大帶寬無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)闹苯觾?yōu)勢(shì)是數(shù)據(jù)速率高，可以支持多媒體業(yè)務(wù)，間接優(yōu)勢(shì)是通過(guò)縮短數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間來(lái)降低接收機(jī)的功耗。大帶寬無(wú)線(xiàn)傳輸與多媒體終端的結(jié)合，還可以改變傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)模式，比如，傳統(tǒng)的視頻點(diǎn)播(VOD)和視頻廣播中除了實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)直播內(nèi)容之外，都可以利用大帶寬的傳輸能力將內(nèi)容瞬間下載到本地后再播放，這種方式既增加了收視時(shí)間、地點(diǎn)、內(nèi)容方面的靈活性，又降低了終端的接收機(jī)和顯示器的功耗，而且，這種業(yè)務(wù)方式可以放寬對(duì)大帶寬無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)隙覆蓋的要求，從而降低建網(wǎng)成本。由于大帶寬傳輸具有上述諸多優(yōu)勢(shì)，大帶寬無(wú)線(xiàn)傳輸已經(jīng)成為移動(dòng)通信系統(tǒng)的一個(gè)主要發(fā)展趨勢(shì)，移動(dòng)通信系統(tǒng)的傳輸帶寬不斷增加，從通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)系統(tǒng)的5MHz(初始設(shè)計(jì)帶寬)到長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)系統(tǒng)的20 MHz，再到LTE后續(xù)演進(jìn)系統(tǒng)LTE-A的100 MHz。
移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大帶寬傳輸有兩個(gè)基本實(shí)現(xiàn)途徑：第1個(gè)途徑是設(shè)計(jì)一個(gè)大帶寬系統(tǒng)；第2個(gè)途徑是通過(guò)不同系統(tǒng)間的協(xié)同來(lái)構(gòu)造具有更大傳輸帶寬的系統(tǒng)。這兩個(gè)實(shí)現(xiàn)途徑在移動(dòng)通信的演進(jìn)中是同時(shí)存在且相互影響的，第1個(gè)途徑主要在新系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用，第2個(gè)途徑主要在現(xiàn)網(wǎng)演進(jìn)中采用。
第1個(gè)實(shí)現(xiàn)途徑是3GPPLTE-A標(biāo)準(zhǔn)討論中所采取的，該技術(shù)途徑在LTE-A標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究初期又可以進(jìn)一步分為單載波和多載波兩個(gè)方案，單載波方案是在一個(gè)單載波調(diào)制帶寬為20MHz～100 MHz的載波上承載數(shù)據(jù)，其優(yōu)點(diǎn)是射頻(RF)通道結(jié)構(gòu)及控制信道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，其缺點(diǎn)是現(xiàn)有射頻功放技術(shù)難以在20MHz～100
MHz帶寬范圍內(nèi)獲得所需要的功率效率，并且，難以實(shí)現(xiàn)與LTE系統(tǒng)的兼容；多載波方案利用多個(gè)最大調(diào)制帶寬小于20MHz的載波聚合成20 MHz～100MHz的傳輸帶寬，其優(yōu)點(diǎn)是可以基于現(xiàn)有射頻功放技術(shù)，易于實(shí)現(xiàn)與LTE的完全兼容，其缺點(diǎn)是控制信道結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。
第2個(gè)實(shí)現(xiàn)途徑是運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)時(shí)所采取的經(jīng)濟(jì)有效的方案，本質(zhì)上也是通過(guò)多載波聚合來(lái)獲得大的傳輸帶寬，只是參與組合的載波由不同的系統(tǒng)發(fā)射，并且載波所承載的空中接口也會(huì)不同，比如，一個(gè)20
