ETSI TR 136 913-2009
Требования для дальнейшего развития Радиочастотного доступа наiversalной территориальной системы (E-UTRA) (LTE-Advanced) (3GPP TR 36.913 версия 8.0.1 Релиз 8)
- Стандартный №
- ETSI TR 136 913-2009
- Дата публикации
- 2009
- Разместил
- European Telecommunications Standards Institute (ETSI)
- состояние
- 2010-02
- быть заменен
- ETSI TR 136 913-2010
- Последняя версия
- ETSI TR 136 913-2024
- сфера применения
-
Предпосылки развития технического стандарта LTE-Advanced
ETSI TR 136 913 V8.0.1, выпущенный в апреле 2009 года, официально запустил процесс стандартизации LTE-Advanced. Являясь ключевым компонентом 3GPP Release 8, этот документ обеспечивает критически важную техническую структуру и основу требований для последующей разработки технических спецификаций IMT-Advanced (4G).
Предпосылки разработки стандарта и путь развития технологий
Разработка этого технического отчета вытекает из четких требований МСЭ-R к технологиям IMT-Advanced. Согласно циркулярному письму МСЭ-R, следующее поколение технологий мобильной связи должно соответствовать основным характеристикам, таким как глобальная функциональная совместимость, совместимость с фиксированными сетями и совместимость с другими системами беспроводного доступа. Особое внимание уделяется поддержке пиковых скоростей передачи данных 100 Мбит/с для высокоскоростных мобильных сетей и 1 Гбит/с для низкоскоростных мобильных сетей.
Анализ ключевых технических требований к производительности
Требования к пиковой скорости передачи данных
LTE-Advanced устанавливает чрезвычайно высокие целевые показатели пиковой скорости передачи данных: 1 Гбит/с для нисходящего канала и 500 Мбит/с для восходящего канала. Это требование значительно превышает уровень производительности LTE Release 8 на тот момент и закладывает основу для последующего внедрения таких технологий, как MIMO и агрегация несущих.
Оптимизация производительности задержки
Стандарт устанавливает четкие требования к задержке управления и плоскости пользователя: время перехода из режима ожидания в подключенный режим должно быть менее 50 миллисекунд, а время активации из «спящего состояния» подключенного режима должно быть менее 10 миллисекунд. Эти строгие требования к задержке привели к разработке таких технологий, как быстрое планирование и оптимизация DRX.
Цели эффективности использования спектра
LTE-Advanced устанавливает новаторские цели эффективности использования спектра: пиковая спектральная эффективность нисходящего канала 30 бит/с/Гц и спектральная эффективность восходящего канала 15 бит/с/Гц. Это требует от системы достижения оптимальной производительности в конфигурациях нисходящего канала 8×8 MIMO и восходящего канала 4×4 MIMO.
Показатели производительности LTE Release 8 Цели LTE-Advanced Темп улучшения Пиковая скорость передачи данных в нисходящем канале 300 Мбит/с 1 Гбит/с 233% Пиковая скорость передачи данных в восходящем канале 75 Мбит/с 500 Мбит/с 567% Спектральная эффективность нисходящего канала 16 бит/с/Гц 30 бит/с/Гц 88% Пропускная способность на границе соты 0,04 бит/с/Гц/пользователь 0,12 бит/с/Гц/пользователь 200%
Требования к архитектуре и развертыванию системы
Проектирование с обеспечением обратной совместимости
Стандарт явно требует, чтобы LTE-Advanced поддерживал обратную совместимость с LTE версии 8: терминалы версии 8 могут работать в усовершенствованной E-UTRAN, а терминалы версии 8 также могут нормально работать в E-UTRAN версии 8. Такая конструкция обеспечивает плавное развитие сети.
Требования к гибкости спектра
В документе определены несколько новых диапазонов частот, включая 450–470 МГц, 698–862 МГц, 2,3–2,4 ГГц и 3,4–4,2 ГГц. В нём особо подчёркивается необходимость поддержки агрегации непрерывного спектра шириной до 100 МГц, что задаёт чёткое направление для стандартизации последующих технологий агрегации несущих.
Поддержка мобильности
LTE-Advanced требует поддержки скоростей мобильной связи до 350 км/ч, а в некоторых диапазонах частот — даже 500 км/ч. Это предъявляет чрезвычайно высокие требования к оценке канала, алгоритмам хэндовера и другим технологиям.
Модель и методология оценки производительности
Структура оценки производительности системы
Приложение A стандарта определяет подробную модель оценки производительности системы (случай 1) с использованием несущей частоты 2,0 ГГц, расстояния между узлами 500 метров, полосы пропускания 10 МГц, потерь при проникновении 20 дБ и скорости пользователя 3 км/ч в качестве условий эталонного теста. Эта модель обеспечивает единообразие в сравнении производительности для разных производителей и устройств.
Цели производительности в нескольких средах
В дополнение к эталонной среде случая 1 стандарт также требует рассмотрения четырех типичных сред, определенных МСЭ-R: высокоскоростная среда, городская среда с базовым покрытием, микросотовая среда и среда внутри помещений. Этот подход к оценке в нескольких средах гарантирует применимость технологии в различных сценариях развертывания.
