e dr e l a y sa l et h ep r i m a r yd e s i g nc o n s i d e r a t i o n s a t p r e s e n t ，m a j o rd o m e s t i ca n df o r e i g nc o m m u n i c a t i o ne q u i p m e n tm a k e r s ，m o b i l e n e t w o r ko p e r a t o r sh a v eb e e ni n v e s t i n gs i g n i f i c a n tr e s o u r c e so nv a r i o u sa s p e c t so f r e l a yd e s i g n ，i n c l u d i n gr e l a ys y s t e m e v a l u a t i o n s ，p r o t o t y p i n g ，a n da l g o r i t h m d e v e l o p m e n t ，i no r d e rt og r a s pm a r k e ts h a r e si nt h e4 g e r a t h i st h e s i sf o c u s e so nr e l a yp e r f o r m a n c ee v a l u a t i o na n da n a l y s i st h r o u g hs y s t e m l e v e ls i m u l a t i o n s b a s e do ns y s t e ml e v e ls i m u l a t i o n s ，f u r t h e rr e s e a r c ho nr e l a y i n ga n d t h er e l a t e d3 g p pp r o p o s a l sa r ep r o v i d e d t h ep r i m a r yc o n t r i b u t i o n sa r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) c o n s t r u c t i o no fs y s t e ml e v e ls i m u l a t o rf o rr e l a y t h ed y n a m i cs y s t e m s i m u l a t i o np l a t f o r mi s d e v e l o p e da c c o r d i n gt ot h er e l a ys i m u l a t i o np a r a m e t e r s p r o v i d e di n 3 6 8 1 4a n dt h er e l a t e dp r o p o s a l si n3 g p pw o r k i n gg r o u p s t h e s i m u l a t i o np l a t f o r mc o n s i s t so fs e v e r a lm o d u l e s ，i n c l u d i n gs e r v i n gc e l la s s o c i a t i o n ， c e l l l a y o u t ，r e l a y u e d i s t r i b u t i o n ，w i r e l e s s c h a n n e l m o d e l i n g ，l i n ka d a p t a t i o n , s c h e d u l i n g ，i n t e r f e r e n c ee s t i m a t i o n ，e t c i n t h i s p a p e r ，s y s t e m l e v e ls i m u l a t i o n sa l e 武汉理工人学硕士学位论文 c a r r i e do u tu s i n g3 g p pc a s e1a n dc a s e3t oe v a l u a t et h er e l a yp e r f o r m a n c ei nt e r m s o fc a p a c i t ya n dc o v e r a g e ( 2 ) ar e s o u r c ea l l o c a t i o na n di n t e r f e r e n c ec o o r d i n a t es c h e m e0 1 1t h ea c c e s sa n d t h ed i r e c tl i n ki sp r o p o s e d t h ep e r f o r m a n c eo ft h ep r o p o s e ds c h e m ei se x a m i n e db y s y s t e ml e v e ls i m u l a t i o n s ( 3 ) t of u r t h e ri n c r e a s et h ep e r f o r m a n c eg a i no fr e l a y i n g s ，i ti sp r o p o s e di nt h i s d o c u m e n tt ou s ean e wc e l la s s o c i a t i o ns c h e m ec a l l e dr a n g ee x p a n s i o n ( r e ) ，i nw