MHz帶寬的LTE單載波系統(tǒng)與一個(gè)10 MHz帶寬的UMTS雙載波系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)傳輸帶寬為30MHz帶寬的協(xié)同通信系統(tǒng)。相對(duì)于全部由一個(gè)全新的寬帶LTE-A系統(tǒng)來(lái)提供所需的傳輸帶寬，這種多系統(tǒng)協(xié)同來(lái)獲得大帶寬的方案的優(yōu)點(diǎn)是：減少運(yùn)營(yíng)上對(duì)新系統(tǒng)的投資，充分利用運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有系統(tǒng)資源，兼容運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有用戶(hù)終端，保證系統(tǒng)的平滑演進(jìn)。
從協(xié)同通信的角度看，上述兩種通過(guò)載波聚合獲取更大傳輸帶寬的方法，屬于基于頻譜聚合的協(xié)同通信。文獻(xiàn)[1]對(duì)協(xié)同通信從生物學(xué)層面做了較多的分析，但是缺少生態(tài)學(xué)層面的協(xié)同分析，從頻譜聚合的角度對(duì)協(xié)同通信的分析也比較欠缺，本文從協(xié)同通信的角度來(lái)分析頻譜聚合，可以幫助理解寬帶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及運(yùn)營(yíng)商的現(xiàn)網(wǎng)演進(jìn)，對(duì)解決現(xiàn)網(wǎng)演進(jìn)中的實(shí)際問(wèn)題帶來(lái)啟發(fā)。
不同系統(tǒng)間基于頻譜聚合的協(xié)同通信是本文討論的重點(diǎn)，特別是不同系統(tǒng)間通過(guò)異構(gòu)頻譜聚合的協(xié)同通信，可以解決現(xiàn)有多載波捆綁技術(shù)無(wú)法解決的問(wèn)題。在本文的第1節(jié)，對(duì)頻譜聚合的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行總結(jié)，第2節(jié)討論不同系統(tǒng)間通過(guò)異構(gòu)頻譜聚合實(shí)現(xiàn)對(duì)上下行非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)的有效支持，第3節(jié)討論不同系統(tǒng)間通過(guò)異構(gòu)頻譜聚合實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)分雙工(TDD)與頻分復(fù)用(FDD)系統(tǒng)間保護(hù)帶的有效利用。第4節(jié)對(duì)本文所述的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)。
1 頻譜聚合與協(xié)同通信
1.1 頻譜聚合的現(xiàn)狀
在第4代移動(dòng)通信系統(tǒng)LTE-A標(biāo)準(zhǔn)研究啟動(dòng)之前，第2代和第3代移動(dòng)通信系統(tǒng)中就已經(jīng)在協(xié)議層面開(kāi)始或者完成了對(duì)載波聚合的研究，如圖1所示。其中有代表性的載波聚合技術(shù)規(guī)范是時(shí)分同步碼分多址(TD-SCDMA)系統(tǒng)和高通推出的數(shù)據(jù)優(yōu)化多載波多鏈路擴(kuò)展(DMMX)和高速數(shù)據(jù)分組接入多載波多鏈路擴(kuò)展(HMMX)平臺(tái)，以支持EV-DO和高速數(shù)據(jù)分組接入(HSDPA)長(zhǎng)期演進(jìn)。在圖1給出的第2代、第3代和第4代頻譜聚合方案中，都是以載波聚合的方式實(shí)現(xiàn)的。在圖1(b)給出的第2代移動(dòng)通信系統(tǒng)采用的頻譜聚合方式中，高通的DMMX和HMMX具有“多載波多鏈路”傳輸能力，可以在多個(gè)頻段上同時(shí)使用多個(gè)無(wú)線(xiàn)傳輸協(xié)議，比如，700MHz頻段上基于正交頻分復(fù)用(OFDM)、用于視頻服務(wù)的MediaFLO前向鏈路，加上蜂窩頻段上基于碼分多址(CDMA)的進(jìn)展數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)反向鏈路，是一個(gè)支持系統(tǒng)間(或者跨協(xié)議)頻譜聚合的平臺(tái)。
