LTE自适应技术研究.doc

1、LTE 自适应技术研究第 1 页 共 170 页目 录LTE 自适应技术研究报告 .11 引言 .91.1 编写目的 .91.2 预期读者和阅读建议 .91.3 参考资料 .91.4 缩写术语 .402 技术特征 .412.1 概述 .412.2 基本原理和特点 .412.2.1 自适应技术所需要的信道状态信息 412.2.1.1 基于信噪比均值的信道状态信息 412.2.1.2 基于误比特率统计的方法 422.2.1.3 基于信道矩阵的方法 422.2.2 典型自适应技术简介 423 技术研究情况 .433.1 链路自适应 .433.1.1 背景情况 433.1.2 方案评估 433.1.2

2、.1 下行 433.1.2.1.1 RB-dependent 还是 RB-common？ 433.1.2.1.1.1 RB-dependent AM .443.1.2.1.1.2 RB-common AMC.443.1.2.1.1.3 RB-dependent AMC 453.1.2.1.1.4 方案比较与结论 453.1.2.1.2 下行 AMC 与功率分配的联合考虑 .463.1.2.2 上行 483.1.2.2.1 TPC 实现方案 .493.1.2.2.2 AMC、ATB 与 TPC 的联合考虑 503.1.3 结论 513.2 HARQ .513.2.1 背景情况 513.2.2 方

3、案评估 523.2.2.1 HARQ 实现方式的确定（同步、异步、自适应、非自适应） 523.2.2.2 HARQ 定时与进程数 .523.2.2.2.1 FDD HARQ .543.2.2.2.2 TDD HARQ .563.2.2.2.2.1 下行 563.2.2.2.2.2 上行 623.2.2.3 RV 定义与取值 .663.2.2.3.1 RV 数目 .663.2.2.3.2 RV 顺序 .67第 2 页 共 170 页3.2.2.4 星座重排的取舍 673.3 传输模式自适应 .683.3.1 基本描述 683.3.2 方案评估 683.3.2.1 下行传输模式 683.3.2.1

4、.1 为什么需定义多种传输模式，Mode 1-7？模式之间如何切换？ 683.3.2.1.2 RACH 过程下的 UE 搜索空间与 RNTI 使用 .693.3.2.1.3 C-RNTI 下，为什么 Mode 3-7 加入了 DCI 格式 1A 以支持发射分集？Mode 内部的两种格式如何进行切换？ .733.3.2.1.4 SPS C-RNTI 下，为什么 Mode 3-6 仅支持发射分集，不支持 MIMO Precoding 操作？ Mode 内部的两种格式如何进行切换？ 753.3.2.1.5 SPS C-RNTI 下，为什么 Mode 7 使用 DCI 格式 1A 时不采用与 C-RN

5、TI 相同的传输方案（即单天线端口 0 或发射分集） ，而采用单天线端口 5 传输？ 753.3.2.2 上行传输配置 753.3.3 R8 的局限与后续可能的演进 783.4 频域调度 .783.4.1 背景情况 783.4.2 方案评估 783.4.2.1 频域调度的增益 783.4.2.2 频域的 CQI 获取 .793.4.2.3 频域调度的策略 793.4.3 结论 793.5 CQI 压缩与反馈方式 .793.5.1 背景情况 793.5.2 方案评估 803.5.2.1 基本 CQI 反馈方案 .803.5.2.1.1 Average 上报（即宽带 CQI） .803.5.2.1

6、.2 Band Average 上报（即各子带全上报） 803.5.2.1.3 best-M individual 上报（即选择 M 个子带上报） .803.5.2.1.4 best-M average 上报 803.5.2.1.5 Best-M Bitmap 上报 813.5.2.1.6 Differential 上报 813.5.2.1.7 best-M individual+ Differential 上报 813.5.2.1.8 Hierarchical structure 上报 813.5.2.1.9 Non-Contiguous Hybrid 方案 823.5.2.1.10 Blo