h i c h ab i a sv a l u ef o rr s r pi su s e df o re e l ls e l e c t i o n w i t hr e ，m o r eu s e r sa r ea s s o c i a t e db y r e l a yn o d e s f r o mt h es i m u l a t i o nr e s u l t s ，i ti sc o n c l u d e dt h a tw h e nt h er eb i a sv a l u e f o rr s r pi sa p p r o p r i a t e , t h ec e l le d g eu s e rd a t ar a t ei n c r e a s e ss i g n i f i c a n t l yw i t h o u t s a c r i f i c i n gt h es y s t e ma v e r a g es p e c t r u me f f i c i e n c y ( 4 ) b a s e do nt h er e l a ys y s t e ms i m u l a t i o np l a t f o r m ，t h et h r o u g h p u tr e s u l t sf o r1 ， 2 ，4 ，a n d l0r n sp e rc e l l a r ep r e s e n t e d f o rt h ep u r p o s eo fe v a l u a t i n gt h er e l a y p e r f o r m a n c e ，s y s t e ma v e r a g es p e c t r u me f f i c i e n c ya n dc e l le d g eu s e rr a t ea r ea d o p t e d a st h ep e r f o r m a n c em e t r i c s k e y w o r d s ：l t e - a d v a n c e d ，r e l a y ，r e s o u r c ea l l o c a t i o n ，s p e c t r u me f f i c i e n c y ， c a p a c i t yi m p r o v e m e n t ，c o v e r a g ee x t e n s i o n i 武汉理工大学硕士学位论文 缩略语 缩写全称解释 3 g p pt h e3 r dg e n e r a t i o np a r t n e r s h i pp r o j e c t 第三代合作伙伴 a c k a c k n o w l e d g e 肯定确认 a m c a d a p t i v em o d u l a t i o na n dc o d e 自适应调制和编码 a pa c c e s sp o i n t 接入点 心n g na d d i t i v em l i t eg a u s s i a nn o i s e 加性高斯白噪声 b e rb i te r r o rr a t i o 误码率 b l e rb l o c ke r r o rr a t i o 误块率 b sb a s es t a t i o n 基站 c ac a r r i e ra g g r e g a t i o n 载波聚合 c d mc o d ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s码分多址 c d fc u m u l a t i v ed i s t r i b u t i o nf u n c t i o n 累积分布函数 c d lc l u s t e rd e l a yl i n e 簇延时线 c ec h a n n e le s t i m a t e 信道估计 c nc o r en e t w o r k 核心网 c o mc o o r d i n a t e dm u l t i p l ep o i n t 多点协作传输技术 c q i c h a n n e lq u a l i t yi n d e x信道质量指示 c r sc o m m o nr e f e r e n c es i g n a l 公共参考符号 d 姗d o n o re v o l v e dn o d e b 主基站 d f td i s c r e t ef o u r i e rt r a n s f o r m 离散傅立叶变换 e e s m e x p o n e n t i a le f f e c t i v es n rm a p p i n g 有效指数s n r 映射 e n be v o l v e dn o d e b 演进型n o d e b e u t r a ne v o l v e du t r a n 演进型u t r a n f d d f r e q u e n c yd i v i s i o nd u p l e x 频分双工 f d m f r e q u e n c yd i v i s i o nm u l t i p l e x i n g 频分复用 武汉理工大学硕士学位论文 f f tf a s tf o u r i e rt r a n s f o r m 快速傅立叶变换 g t pg p r st u n n e lp r o t o c o l g p r s 隧道协议 g p r sg e n e r a lp