Конфигурация антенны Средняя спектральная эффективность (бит/с/Гц/сота) Пропускная способность на границе соты (бит/с/Гц/пользователь) Применимые сценарии 1×2 (восходящий поток) 1,2 0,04 Базовое покрытие 2×4 (восходящий поток) 2,0 0,07 Средняя емкость 4×4 (нисходящий поток) 3.7 0.12 Точка доступа высокой емкости
Рекомендации по внедрению стандартов и путь развития
Приоритеты развития технологий
Исходя из требований стандартов, рекомендуется отдать приоритет разработке следующих ключевых технологий: агрегация несущих для широкополосной передачи, усовершенствованный MIMO для повышения эффективности использования спектра, развертывание гетерогенной сети для улучшения покрытия и кооперативные коммуникационные технологии для оптимизации производительности периферии. Скоординированная разработка этих технологий является ключом к выполнению требований стандартов.
Рекомендации по стратегии развертывания
Принимая во внимание требования обратной совместимости, рекомендуется принять стратегию постепенного развертывания: сначала развернуть расширенные функции в точках доступа, а затем постепенно расширить на всю сеть; в полной мере использовать вновь добавленные ресурсы спектра для оптимизации емкости сети; и укрепить решения по покрытию внутри помещений для удовлетворения растущего спроса на услуги передачи данных внутри помещений.
Сроки стандартизации
Стандарт четко определяет сроки подачи технических предложений в МСЭ-Р: «Предварительное предложение» в сентябре 2008 года, представление «Полная технология» в мае 2009 года и представление «Окончательное» в сентябре 2009 года. Эти строгие сроки способствовали быстрому развитию технологий и стандартизации в отрасли.
Анализ фактического применения
Основываясь на последующем коммерческом развертывании, большинство технических целей, изложенных в TR 36.913, были достигнуты в последующих версиях LTE-Advanced. Например, агрегация несущих позволила использовать спектр более 100 МГц, а модуляция 256QAM и увеличенное количество уровней MIMO повысили спектральную эффективность. Эти достижения подтверждают техническую направленность данного стандарта.
Техническое влияние и промышленное значение
Как основополагающий документ для стандартизации LTE-Advanced, ETSI TR 136 913 V8.0.1 не только определяет курс развития технологии мобильной связи 4G, но и, что более важно, устанавливает всеобъемлющий набор технических требований и систем оценки. Хотя предложенные в нём цели по производительности казались в то время чрезвычайно сложными, именно это дальновидное техническое планирование стало движущей силой технологических инноваций и развития во всей отрасли мобильной связи.
Систематические требования стандарта к таким ключевым показателям, как пиковая скорость передачи данных, эффективность использования спектра и задержка, стали важной основой для последующей разработки стандарта 3GPP и разработки продуктов. Акцент на обратной совместимости обеспечил плавное развитие сетей мобильной связи и защитил существующие инвестиции операторов и пользователей. Эта концепция проектирования оказала глубокое влияние на стандартизацию последующих технологий мобильной связи нового поколения, таких как 5G.
ETSI TR 136 913-2009 История
- 2024 ETSI TR 136 913-2024 ЛТЕ; Требования для дальнейшего прогресса в Эволюционированной универсальной радиолинии доступа (E-UTRA) (LTE-Advanced) (3GPP TR 36.913 версия 18.0.0 Релиз 18)
- 2022 ETSI TR 136 913-2022 Требования для дальнейшего развития Обобщенной радиораспределенной доступной урбанистической терrestриальной среды (E-UTRA) (LTE-Advanced) (3GPP TR 36.913 версия 17.0.0 Релиз 17)
- 2020 ETSI TR 136 913:2020 ЛТЕ; Требования к дальнейшему развитию усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (E-UTRA) (LTE-Advanced) (3GPP TR 36.913, версия 16.0.0, выпуск 16)
- 2018 ETSI TR 136 913-2018 Требования для дальнейшего развития Обобщенной универсальной терrestrialной радиочастотной доступности (E-UTRA) (LTE-Advanced) (3GPP TR 36.913 версии 15.0.0 релиз 15)
- 2017 ETSI TR 136 913-2017 ЛТЕ; Требования к дальнейшему развитию усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (E-UTRA) (LTE-Advanced) (V14.0.0; 3GPP TR 36.913, версия 14.0.0, выпуск 14)
- 2016 ETSI TR 136 913-2016 ЛТЕ; Требования к дальнейшему развитию усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (E-UTRA) (LTE-Advanced) (V13.0.0; 3GPP TR 36.913, версия 13.0.0, выпуск 13)
- 2014 ETSI TR 136 913-2014 Требования к дальнейшему развитию усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (E-UTRA) (LTE-Advanced) (V12.0.0; 3GPP TR 36.913, версия 12.0.0, выпуск 12)
- 2012 ETSI TR 136 913-2012 ЛТЕ; Требования к дальнейшему развитию усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (E-UTRA) (LTE-Advanced) V11.0.0; 3GPP TR 36.913 версия 11.0.0 выпуск 11
- 2011 ETSI TR 136 913-2011 LTE; Требования для дальнейшего развития Объединенной радиосетевой доступной на terrestriальном универсальном канале (E-UTRA) (LTE-Advanced) (3GPP TR 36.913 версия 10.0.0 Релиз 10)
- 2010 ETSI TR 136 913-2010 LTE; Требования для дальнейшего развития Эволюционированной универсальной радиокоммутированной доступной системы (E-UTRA) (LTE-Advanced) (3GPP TR 36.913 версия 9.0.0 Релиз 9)
- 2009 ETSI TR 136 913-2009 Требования для дальнейшего развития Радиочастотного доступа наiversalной территориальной системы (E-UTRA) (LTE-Advanced) (3GPP TR 36.913 версия 8.0.1 Релиз 8)