7、ck Non-Contiguous Hybrid 方案 .833.5.2.1.11 DCT-n 方案 .833.5.2.1.12 进一步演进与结论 833.5.2.1.12.1 CQI 表格的设计 843.5.2.1.12.2 Set S subbands 定义 883.5.2.1.12.3 为什么引入 nomPDSCH-RS-EPRE-Offset 参数？ 893.5.2.2 Wideband feedback89第 3 页 共 170 页3.5.2.2.1 为什么不支持 PUSCH 上报模式 Mode 1-0、Mode 1-1？ 893.5.2.3 eNode B Configured S

8、ubbands Feedback on PUSCH.893.5.2.3.1 为什么引入高层配置的子带上报？ 893.5.2.3.2 子带差分 CQI 大小 .893.5.2.3.2.1 比特宽度 893.5.2.3.2.2 差分偏移量取值 903.5.2.3.3 子带 PRB 数目取值 903.5.2.3.4 为什么去除了上报模式 3-2?903.5.2.4 UE-Selected Subbands Feedback on PUSCH903.5.2.4.1 为什么引入 UE 选择的子带上报？ 903.5.2.4.2 子带差分 CQI 大小 .913.5.2.4.3 子带 PRB 数目取值 91

9、3.5.2.4.4 M 取值 .913.5.2.4.5 Best-M 子带标签编号 .923.5.2.4.5.1 组合法 923.5.2.4.5.2 Bitmap 法 .923.5.2.4.5.3 单独法 923.5.2.4.5.4 集合法 933.5.2.4.5.5 结论 953.5.2.4.6 为什么去除了 PUSCH 上报模式 2-1?.953.5.2.5 Frequency-selective CQI report on PUCCH953.5.2.5.1 子带 CQI 上报方式 .953.5.2.5.2 子带划分参数取值 963.5.2.6 MIMO 模式下的 CQI 反馈和 PMI

10、上报 .963.5.2.6.1 空间差分 CQI963.5.2.6.1.1 比特宽度 963.5.2.6.1.2 开环、闭环的适用性 973.5.2.6.2 RI973.5.2.6.2.1 RI 的上报周期 .973.5.2.6.2.2 RI 的编码方式 .983.5.2.6.3 PMI.983.5.2.6.3.1 UE 选择 Best-M PMI 上报的必要性 .983.5.2.6.3.2 PMI 频域颗粒度 983.5.2.6.3.3 PMI 的上报周期 993.5.2.6.4 MU-MIMO 下的 CQI/PMI 上报 993.5.2.6.5 如何选择配置 PUSCH CQI 上报的几种

11、模式? .1003.5.2.7 BF 下的 CQI/PMI 上报 .1033.5.3 R8 的局限与进一步演进 1053.6 CQI 估计 .1063.6.1 背景情况 1063.6.2 方案评估 1073.6.2.1 影响 CQI 的因素 .1073.6.2.2 CQI 测量方法 108第 4 页 共 170 页3.6.2.3 CQI 计算 1093.6.3 结论 1103.7 TDD 上行 ACK/NACK 反馈模式（BUNDLING AND MULTIPLEXING） .1103.7.1 背景情况 1103.7.2 方案评估 1123.7.2.1 Bundling 的 ACK/NACK

12、个数 .1123.7.2.2 Cell-specific / UE-specific Configuration ？ 1133.7.2.3 多 ACK/NACK 反馈时的传输方式 .1133.7.2.3.1 基本方案 1143.7.2.3.1.1 Ericsson：DFT-S-OFDM + PUCCH format2 （ TD-CDM） 1143.7.2.3.1.2 Motorola：调制 CAZAC 序列 + PUCCH format2（FD-CDM） 1173.7.2.3.1.3 Qualcomm：DFT-S-OFDM + PUCCH format1（TD-CDM） 1183.7.2.3.

13、2 进一步演进与结论 1223.7.2.3.2.1 TI：信道选择 + PUCCH format 1b.1223.7.2.3.2.2 结论 1283.7.2.4 Bundling 与 Multiplexing 的取舍 .1293.7.2.5 上下行子帧的关系 1303.7.2.5.1 Ericsson：建立上行子帧与下行子帧关系集合 1303.7.2.6 上行 ACK/NACK 资源的确定（CCE to uplink ACK/NAK mapping） 1303.7.2.6.1 CCE 到 ACK/NACK 映射的基本规则 1313.7.2.6.1.1 方案 1：集中映射 .1313.7.2.6