a c k e tr a d i os e r v i c e 通用分组无线业务 h a r qh y b r i da u t o m a t i cr e p e a tr e q u e s t 混合自动重传 h oh a n d o v e r 切换 i di d e n t i f i e r标识符 i d f ti n v e r s ed i s c r e t ef o u r i e rt r a n s f o r m 离散反傅立叶变换 i f f ti n v e r s ef a s tf o u r i e rt r a n s f o r m 快速反傅立叶变换 i pi n t e m e tp r o t o c o l 因特网协议 i s di n t e r - s i t ed i s t a n c e 站址间距 i n t e r n a t i o n a lm o b i l e m - a d v a n c e d 先进的国际移动通信 t e l e c o m m u n i c a t i o n s - a d v a n c e d 干扰功率与热噪声功 1 0 ti n t e r f e r e n c eo v e rt h e r m a l 率的比值 i t ui n t e r n a t i o n a lt e l e c o r n m t m i c a t i o nu n i o n 国际电信联盟 国际电信联盟无线电 i t u ri t u - r a d i o 通信组 l 1 l a y e r1 层l l 2 l a y e r 2 层2 l 3 l a y e r 3 层3 l o sl i n eo fs i g h t视距 m l o n gt e r me v o l u t i o n 长期演进 m a d v a n c e d l o n gt e r me v o l u t i o n - a d v a n c e d l t e 进一步演进 m a c m e d i aa c c e s sc o n t r o l 媒体接入控制 多媒体广播和多播业 m b m sm u l t i m e d i ab r o a d c a s ta n dm u l t i c a s ts e r i c e 务 m c sm o d u l a t i o na n dc o d i n gs c h e m e 调制解调方式 m i m o m u l t i p l ei n p u tm u l t i p l eo u t p u t 多输入多输出 m 限嗄e m o b i l i t ym a n a g e m e n te n t i t y 移动性管理实体 武汉理工大学硕士学位论文 m m s em i n i m u mm e a ns q u a r ee r r o r 最小均方误差 n g 口nn e x tg e n e r a t i o nm o b i l en e t w o r k 下一代移动网络 n l o sn o nl i n e o f - s i g h t 非视距 n o d e bn o d e b 节点b ( i j m t s 基站) o f d m o r t h o g o n a lf r e q u e n c yd i v i s i o nm u l t i p l e x i n g 正交频分复用 o f d m a o r t h o g o n a lf r e q u e n c yd i v i s i o nm u l t i p l e x i n g 正交频分多址 p c i p h y s i c s c e l li d 物理小区i d p d c pp a c k e td a t ac o n v e r g e n c ep r o t o c 0 1 分组数据汇聚协议 p f p r o p o a i o n a lf a i r n e s s 比例公平 物理控制格式指示信 p c f i c h p h y s i c a lc o n t r o lf o r m a ti n d i c a t o rc h a n n e l 道 p d c c h p h y s i c a lu p l i n kc o n t r o lc h a n n e l物理层下行控制信道 p d s c h p h y s i c a lu p l i n ks h a r e dc h a n n e l物理层下行共享信道 p h i c h p h y s i c a lh y b r i d - a r qi n d i c a t o rc h a n n e l 物理i - 认r q 指示信道 p r b p h y s i c a lr e s o u r c eb l o c k物理资源块 q o sq u a l i t yo fs e r v i c e 服务质量 r 8r e l e a s e8第8 版本 r br e s o u r c eb l o c k 资源块 中继物理控制格式指 r p c f i c h r e l a y p c f i c h 示信道 中继物理层下行控制 r p d c c h r e l a y p h y s i c a ld o w n l i n kc o n t r o lc h a n n e l 信道 中继物理层下行共享 r p d s c h r e l a y - p h y s i c a ld o w n l i n ks h a r e dc h