Relaybackhaullink设计小结.docx

1、Relaybackhaullink设计小结Relay backhaul link 控制信号设计小结1. 相关背景和已有结论 12. Relay backhaul link设计中需要讨论的一些主要问题 22.1 R-PDCCH的资源分配方式 22.2 macro UEs 和多个RN如何共享一个MBSFN子帧的资源？ 22.2.1 LG Electronics 22.2.2 Huawei （ 092375） 52.2.3 CATT 092781 62.2.4 Motorola 092638 72.2.5 ZTE 092468 82.2.6 Consideration： 92.3 Guard Tim

2、e 92.3.1 Research In Motion，UK Limited(091783) 102.3.2 Samsung 091870 112.3.3 ETRI 092300 112.3.4 Consideration: 112.4 定义哪些子帧为Backhaul子帧，最小化对Access link的HARQ的影响 112.4.1 Potevio, CATT, Newpostcom (092814) 112.4.2 Motorola (091937) 142.5 Backhaul链路子帧类型 142.5.1 eNB-RN传输的是常规子帧还是MBSFN子帧（Fujitsu 092754） 1

3、42.6 Type II relay 工作策略 142.6.1 ZTE （091711） 153. Reference 161. 相关背景和已有结论考虑到对R8 终端的兼容问题，带内中继采用MBSFN子帧实现eNB-RN-UE通信，且Relay link和access link支持在同一帧上FDD，0,4,5,9子帧不能用于MBSFN子帧TDD, 0,1,5,6子帧不能用于MBSFN子帧RN发送完给UE的PDCCH之后转为接收eNB的信息，接收完后转为给UE发送下行信息2. Relay backhaul link设计中需要讨论的一些主要问题2.1 R-PDCCH的资源分配方式NEC公司提出了两

4、种资源分配方式：Dynamic和Semi-staticDynamic：通过2bits的R-PCFICH指出R-PDCCH的大小，其中，R-PCFICH所占的资源位置是固定的，位于子帧的第5个ofdm符号（RS位于该符号，RS一般位于一个子帧的第1和第5个符号）Semi-static：不需要R-PCFICH， 但是为了支持可变的R-PDCCH，以半静态(帧量级)的方式来广播R-PDCCH所占的资源块的大小2.2 macro UEs 和多个RN如何共享一个MBSFN子帧的资源？ FDM，TDM，TDM/FDM ? dynamic, semi-dynamic, semi-static, static

5、?2.2.1 LG Electronics Backhaul link资源分配需要考虑一些问题：(1) 译码延时R-PDCCH和R-PDSCH采用FDM时不会对macro UEs造成影响，但是会造成译码延时，因此都倾向于TDM的复用方式。(2) 检测可靠性(3) eNB的调度限制 semi-static资源分配UE的复用造成RN的业务量变化不大，预先定义每个RN的资源块，支持无线帧量级的调整，每个RN的数据和控制信息的复用方式可以为TDM，FDM，TDM/FDM Dynamic分配每个RN的资源 + FDM通过R-PDCCH来指示每个RN的资源，一个MBSFN子帧只含有一个R-PDCCH(所有

6、RN的PDCCH都包含在内), 和数据采用FDMFDM优点：简单的实现了对on macro UEs无干扰并且保证灵活性的资源分配方案。FDM潜在问题：导致解码数据的增加（在所有的子帧里，RNs都必须先接收CCH然后再解码backhauling data） Dynamic_TDM_semi-persistent relay zone 预先分配所有RNs所占用的资源，一个MBSFN子帧只含有一个R-PDCCH, 和数据采用TDM优点：RNs接收到backhaul data后的处理时间相对于FDM会有所减小。缺点：semi-persistent的方式对灵活性有所限制。 Dynamic_TDM_Dyn

7、amic relay zone将总带宽分成几部分，每一部分由一组RB组成。每一部分可以用于支持macro UE的传输或者是给RN传输。通过调整用于RN传输的总的部分数，eNB可以动态的分配中继资源。通过bitmap来表示每一部分的用途。 Dynamic_FDM/TDM产生两个DL backhaul区域，主回路资源(PBR)和次回路资源(SBR)，为每个RN预先定义一个PBR区域，为所需资源的下限值，根据负载动态分配SBR，调度信息通过CCH传送给RN，CCH和backhaul数据在PBR中TDM复用 （092492）动态的backhauling具有灵活的scheduling和有效的支持不同的Q