1.2 頻譜聚合的發(fā)展趨勢(shì)
第4代移動(dòng)通信系統(tǒng)LTE-A有如下基本問(wèn)題與基于頻譜聚合的協(xié)同通信相關(guān)：
(1)如何獲得大帶寬頻譜
大帶寬的主要業(yè)務(wù)是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有顯著的上下行非對(duì)稱(chēng)特性，并且這種非對(duì)稱(chēng)特性隨時(shí)間地點(diǎn)不斷變化，單獨(dú)的LTE-AFDD內(nèi)的多載波聚合如何適應(yīng)這種非對(duì)成性？這也涉及是否采用系統(tǒng)間的載波聚合，是否將LTE-A FDD系統(tǒng)與LTE-ATDD系統(tǒng)的頻譜聚合起來(lái)共同支持非對(duì)成業(yè)務(wù)的問(wèn)題。
上述IMT-A面臨的問(wèn)題，僅僅采用以往的在同一種連續(xù)頻譜上進(jìn)行多載波捆綁的頻譜聚合方式是無(wú)法解決的。僅僅通過(guò)FDD頻譜的聚集難以解決非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)情況下的頻譜使用效率問(wèn)題，僅僅通過(guò)連續(xù)的TDD頻譜上的載波聚集也難以解決TDD的反饋時(shí)延、調(diào)度時(shí)延較大的問(wèn)題(受無(wú)線(xiàn)幀結(jié)構(gòu)限制)，這都是制約頻譜效率進(jìn)一步提升的環(huán)節(jié)。此外，由于低端頻譜稀缺，很難在低端頻譜上向多個(gè)運(yùn)營(yíng)商分別提供寬達(dá)100MHz的頻譜供運(yùn)營(yíng)商單獨(dú)使用(即便有足夠的帶寬，也得不到充分使用)，這就需要讓高端頻譜動(dòng)態(tài)補(bǔ)充用于宏覆蓋的低端頻譜，擴(kuò)展高端頻譜的實(shí)用場(chǎng)景。這需要借助更加靈活的基于頻譜聚合的協(xié)同通信方案來(lái)解決，僅僅靠簡(jiǎn)單的載波捆綁難以解決問(wèn)題。
不同頻譜聚合方式可以解決不同的問(wèn)題，靈活的頻譜聚合可以擴(kuò)展傳輸帶寬，可以催生新型業(yè)務(wù)，可以提高空口的頻譜使用效率，可以擴(kuò)展高端頻譜的適用場(chǎng)景。在各種頻譜聚合方式中，不同系統(tǒng)間的頻譜聚合，非連續(xù)頻譜間的聚合以及高低端頻譜聚合往往能夠解決傳統(tǒng)頻譜聚合場(chǎng)景下難以解決的問(wèn)題。
1.3 基于頻譜聚合的協(xié)同通信
所謂協(xié)同通信就是通過(guò)一組通信功能實(shí)體間的配合來(lái)獲得單個(gè)通信功能實(shí)體不具備的通信能力。在基于頻譜聚合的協(xié)同通信中，通信功能實(shí)體就是具備在單個(gè)載波上發(fā)射或/和接收無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的功能或物理實(shí)體。如果參與協(xié)同的功能實(shí)體來(lái)自不同的系統(tǒng)，就是系統(tǒng)間的協(xié)同通信。
在現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)演進(jìn)中，為了簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)種類(lèi)，降低建網(wǎng)成本，不同無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)的基站和傳輸部分之間逐步融合。但是，由于采用不同空中接口的現(xiàn)有終端難以融合，導(dǎo)致現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)在空中接口上的多樣性的長(zhǎng)期存在，基于頻譜聚合的協(xié)同通信可以在空口多樣性的情況下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共享資源。