14、.1.2 方案 2A：子帧交织映射 1323.7.2.6.1.3 方案 2B：块交织映射 1343.7.2.6.2 ACK/NACK 资源压缩下的映射规则 1353.7.2.6.2.1 基本规则：重复映射 1353.7.2.6.2.2 进一步分析与改进：加入循环移位 1373.7.2.6.3 进一步演进与结论：基于“块交织”的映射 1383.7.2.7 下行分配的漏检判断 1403.7.2.7.1 Ericsson1403.7.2.7.2 TI1413.7.2.7.2.1 漏检中间一个 PDCCH .1413.7.2.7.2.2 漏检第 1 个 PDCCH .1413.7.2.7.2.3 漏检

15、最后 1 个 PDCCH .1423.7.2.7.2.4 多个 PDCCH 漏检 1423.7.2.7.3 LG 1433.7.2.7.4 进一步演进与结论 1433.7.2.7.4.1 ACK/NACK 在 PUSCH 上的传输 .1433.7.3 R8 的局限性与后续可能的演进 1453.8 上行 ACK/NACK REPETITION.1453.8.1 基本描述 145第 5 页 共 170 页3.8.2 方案评估 1463.8.2.1 为什么要引入 ACK/NACK Repetition 1463.8.2.2 ACK/NACK Repetition 时占用的 PUCCH 资源 .146

16、3.8.2.2.1 方案 1：重传 ACK/NACK 与初传 ACK/NACK 采用相同资源 1463.8.2.2.2 方案 2：重传 ACK/NACK 资源在初传基础上加一个偏移量 1473.8.2.2.3 方案 3：高层配置固定资源 .1473.8.2.2.4 方案 4：使用奇数 nCCE 值映射资源 1483.8.2.2.5 结论 1493.8.2.3 ACK/NACK Repetition Factor 的取值 .1493.8.3 R8 的局限性与后续可能的演进 1493.9 上行多 TTI 调度（M ULTI-TTI SCHEDULING） 1503.9.1 基本描述 1503.9.

17、2 方案评估 1513.9.2.1 为什么仅在上行引入多 TTI 调度，而不在下行引入?1513.9.2.2 多 TTI 调度的窗长取值 .1513.9.2.2.1 窗长为 2 个子帧 1513.9.2.2.2 窗长为 3 个子帧 1513.9.2.2.3 结论 1523.9.3 R8 的局限与后续可能的改进 1533.10 上行 TTI BUNDLING1543.10.1 基本描述 1543.10.2 方案评估 1543.10.2.1 为什么引入 TTI bundling？ .1543.10.2.2 TTI bundling 窗长度与 HARQ 定时 1543.10.2.2.1 FDD154

18、3.10.2.2.2 TDD .1553.10.2.2.2.1 为什么 TDD bundling 仅用于上下行配置 0/1/6? .1553.10.2.2.2.2 TDD bundling 下的 HARQ 定时 1553.10.2.3 TTI bundling 对 PUSCH 上控制信息复用的影响 1583.10.3 R8 的局限与后续可能的改进 1593.11 其它 .1593.11.1 协议细节问题 1593.11.1.1 PDCCH 相关 .1593.11.1.1.1 为什么去除了限制 PDCCH 解码的码率门限 0.75？ 1593.11.1.1.2 为什么 TDD 上下行配置 0 时

19、在 DCI 格式 0 中引入UL index 字段？ 1603.11.1.1.3 为什么 TDD 上下行配置 1-6 时在 DCI 中引入 DAI 字段？ 1603.11.1.1.4 如何设计 PDSCH/PUSCH 的 TBS 表格？ .1603.11.1.1.5 DwPTS 如何进行 PDCCH 和 PDSCH 传输？ 1653.11.1.1.6 如何区分下行 SPS 的重传动态调度与常规动态调度？第 6 页 共 170 页1663.11.1.2 CQI 相关 1663.11.1.2.1 为什么引入非周期性的 CQI 上报？ .1663.11.1.2.2 PUSCH 也可以支持宽带 CQI