a n n e l 信道 中继物理r t a r q 指示 1 0 p h i c h r e l a y - p h y s i c a lh y b r i d - a r qi n d i c a t o rc h a n n e l 信道 r l cr a d i ol i n kc o n t r o l 无线链路控制 r n r e l a yn o d e 中继节点 l 龇r a d i on e t w o r kc o n t r o l l e r 无线网络控制器 武汉理工大学硕士学位论文 r rr o u n dr o b i n轮循 r s r e l a ys t a t i o n 中继站 r 砌r a d i or e s o u r c em a n a g e m e n t无线资源管理 r s r pr e f e r e n c es i g n a lr e c e i v e dp o w e r参考信号接收功率 s c m s p a t i a lc h a n n e lm o d e l 空间信道模型 s c m 匣 s p a t i a lc h a n n e lm o d e le x t e n s i o n 空间信道模型扩展 s g w s e r v i n gg a t e w a y 业务网关 s t s i g n a li n t e r f e r e n c er a t i o 信干比 s 胍 s i g n a li n t e r f e r e n c en o i s er a t i o 信干噪比 s n r s i g n a ln o i s er a t i o 信噪比 s r s h e d u l i n gr e q u e s t 调度请求 s r s s o u n d i n gr e f e r e n c es i g n a l ss o u n d i n g 参考信号 t b t r a n s p o r tb l o c k传输块 传送控制协议因特网 t c p i p t r a n s p o r tc o n t r o lp r o t o c o l i n t e r n e tp r o t o c o l 协议 t d dt i m ed i v i s i o nd u p l e x 时分双工 t d mt i m ed i v i s i o nm u l t i p l e x i n g 时分复用 t f t r a n s p o r tf o r m a t 传输格式 t t it r a n s m i s s i o nt i m ei n t e r v a l 传输时间间隔 t u t y p i c a lu r b a n 典型城区 u d pu s e rd a t a g r a mp r o t o c o l 用户数据报协议 u eu s e re q u i p m e n t 用户设备 i m su n i v e r s a lm o b i l et e l e c o m m u n i c a t i o n ss y s t e m通用移动通信系统 u t r au n i v e r s a lt e r r e s t r i a lr a d i oa c c c s s 全球地面无线接入 u t r a nu n i v e r s a lt e r r e s t r i a lr a d i oa c c e s sn e t w o r k 全球地面无线接入网 ，n 帅r慨l e s s 肋r i di n i t i a t i v en e wr a d i o 无线世界计划新无线 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示了谢意。 签名：盘! l 薹e t 期：蛰! 受= 皇：兰石 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的 全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有 关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息 服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生( 签名) ：多l 襄导师c 签名略易，日期劲k 、多 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 课题研究背景 第1 章绪论 随着3 g 产业在全球逐渐步入高潮，肩负着3 g 向4 g 演进的l t e 目前正在经历 着关键的发展时期，其现状、未来商用以及向4 g 的演进都一直为业界所关注， 而在4 g 标准制定的过程中l t e 也将迎来它的新一轮发展高潮。在2 0 0 8 年11 月举 行的l t e 技术标准化进展研讨会上，各公司都将l t e 面向4 g 的演进技术 l t e a d v a n c e d 的最新进展作为目前的焦点。 国际电信联盟无线电通信组( i t u r ) 已于2 0 0 8 年3 月向全球发出了征集 i m t a d v a n c e d 技术的通函，正式启动了i m t - a d v a n c e d 标准化工作。在2 0 0 8 年7 月初结束的删r w p 5 d 的迪拜会议上，i t u 确定了i m t a d v a n c e d 最小需求，需 求中包括小区频谱效率、峰值频谱效率、频谱带宽等8 个技术指标，这将成为衡 量一个候选技术是否能成为i m t a d v a n c e d 技术的关键指标。 