進(jìn)一步地，在基于頻譜聚合的協(xié)同通信的實(shí)施方式上，可以分為集中管理/控制的協(xié)同通信，分布式管理/控制的協(xié)同通信和自組織管理/控制的通信。無(wú)論是那種管理/控制方式下的協(xié)同通信，都需要基于無(wú)線(xiàn)環(huán)境信息，因此，與基于頻譜聚合的協(xié)同通信密切相關(guān)的是無(wú)線(xiàn)電環(huán)境認(rèn)知技術(shù)，系統(tǒng)間基于頻譜聚合的協(xié)同越密切，自組織程度越高，對(duì)無(wú)線(xiàn)環(huán)境信息的要求也越豐富。
2 基于頻譜聚合的協(xié)同通信與非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)支持
2.1 非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)
文獻(xiàn)[1]從業(yè)務(wù)的非對(duì)稱(chēng)性、傳輸流的非對(duì)稱(chēng)性及頻譜的非對(duì)稱(chēng)3個(gè)方面對(duì)3G業(yè)務(wù)的非對(duì)稱(chēng)性做了分析，并且，從用戶(hù)、小區(qū)、系統(tǒng)3個(gè)層面，對(duì)非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了分析。分析表明，鏈路級(jí)業(yè)務(wù)的非對(duì)稱(chēng)性具有高度動(dòng)態(tài)特性，隨時(shí)間/空間變化劇烈；小區(qū)級(jí)業(yè)務(wù)的非對(duì)稱(chēng)性具有中度動(dòng)態(tài)特性，隨時(shí)間/空間變化程度中等；而系統(tǒng)級(jí)業(yè)務(wù)的非對(duì)稱(chēng)性具有較低的動(dòng)態(tài)特性，隨時(shí)間/空間變化程度較慢。
文獻(xiàn)[2]給出的各種業(yè)務(wù)的非對(duì)稱(chēng)性表明，一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)是這些對(duì)稱(chēng)和非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)的綜合體現(xiàn)，既有對(duì)稱(chēng)、平穩(wěn)的業(yè)務(wù)流分量(相當(dāng)于直流分量)，也有非對(duì)稱(chēng)、突發(fā)、峰均比高的分量(相當(dāng)于交流分量)。
由于移動(dòng)通信業(yè)務(wù)是一小區(qū)或者幾個(gè)相鄰小區(qū)為單位進(jìn)行資源配置的，小區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)非對(duì)稱(chēng)性變化是頻譜使用的最重要的依據(jù)，也就是說(shuō)，在移動(dòng)通信系統(tǒng)在考慮小區(qū)的上下行頻譜資源配置時(shí)，要遵照如下原則：以小區(qū)為單位配置上下行資源，并且要能夠跟上上下行業(yè)務(wù)非對(duì)稱(chēng)性的中度變化。
2.2 TDD與FDD在非對(duì)成業(yè)務(wù)下的性能差異
根據(jù)文獻(xiàn)[3]的分析，在商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、商務(wù)區(qū)這3種場(chǎng)景下，其業(yè)務(wù)的上下行非對(duì)稱(chēng)性和峰均比特性均有差異，由于TDD系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)地適應(yīng)業(yè)務(wù)的非對(duì)稱(chēng)性和突發(fā)特性，從實(shí)際可以達(dá)到的系統(tǒng)容量(TDD系統(tǒng)的帶寬和FDD系統(tǒng)的上下行帶寬之和相同的條件下)來(lái)看，由于業(yè)務(wù)非對(duì)稱(chēng)性的差別，TDD系統(tǒng)的系統(tǒng)容量可以比FDD系統(tǒng)的系統(tǒng)容量高出69%。只有在上行業(yè)務(wù)的比例分別在33.30%、42.5%的情況下，F(xiàn)DD系統(tǒng)才可以和TDD系統(tǒng)具有相同的容量，在其他業(yè)務(wù)情況下下，F(xiàn)DD系統(tǒng)的系統(tǒng)容量均低于TDD系統(tǒng)。