20、 上报，为什么却说PUSCH 仅支持频率选择性上报？ 1673.11.1.2.3 为什么 MIMO 模式下 CQI 定义基于码字而非层？ .1673.11.1.2.4 TDD 上下行配置 0 时，非周期 CQI 如何上报？ 1673.11.1.2.5 为什么 TDD 模式下引入更短的 CQI 上报周期？ .1683.11.1.2.6 为什么 FDD cqi-pmi 上报周期比 TDD 多出几个值？1683.11.1.2.7 为什么 cqi-pmi/ri 上报周期没有“OFF”取值？ 1683.11.1.2.8 为什么 CQI-only 在 PUSCH 上传输时使用 MCS index 29 且

21、只采用 QPSK？ .1683.11.1.2.9 为什么去除了 的最初两个取值（-1dB，0dB）？CQIofset1683.11.1.3 ACK/NACK 相关 1693.11.1.3.1 为什么 TDD ACK/NACK Repetition 仅适用于 bundling模式？ 1693.11.1.3.2 TS 36.213， Table 10.1-1 中，为何有些不是按时序关系排列？ 1693.11.1.3.3 Node b 如何判断 PUSCH 上的 ACK/NACK 是否发送？1693.11.1.3.4 为什么 ACK/NACK 在 PUSCH 上传输时的 MCS offset从 13

22、dB 扩展到 21dB？ .1703.11.1.4 PMI 相关 1703.11.1.4.1 为什么 PMI 上报时引入码本限制的配置？ .1703.11.1.4.2 为什么 OLSM 与 CLSM 传输时有不同的码本限制？1703.11.1.4.3 为什么 OLSM 采用循环使用码本？ .1714 结论以及建议 .1715 附录：Q & A 171新邮通信设备有限公司 LTE 自适应技术研究报告 第 7 页 共 170 页1 引言1.1 编写目的本文档主要描述 LTE 自适应技术涉及的技术和相关过程，以深入理解 LTE 的技术机制，为进一步研究实现算法提供参考。1.2 预期读者和阅读建议本文

23、档适用于算法研究人员、开发人员、测试人员阅读。1.3 参考资料1 R1-050816 Frequency-domain scheduling with SC-FDMA in E-UTRA UL Nokia2 R1-050854 Adaptive Modulation and Channel Coding Rate Control for Frequency Domain Scheduling in Evolved UTRA DownlinkNTT DoCoMo, Fujitsu, NEC, SHARP3 R1-050885 Sub-band BW for Frequency Selective

24、 Scheduling and CQI FeedbackSamsung4 R1-050886 System Level Performance Comparison between Frequency Scheduling and Time-Frequency Diversity TransmissionSamsung5 R1-050942 AMC and HARQ Using Frequency Domain Channel-dependent Scheduling in MIMO Channel TransmissionNTT DoCoMo, NEC, SHARP6 R1-051041 D

25、ownlink chunk bandwidth for frequency selective scheduling Samsung7 R1-051055 Adaptive Modulation and Coding for Evolved UTRA Downlink Toshiba8 R1-051149 Adaptive Modulation and Channel Coding Rate Control Method for Frequency Domain Scheduling in Evolved UTRA DownlinkEricsson, Fujitsu, Mitsubishi E

26、lectric Corporation, NEC, NTT DoCoMo, Panasonic, Sharp, Toshiba Corporation9 R1-051301 Link adaptation in EUTRA downlink LG Electronics10 R1-051334 CQI Feedback Schemes for EUTRA Motorola11 R1-051362 OFDMA Based Link Adaptation for Physical Layer in EUTRA Downlink and text proposal for TR 25.814ZTE1

27、2 R1-051392 Link Adaptation Method in Evolved UTRA Uplink NTT DoCoMo13 R1-051415 E-UTRA Link adaption: consideration on MIMO Nokia14 R1-060017 Link Adaptation for E-UTRA Downlink Text Proposal for TR 25.814Motorola15 R1-060018 Performance Evaluation of EUTRA Downlink CQI Feedback SchemesMotorola16 R

28、1-060039 Adaptive Modulation and Channel Coding Rate Control for Single-antenna Transmission with Frequency Domain Scheduling in E-UTRA DownlinkNTT DoCoMo, Fujitsu, Mitsubishi Electric Corporation, NEC, QUALCOMM Europe, Sharp, Toshiba Corporation17 R1-060040 Adaptive Modulation and Channel Coding Ra