8、oS信道的优点。但是他相比半静态backhauling来说更加复杂，并且需要另外为RN设计新的控制信道。2.2.2 Huawei （ 092375）讨论了类型I中继的R-PDCCH设计需求，backhaul link特点，R-PDCCH设计问题以及可能的设计方法(1) R-PDCCH设计需求Coverage：高的覆盖率，要能覆盖小区边缘的RNsOverhead：要小，提高资源利用率Complexity：要低，减小处理延时和功率消耗Data rate：采用技术提高R-PDCCH的数据率性能，例如，高阶调制和高阶MIMOFlexibility：在设计R-PDCCH时要考虑到所占用资源位置，尺寸和格

9、式等等Standard impact：设计应该利用到R8 PDCCH的设计准则(2) Backhaul link特点在设计R-PDCCH时，要考虑到下列特点和假设Fixed RN deployment：RN位置固定，信道响应和性能到质量变化缓慢，天线高度高于UEFew RNs per cell：每个小区中RN的数量较少（010）。Joint scheduling of UE and RN: eNB可以联合调度UE和RN，所以在设计R-PDCCH时，应该不会影响到R8 UE的调度Few R-PDCCH：RN的数量比UE少，所以R-PDCCH所占的资源应该少于PDCCHTDM backhaul p

10、artitioning: 需要有一个保护间隔Resource scheduling：利用R-PDCCH来动态的或者半静态的为R-PDSCH或R-PUSCH分配资源(3) 资源分配应该是TDM还是FDM？分集增益：TDM复用可以占用多个PRB，而FDM只能占用少数的PRB，因此TDM可以获得更大的频率分集增益，而FDM可以获得时间分集，基本上可以忽略不计。功率共享：控制信号和数据之间的功率共享可以有效的扩展小区边缘的RN的覆盖范围。因为：a）eNB可能同时调度RN和UE b）由于backhaul子帧存在Tx/Rx gap, 如果在TDM方式下采用功率共享，那么对于UE来说功率将会不平衡。一般，U

11、E的PDSCH在一个子帧中应该保持相同。所以功率共享并不适合于TDM，而对FDM，功率共享将不会对UE的数据造成功率不平衡。不匹配问题：对于TDM，R-PDCCH所占用的频率资源和R-PDSCH的可能不同，这会限制UE和RN的调度灵活性。时间延时：TDM的延时小于FDM。然而，在backhaul link的末尾存在着一个OFDM符号的转换间隔，在此期间，RN足够完成R-PDCCH的译码，所以，RN完成R-PDSCH译码的时间并不比UE的PDSCH晚功率节省：当RN通过R-PDCCH知道在该子帧中知道其没有被调度时，可以关闭接收机节省功率。但是，因为R-PDCCH的RS本身较少，所以有必要利用所

12、有可获得的RS类获得可靠的信道估计和测量。因此，通过关闭接收机来节省的功率很少。而且，假设RN has access to power grid是合理的。复杂度：对于FDM，R-PDCCH的大小不是固定的，因为backhaul的开始符号依赖于eNB的PCFICH和RN的单播符号数。(4) RN-specific的R-PDCCH还是复用的R-PDCCHRN-specific的R-PDCCH指的是每个RN具有一个单独的R-PDCCH，复用的R-PDCCH指的是所有的RN的R-PDCCH复用在一起复用的R-PDCCH可以重新利用R8 PDCCH设计准则，RN-specific的R-PDCCH可能需要

13、额外的信令来标志每个R-PDCCH的位置RN-specific的性能优于复用R-PDCCH，复杂度低于复用R-PDCCH。另外一种解决方式是采用两层的R-PDCCH。(5) 联合或分割编码R-PDCCH中包含DL和UL授权信息，联合编码指DL和UL授权信息编码成一个message，而分割编码指的是将二者分开编码。开销：当DL和UL授权都传送给同一个RN，那么联合编码可以减小CRC比特数复杂度：联合编码表示控制信令有更多的格式。因为DL和UL授权有可能空缺，因此有三种可能的格式：DL授权，UL授权和DL+UL授权。因此需要更多次的盲检测。因为关于R-PDCCH格式的一些信息通过高层信令进行通知，

14、盲检测次数不是一个主要的限制因素。(6) R-PDCCH 和DL ACK/NACK反馈因为R-PDCCH有可能空缺，但是DL ACK/NACK需要反馈，所以可能利用一个单独的DL信道来传输ACK/NACK反馈信息DL ACK/NACK反馈的目标性能不同于R-PDCCH。所以对于R-PDCCH和DL ACK/NACK采用联合编码是不合适的。2.2.3 CATT 092781从以下几个方面比较了FDM和TDM两种方法：(1) R-PDSCH的译码延时(2) 对macro-UE调度的影响(3) 标准化工作FDM延时较大，对macro-UE的调度没有任何限制，但是因为R8中采用的是TDM，所以FDM要