不考慮TDD和FDD在其他方面的差異，僅僅從其適合的業(yè)務(wù)類(lèi)型上看，F(xiàn)DD更適合上下行對(duì)稱(chēng)且峰均比低的業(yè)務(wù)，而TDD適合上下行非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)的時(shí)變特性。由于文獻(xiàn)[1]已經(jīng)指出了業(yè)務(wù)模式的不可預(yù)見(jiàn)性和空間時(shí)間上的變化特性，通過(guò)頻譜分配階段為FDD系統(tǒng)劃分一個(gè)固定的非對(duì)稱(chēng)頻譜也是不可行的。LTE-A對(duì)FDD的頻譜規(guī)劃也應(yīng)該和傳統(tǒng)的FDD劃分方式一樣，采用上下行對(duì)稱(chēng)方式，對(duì)不對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)的適應(yīng)通過(guò)與TDD的組合或者通過(guò)與其他系統(tǒng)的頻譜動(dòng)態(tài)共享實(shí)現(xiàn)。
FDD系統(tǒng)對(duì)非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)的支持，目前已經(jīng)在NGMN P-BAG以及3GPPLTE-A中有討論，歸納起來(lái)有如下3個(gè)方案：
非對(duì)稱(chēng)頻譜規(guī)劃。比如為了提高FDD系統(tǒng)對(duì)下行業(yè)務(wù)的支持能力，在頻譜規(guī)劃階段就打破傳統(tǒng)的上下行對(duì)稱(chēng)頻帶的規(guī)劃方式，給FDD系統(tǒng)的下行頻帶規(guī)劃出比上行更大帶寬的頻帶。
非對(duì)稱(chēng)頻譜規(guī)劃需要解決的問(wèn)題是：FDD系統(tǒng)的下行帶寬比上行帶寬大多少才能符合業(yè)務(wù)的非對(duì)稱(chēng)需要？由于非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)是以小區(qū)為單位隨時(shí)間地點(diǎn)變化的，預(yù)先規(guī)劃好的上下行非對(duì)稱(chēng)頻譜如何適應(yīng)這種變化？歐盟IST的研究報(bào)告也指出，目前沒(méi)有預(yù)測(cè)未來(lái)業(yè)務(wù)的不對(duì)稱(chēng)性的方法，因此，目前在理論上就無(wú)法讓FDD系統(tǒng)去適應(yīng)非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)的方法，因此，這種貌似合理的頻譜規(guī)劃方案不具備實(shí)際可操作性。
TDD頻譜用于FDD系統(tǒng)下行傳輸面臨與非對(duì)稱(chēng)頻譜規(guī)劃相同的問(wèn)題，在無(wú)法預(yù)計(jì)特定地區(qū)特定時(shí)間的業(yè)務(wù)非對(duì)稱(chēng)的情況下，將多少TDD頻譜用于發(fā)射FDD信道才是合理的？在TDD頻譜上布設(shè)FDD設(shè)備的方式實(shí)質(zhì)上就是給FDD系統(tǒng)額外增加一段頻譜，這個(gè)方案在文獻(xiàn)[1]中對(duì)額外增加FDD系統(tǒng)給予了討論，討論結(jié)果是不可行。
FDD與TDD系統(tǒng)進(jìn)行基于頻譜聚合的協(xié)同通信的實(shí)現(xiàn)方式如圖2所示，在TDD頻譜上，部署的是TDD空中接口；在FDD頻譜上，部署的是FDD系統(tǒng)的空中接口。再此基礎(chǔ)上，根據(jù)特定小區(qū)特定時(shí)刻的上下行業(yè)務(wù)的非對(duì)稱(chēng)比例，靈活調(diào)節(jié)TDD系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)幀中上下行時(shí)隙的比例，并以TDD空口與FDD空口并行傳輸?shù)姆绞?，?shí)現(xiàn)與特定終端的通信。
在TDD頻譜上布設(shè)FDD設(shè)備
在FDD頻譜上布設(shè)TDD設(shè)備
這種方案不涉及頻譜規(guī)劃問(wèn)題，也無(wú)須TDD頻譜與FDD頻譜的重新規(guī)劃(REFARMING)，可以同時(shí)達(dá)到如下效果：