29、te Control for MIMO Transmission with Frequency Domain Scheduling in E-UTRA DownlinkNTT DoCoMo, Fujitsu, Mitsubishi Electric Corporation, NEC, Sharp,18 R1-060049 Text Proposal on Link Adaptation in E-UTRA Uplink NTT DoCoMo, Fujitsu, NEC, Sharp19 R1-060051 Link adaptation in E-UTRA downlink LG Electr

30、onics第 8 页 共 170 页20 R1-060073 Link Adaptation Considerations for Evolved UTRA Downlink Samsung21 R1-060076 Adaptive modulation and channel coding rate Samsung22 R1-060101 Link Adaptation for E-UTRA Downlink Ericsson23 R1-060118 Adaptive Modulation and Antenna Selection Procedure for Link Adaptation

31、 in OFDMA based E-UTRA DownlinkZTE24 R1-060136 Relation between chunk-size and CQI signalling Siemens25 R1-060142 Further Comparisons between Chunk-Common and Chunk-Dependent Adaptive Modulation using Mutual InformationIntel Corporation26 R1-060157 Adaptive MIMO transmission mode selection for E-UTR

32、A DL CCL/ITRI27 R1-060189 E-UTRA DL OFDMA Link Adaption Nokia28 R1-060234 Downlink AMC processing sequence for link adaptation Huawei29 R1-060261 Link Adaptation for E-UTRA Downlink Text Proposal for TR 25.814Ericsson, NTT DoCoMo, Qualcomm, Mitsubishi, LG, Motorola, NEC, Fujitsu, Sharp, Toshiba, Int

33、el30 R1-060306 Link Adaptation Scheme for Single-antenna Transmission in E-UTRA DownlinkNTT DoCoMo, Ericsson, Fujitsu, Intel, Mitsubishi Electric,31 R1-060307 Link Adaptation Scheme for MIMO Transmission in E-UTRA DownlinkNTT DoCoMo, Ericsson, Fujitsu, Mitsubishi Electric, NEC,32 R1-060324 Link Adap

34、tation for E-UTRA Uplink NTT DoCoMo, Ericsson, Fujitsu, NEC, Panasonic, Sharp,Toshiba Corporation33 R1-060346 Link Adaptation Considerations for Evolved UTRA Downlink and Text Proposal Samsung34 R1-060355 Link adaptation for uplink and text proposal Samsung35 R1-060381 Frequency Domain Scheduling fo

35、r E-UTRA Motorola36 R1-060484 TP on Fixed Modulation and RV Sequence with Synchronous HARQ in UplinkQualcomm Europe37 R1-060724 Link Adaptation for E-UTRA Uplink NTT DoCoMo, Ericsson, Fujitsu, NEC, Panasonic, Sharp,Toshiba Corporation, Samsung38 R1-060725 TP on uplink link adaptation Qualcomm Europe

36、39 R1-060756 Approved Report from RAN1 LTE Ad Hoc Meeting RAN1 Secretary40 R1-060787 Frequency Domain Channel-Dependent Scheduling with Adaptive Transmission Bandwidth of Pilot Channel for CQI Measurement for E-UTRA UplinkNTT DoCoMo, Fujitsu, Mitsubishi Electric, NEC, Sharp,41 R1-060788 TP on Fast T

37、ransmission Power Control for L1/L2 Control Channel in E-UTRA UplinkNTT DoCoMo, Fujitsu, Mitsubishi Electric, NEC, Sharp,42 R1-060794 Channel Coding Structure for LTE downlink Panasonic43 R1-060813 Link Adaptation Considerations for Evolved UTRA Downlink and Text ProposalSamsung44 R1-060870 Text pro

38、posal for modulation and power adaptation of MIMO systemsIntel Corporation45 R1-060877 Frequency Domain Scheduling for E-UTRA Motorola第 9 页 共 170 页46 R1-060911 Comparison of CQI feedback schemes Mitsubishi Electric47 R1-060923 Simulation results for uplink fast frequency domain scheduling LG Electro