为满足i m t a d v a n c e d 需求，3 g p p 组织基于已具有明显4 g 技术特征的l t e 系 统，平滑演进至l t e = a d v a n c e d 系统。2 0 0 8 年5 月，3 g p p 完成l t e - a d v a n c e d 需求 制定，并在9 月份修改后向i t u 提交概念性提案。它的首要目标是增强低速移动 用户( 和t d d 的子帧 0 ，1 ，5 ，6 ) 不能够用来作为b a c k h a u l 子帧 进行e n b 到r e l a y 的通信的。 对于b a c k h a u l 链路的r e l a y 侧，为了保证在该子帧内，r e l a y 能够接收到下 行b a c k h a u l 的控制信令，而又不影响r e l a y 从c n b 接收下行数据，因此，将r e l a y 处的接收b a c k h a u l 的子帧配置为了m b s f n 子帧【2 2 】。在该子帧中，r e l a y 首先在 m b s f n 的控制信令部分向其服务的u e 发送下行p d c c h 信道，然后，经过一 个由发送到接收的转换时间后，r e l a y 开始从e n b 接收b a c k h a u l 下行的数据。 而此时，对于r e l a y 服务的u e 来说，由于其收到的调度指示该子帧为m b s f n 子帧，因此这些l i e 在接收完该子帧的控制信道部分后，就不再接收其后的数据 部分了，因此对r e l a y 服务的u e 此时来说是一个下行的空白时间段。 e n b - t o - r e l a yt r a n s m i s s i o n n or e l a y - t o u et r a n s m i s s i o n 图2 10 利用m b s f n 子帧进行r e l a yb a c k h a u l 链路下行传输 图2 1 0 给出t n 用m b s f n 子帧进行r e l a yb a c k h a u l 链路下行传输的示意 图。其中，r e l a y 首先在其自己所在子帧内进行下行的传输，然后，在b a c k h a u l 子帧内，r e l a y 首先向其u e 发送下行p d c c h 信道，然后，开始从e n b 接收 b a c k h a u l 下行的数据，此时，r e l a y 服务的u e 没有任何的数据传输。 1 4 武汉理工大学硕士学位论文 e nb pdc ch r - p d c chr pdsc h pdsc hf orue1 r n g p d c c h a notr ansmission p 图2 1 1利用m b s f n 子帧进行r e l a yb a c k h a u l 链路下行传输过程 图2 1 1 给出了一个具体的b a c k h a u l 链路的传输的情况。其中，当e n b 向下 行的m a c r ou e 发送控制信道p d c c h 的时候，r n l 也在利用其m b s f n 子帧结 构向其服务的u e 2 发送r e l a y 的p d c c h 。当r n l 发送结束后，经过一个发送 和接收的转换时间g a p ，r n l 开始接收来自e n b 的下行数据和控制，此时，对 于u e 2 ，是一个空白的时间。 在e n b 向r e l a y 发送数据和控制时，其具体的共享数据信道和控制信道分 别称为r - p d s c h 和r - p d c c h 。这两者组成了e n b 向r e l a y 在b a c k h a u l 链路下 行发送的信道。关于r - p d c c h 和r p d s c h 详细的设计方案3 g p pw g 现在还 处于讨论中，还没有最终定论。 b a c k h a u l 链路的具体工作流程是l t e a d v a n c e d 中r e l a y 工作的一个重要的 流程。 2 3 2 2b a e k h a u l 链路子帧分配 由于r e l a y 的引入使得传统的单跳链路变成了两跳或多跳链路，e n b 和 r e l a y 之间的链路称为b a c k h a u l 链路，r e l a y 和r e l a yu e ( 简称r - u e ) 之间的 链路称为a c c e s s 链路，因此共有四种传输方式：b a c k h a u l 链路的上行传输、 b a c k h a u l 链路的下行传输、a c c e s s 链路的上行传输和a c c e s s 链路的下行传输。由 于r e l a y 采用半双工操作，b a c k h a u l 链路的上行传输和a c c e s s 链路的上行传输， 武汉理工大学硕士学位论文 以及b a c k h a u l 链路的下行传输和a c c e s s 链路的下行传输都采用t d m 方式划分， 传输在不同的子帧上进行，因此，每个r e l a y 至少存在两个上行子帧和两个下行 子帧才能够保证传输的正常进行。 为了避免b a c k h a u l 链路和a c c e s s 链路的干扰且减少b a c k h a u l 链路帧结构配 置对a c c e s s 链路传输的影响，r e l a y 的b a c k h a u l 链路下行子帧配置为m b s f n 子 帧，下行子帧配置将采用m b s f n 子帧分配方式，按照一定周期半静态分配。 