以靈活的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)突發(fā)業(yè)務(wù)、非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)的支持
可以靈活地適應(yīng)非對(duì)稱(chēng)性隨時(shí)間空間的變化
高的頻譜使用效率或高的系統(tǒng)容量
這種基于頻譜聚合的FDD/TDD系統(tǒng)間的協(xié)同通信，利用TDD靈活的上下行業(yè)務(wù)能力，提高了FDD非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)支持能力，回避了對(duì)非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)這個(gè)難題，是一種具有很強(qiáng)適應(yīng)性的魯棒解決方案。該方案既充分發(fā)揮TDD與FDD系統(tǒng)各自的優(yōu)勢(shì)，把兩者在支持不同業(yè)務(wù)上的優(yōu)點(diǎn)組合起來(lái)，兩種系統(tǒng)密切協(xié)同，相得益彰。此外，從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度，也可以促進(jìn)TDD與FDD的共存和TDD產(chǎn)業(yè)鏈的成長(zhǎng)。
3 基于頻譜聚合的協(xié)同通信與保護(hù)頻帶利用
3.1 TDD與FDD間保護(hù)頻帶分析
為了節(jié)約建網(wǎng)成本，運(yùn)營(yíng)商需要共享網(wǎng)絡(luò)資源，包括不同系統(tǒng)間共享站址，共享頻譜，甚至共享天線(xiàn)。在這種大趨勢(shì)下，運(yùn)營(yíng)商需要TDD與現(xiàn)有的FDD基站共享站址的解決方案。這就需要分析解決TDD與FDD系統(tǒng)在共站/共天線(xiàn)模式下的系統(tǒng)間干擾問(wèn)題。傳統(tǒng)的TDD系統(tǒng)是上下行使用相同的頻帶，為了保證TDD系統(tǒng)的基站和終端的發(fā)射和接收與其相鄰頻段上的系統(tǒng)的基站和終端之間不存在干擾或者其干擾處于可接收的范圍之內(nèi)，要求在TDD系統(tǒng)和FDD系統(tǒng)之間預(yù)留一個(gè)保護(hù)頻帶。在TDD與FDD異站址建網(wǎng)的情況下，這個(gè)保護(hù)頻帶大約為3 MHz，而在共站或者共天線(xiàn)建網(wǎng)的情況下，保護(hù)頻帶要在10 MHz以上，因此，需要分析對(duì)這個(gè)大的保護(hù)帶利用。
從邏輯上看，無(wú)論TDD處于那個(gè)頻段上，也無(wú)論該TDD頻段上部署的是那種標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，TDD頻帶與其相鄰或者相關(guān)的頻帶之間的排列格局可以概括為圖3所示的7種形態(tài)。
3.2 利用TDD與FDD系統(tǒng)間的保護(hù)頻帶
圖4給出了一種TDD與FDD的排列格局示意圖，圖中第1頻帶是FDD系統(tǒng)上行頻帶，第2頻帶是TDD系統(tǒng)的雙向使用的頻帶，第3頻帶是TDD系統(tǒng)與FDD系統(tǒng)下行頻帶之間的保護(hù)頻帶，第4頻帶是FDD上行頻帶，第5頻帶是TDD與FDD上行頻帶之間的保護(hù)頻帶[4]。文獻(xiàn)[5]給出利用保護(hù)帶的方法是：將第3頻帶與第5頻帶配對(duì)構(gòu)成一對(duì)HD-FDD鏈路，具體地，工作在第3頻帶內(nèi)的HD-FDD系統(tǒng)提供第1 HD-FDD信道，第1 HD-FDD信道的發(fā)射與TDD的上行發(fā)射或者下行發(fā)射同步，在第4頻帶上配置一個(gè)第2 FDD信道。
(1)系統(tǒng)內(nèi)協(xié)同實(shí)現(xiàn)頻帶的擴(kuò)展
圖4中的第3頻帶與第2頻帶之間進(jìn)行頻譜聚合，實(shí)現(xiàn)對(duì)TDD下行傳輸帶寬的擴(kuò)展；或者將第5頻帶與第2頻帶之間進(jìn)行頻譜聚合，實(shí)現(xiàn)對(duì)TDD系統(tǒng)上行傳輸帶寬的擴(kuò)展。
(2)協(xié)同間協(xié)同實(shí)現(xiàn)頻帶的擴(kuò)展