39、nics48 R1-060987 Link Adaptation Scheme for Single-antenna Transmission in E-UTRA DownlinkNTT DoCoMo, Ericsson, Fujitsu, Mitsubishi Electric, NEC,49 R1-060988 Link Adaptation Scheme for MIMO Transmission in E-UTRA DownlinkNTT DoCoMo, Ericsson, Fujitsu, Mitsubishi Electric, NEC, Sharp, Toshiba Corpor

40、ation50 R1-061035 Mapping to resource blocks in case of multi-stream transmission - text proposalEricsson51 R1-061080 Text proposal for modulation and power adaptation of MIMO systemsIntel Corporation52 R1-061099 Approved Report from RAN1#44 Meeting RAN1 Secretary53 R1-061125 Text proposal for modul

41、ation and power adaptation of MIMO systemsIntel Corporation54 R1-061157 Simulation results for uplink fast frequency domain scheduling LG Electronics55 R1-061158 TP on simulation results for uplink fast frequency domain schedulingLG Electronics56 R1-061196 Link Adaptation Scheme for MIMO Transmissio

42、n in E-UTRA DownlinkNTT DoCoMo, Ericsson, Fujitsu, Mitsubishi Electric, NEC, 57 R1-061209 Evaluation of localized and distributed carrier mappings for EUTRA Downlink MIMO and text proposalFreescale Semiconductor58 R1-061215 System Level Evaluation of Synchronous and Asynchronous HARQ for Uplink SC-F

43、DMAFreescale Semiconductor59 R1-061328 Link Adaptation in Evolved UTRA Downlink and TP Samsung60 R1-061508 System Analysis comparing synchronous and asynchronous adpative HARQ. Qualcomm Europe61 R1-061642 Approved Report from RAN1/RAN2 Joint Meeting in Athens MCC Support62 R1-061679 Group-wised Freq

44、uency Resource Allocation for Frequency Domain Channel-dependent Scheduling in SC-Based E-UTRA UplinkNTT DoCoMo, Fujitsu, NEC, Sharp, Toshiba Corporation63 R1-061731 Overhead Analysis and Resource Assignment for Uplink CQI Feedback Channel and TPMotorola64 R1-061777 DCT based CQI reporting scheme LG

45、 Electronics65 R1-062104 Group-wised Frequency Resource Allocation for Frequency Domain Channel-dependent Scheduling in SC-Based E-UTRA UplinkNTT DoCoMo, Fujitsu, Mitsubishi Electric, NEC, Panasonic, Sharp, 66 R1-062133 Reduction of Signalling for MIMO Precoding Huawei67 R1-062134 Baseline uplink E-

46、CQI message content and size Huawei68 R1-062278 E-UTRA Incremental CQI Reporting Using DCT Coding Ericsson69 R1-062416 Frequency selective scheduling performance with 30 subcarrier RB size. Motorola70 R1-062484 Control of CQI feedback signalling in E-UTRA Philips, Intel71 R1-062491 Overhead reductio

47、n of UL CQI signalling for E-UTRA DL Huawei72 R1-062492 Baseline uplink E-CQI message content and size Huawei73 R1-062532 Downlink Link Adaptation and Related Control Signaling Samsung74 R1-062543 Comparison of CQI feedback schemes Mitsubishi Electric75 R1-062575 Further Analysis on DCT based CQI re

48、porting Scheme LG Electronics第 10 页 共 170 页76 R1-062620 Benefits of sending two MCS to a user within a TTI Motorola77 R1-062665 Differential Feedback for MIMO Precoding Intel Corporation78 R1-062701 Analysis of support channel overhead for DL MIMO Qualcomm Europe79 R1-062729 Group-wised Frequency Re

49、source Allocation for Frequency Doma in Channel-dependent Scheduling in SC-Based E-UTRA UplinkNTT DoCoMo, Fujitsu, Mitsubishi Electric, NEC, Panasonic, Sharp, Toshiba Corporation80 R1-062749 Further results on the impact of speed: feedback period: and sub-channel bandwidth on the performance of downlink closed loop schemes for 4-branch LTENortel81 R1-062750 Further Performance Evaluation for DL Adaptive MIMO Nortel82 R1-062772 Compressed CQI Reporting Scheme NEC Group83 R1-062796 Uplink transmit diversity scheme to provide full CSI to support downlink MIMO tr