但是，由于b a c k h a u l 链路下行子帧为m b s f n 子帧，r e l a y 可以在m b s f n 子帧的前一个或两个符号内向r - u e 发送p d c c h ，可以调度r - u e 的上行传输， 同时e n b 在该子帧内向r e l a y 发送r - p d c c h ，可以调度r e l a y 的上行传输，因 此e n b 和r e l a y 可以在同一子帧内同时调度r e l a y 和r - u e 的上行传输，如果 b a c k h a u l 链路和a c c e s s 链路的上行调度与上行传输之间的定时关系相同，r e l a y 和r - u e 将在同一上行子帧内进行上行传输，造成上行传输冲突，如图2 1 2 所 示。 k n 调度r u e 上行传输 图2 1 2 调度冲突示意图 如图2 1 2 所示，r e l a y 在b a c k h a u l 链路下行子帧蜘调度r u e 在子帧斛k 内上行传输，在该子帧内，e n b 利用r - p d c c h 调度r e l a y 在子帧撑n + k 的上行 传输。在子帧群n + k 内，r e l a y 在b a c k h a u l 链路向e n b 上行发送，在接入链路， r e l a y 接收来自r - u e 的上行传输，对于半双工r e l a y ，不能同时接收和发送， 因此将引起上行传输冲突。 对于上述问题，可以通过半静态分配b a c k h a u l 链路上行子帧解决。如果基 站半静态分配b a c k h a u l 链路上行子帧，r e l a y 可以提前知道b a c k h a u l 链路上行子 帧的位置，则在接入链路上不调度r - u e 在该子帧内上行传输，目前该分配方式 已经写入t r 3 6 8 1 4 。因此，对于b a c k h a u l 链路上下行子帧，都采用半静态方式 分配。关于b a c k h a u l 链路上下行子帧的进一步分配的方法，例如是采用对称还 是非对称子帧分配【2 3 】还在进一步的讨论中。在b a c k h a u l 链路，为了传输对称的 上下行数据量，至少支持对称的b a c k h a u l 上下行子帧分配，即b a c k h a u l 链路上 1 6 武汉理工大学硕士学位论文 行子帧数量等于下行子帧数量。但是，在b a c k h a u l 链路上下行数据量非对称的 场景下，支持非对称分配b a c k h a u l 链路上下行子帧也是有益的。另外，关于 b a c k h a u l 链路上行子帧是通过显式还是隐式指示也在研究当中。 2 3 3b a c k h a u l 链路h a r q 操作 目前对于b a c k h a u l 链路的h a r q 操作，倾向于采用自适应h a r q 操作阱】。 对于自适应h a r q 操作，在b a c k h a u l 链路上，r e l a y 发送完上行数据后，d o n o r e n b 不发送下行a c 科n a c k 反馈，通过发送上行调度信令调度b a c k h a u l 链路的 上行初传或重传。如果上行传输成功，d o n o re n b 发送新数据指示( n d i ) 不为 0 的上行调度信令调度新的上行传输；如果上行传输错误，d o n o re n b 发送n d i 为o 的上行调度信令调度b a c k h a u l 链路的上行重传。对于b a c k h a u l 链路上行 h a r q 2 5 】是采用同步h a r q 操作还是采用异步h a r q 操作，还需要继续研究。 对于b a c k h a u l 链路下行h a r q 操作，与r e l e a s e8 规范中相同，下行传输与 对应的上行a c 眦c k 反馈之间的定时需要标准化工作，而上行a c k n a c k 反馈与重传之间的定时取决于调度，重传可以发生在任何后面可用的下行子帧 内。对于上行h a r q ，由于采用自适应h a r q 操作，且d o n o re n b 在b a c k h a u l 链路不发送r - p h i c h ，上行传输和下一个可用的b a c k h a u l 链路子帧之间的最小 时延必须指定，而且该时延必须不小于3 m s 。 对于f d d ，如果采用对称分配b a c k h a u l 链路上下行子帧，上行子帧和下行 子帧成对分配，且上行子帧在下行子帧3 m s 之后，b a c k h a u l 链路下行传输和对 应的上行a c k n a c k 反馈之间的定时固定地为3 m s 。由于上行h a r q 采用自适 应h a r q 操作，b a c k h a u l 链路上行传输和下一个可用下行子帧之间的最小时延 需要定义。如果采用1 0 m s 子帧分配周期，对于不同的b a c k h a u l 链路下行子帧， 这个时延可能为3 m s 、4 m s 或5 m s 。如果b a c k h a u l 链路上下行子帧非对称分配， 上行和下行h a r q 的时序都是可变的，考虑对f d d 模式下子帧分配的限制，这 个变化是受限的。 2 3 4b a c k h a u l 链路控制信道设计 关于b a c k h a u l 链路控制信道设计，标准主要集中在讨论b a c k h a u l 链路 r - p d c c h 和r - p d s c h 的复用方式问题，现在r p d c c h 和r - p d s c h 的复用方 式主要存在f d m 和t d m + f d m t 2 6 1 两种。到2 0 1 0 年2 月份的6 0 次会议为止， 武汉理工大学硕士学位论文 r - p d c c h 和r - p d