圖4中的TDD系統(tǒng)的第3頻帶與第2頻帶和FDD系統(tǒng)的第1頻帶之間進(jìn)行頻譜聚合，實(shí)現(xiàn)對(duì)下行傳輸帶寬的擴(kuò)展，這種方式即可以對(duì)TDD保護(hù)頻帶進(jìn)行利用，又提高了FDD系統(tǒng)支持非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)的能力；或者將TDD系統(tǒng)的第5頻帶與第2頻帶與FDD系統(tǒng)的第4頻帶之間進(jìn)行頻譜聚合，這種方式即可以對(duì)TDD保護(hù)頻帶進(jìn)行利用，又提高了FDD系統(tǒng)支持非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)的能力。
4 結(jié)束語(yǔ)
基于頻譜聚合的系統(tǒng)間的協(xié)同通信除了擴(kuò)展空口的傳輸帶寬，還可以解決單一系統(tǒng)難以解決的問(wèn)題，本文重點(diǎn)討論了通過(guò)基于頻譜聚合的系統(tǒng)間的協(xié)同通信來(lái)解決FDD系統(tǒng)的非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)支持問(wèn)題和共站建網(wǎng)引出的保護(hù)帶利用問(wèn)題。
在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)中，LTE及其后續(xù)演進(jìn)系統(tǒng)將于UMTS以及GSM長(zhǎng)期共存。為了重用網(wǎng)絡(luò)資源和降低建網(wǎng)成本，需要不同系統(tǒng)之間在空口上進(jìn)行協(xié)同通信，而實(shí)現(xiàn)這種協(xié)同的最直接最有效的方法是系統(tǒng)間的基于載波聚合的協(xié)同通信，通過(guò)載波聚合實(shí)現(xiàn)多模式多頻段并行傳輸[6-11]。
在目前3GPP LTE-A標(biāo)準(zhǔn)討論中，其頻譜聚合仍然以構(gòu)建一個(gè)100 MHz傳輸帶寬的單一系統(tǒng)為目標(biāo)，其討論的頻譜聚合是單一系統(tǒng)內(nèi)部的頻譜聚合。目前將系統(tǒng)間協(xié)同通信作為研究重點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)組織是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織(ETSI)的RRS，其目標(biāo)是將現(xiàn)有的或者未來(lái)的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)有機(jī)地協(xié)同起來(lái)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)學(xué)意義上的協(xié)同通信。隨著運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)網(wǎng)演進(jìn)中對(duì)資源共享需求的進(jìn)一步突出，系統(tǒng)間的基于頻譜聚合的協(xié)同通信將在相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)組織的討論中得到更多的體現(xiàn)。
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刁心璽，中興通訊股份有限公司無(wú)線(xiàn)通信工程師、博士，從事WCDMA系統(tǒng)算法和TD-SCDMA系統(tǒng)演進(jìn)技術(shù)研究，主要研究領(lǐng)域?yàn)轭l譜聚合、4G無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)架構(gòu)特征及協(xié)同機(jī)制。
馬志鋒，中興通訊股份有限公司無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)總監(jiān)、博士，從事TD-SCDMA、TD-LTE系統(tǒng)演進(jìn)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化研究，主要研究領(lǐng)域?yàn)轭l譜聚合、系統(tǒng)融合技術(shù)。