15、标准化更难一点。 具有2维R-PCFICH的TDM方法利用R-PCFICH来指示R-PDCCH所占的PRB的大小M和所占的OFDM的符号数N。R-PDCCH的资源可以动态更新。中继节点所传输的数据信息可以和R-PDCCH在相同的PRB中，避免了资源浪费。2-D R-PCFICH位于R-PDCCH/R-PDSCH的第一个OFDM符号，占有固定的频域资源。 58bis补充093525Figure 5: Example of backhaul resource wasteFigure 6: Example of R-PDSCH preceding R-PDCCHeNB的PDCCH和RN的PDCCH长

16、度都是可以变化的，如果动态的来配置backhaul transmission的位置，则增加了信令开销。如果半静态的配置，则如果出现eNB的PDCCH长度大于RN的PDCCH长度时（如图5），因为固定了R-PDCCH的位置，所以子帧2被浪费。子帧2可以做来传递R-PDSCH避免浪费。2.2.4 Motorola 092638一个帧中多个RN所占用子帧的分配方式：(1) 较少的中继数 每个RN在不同的子帧中创造传输间隔，这样RN1和RN2采用TDM资源分配方式，简化了R-PDCCH的设计 例如，如果eNB支持三个中继，RN1利用子帧1和6作为MBSFN子帧，RN2利用子帧2和7作为MBSFN子帧，

17、RN3利用子帧3和8作为MBSFN子帧。因为eNB每个子帧中只支持一个RN，因此，R-PDCCH设计比较简单。每帧中每一个中继有2个子帧用于backhaul链路，有8个子帧作为access链路。(2) 较多的中继数 所有的RNs必须在相同的子帧中创造传输间隔。因此，RN1和RN2在相同的子帧中FDM。 例如，有9个中继，每个中继宣称子帧1，2，3，6，7，8为MBSFN子帧。因此，每个RN有四个子帧作为access链路，6个子帧作为backhaul链路。这将会增加控制信道开销。 简单的方法是将多个中继分成几组，每组中的中继采用单独的子帧传送。例如，第一组的子帧利用子帧1和6，而第二组的子帧利用

18、子帧2和7，而第三组的子帧则利用子帧3和8。因此，在给定的子帧中R-PDCCH所支持的RNs减少了，降低了控制信道开销，更好的利用了access链路的资源。在此情况下，每个RN有2个完整的帧用于backhaul链路，8个子帧用于access链路。2.2.5 ZTE 092468讨论了R-PDCCH的各个方面，比如R-PDCCH的开始时间，资源分配和R-PCFICH/R-PHICH/R-PDCCH的调制方式等。 R-PDCCH的开始时间设RN的转换保护间隔为1个OFDM符号MBSFN的PDCCH的OFDM符号数为1或2，常规子帧的PDCCH的OFDM符号数最多为4本提案假设当时，常规子帧的PDC

19、CH的ofdm符号数为3，而时，常规子帧的PDCCH的ofdm符号数为4，因此，RN的开始点为第4个或者是第5个ofdm符号。当，RN在第4个ofdm符号开始接收，当，RN在第5个ofdm符号开始接收。当eNB-RN之间的PDCCH所占符号数较少时，资源会有浪费。Table 1: Starting point for backhaul link (Unit: OFDM symbol)Direct SFs PDCCHAccess SFs PDCCHGPStarting point WaitNumber of OFDM symbols for PDCCH when 1114th12114th131

20、14th01214th02214th03214th0Number of OFDM symbols for PDCCH when 2115th23115th14115th02215th13215th14215th0 资源分配方式和LG的Dynamic_FDM/TDM资源分配方式相同，只是给出了具体的S-PRBs和D-PRBs的位置S-PRB(浅蓝色带栅格线)的位置根据R-PCFICH来决定，载有eNB到RN的控制信息，以及D-PRB(浅蓝色)的配置信息D-PRB只用来载有eNB到RN的控制信息，其位置由S-PRB来决定 R-PCFICH/R-PHICH/R-PDCCH的调制方式R8中采用QPSK

21、的调制方式，因为RN到eNB的信道条件较好，所以采用16QAM的调制方式，其他的编码方式，位置分配等等都和R8中类似。2.2.6 Consideration：(1) NEC认为R-PCFICH位于第5个OFDM符号，而CATT等公司认为R-PCFICH位于R-PDCCH的第一个OFDM符号， R-PCFICH应该位于哪个OFDM符号更好？是采用和LTE中相同的PCFICH格式还是针对RN设计新的PCFICH？(2) backhaul 链路控制信号和access链路如何复用，存在三种方式FDM，TDM，TDM+FDM，具体采用哪种方式？ (3) RN所占资源分配方式有semi-static，dy

22、namic, semi-dynamic, 具体应该采用哪种方式？ (4) 多个RN是采用RN-specific的R-PDCCH，还是采用复用的R-PDCCH？2.3 Guard Time2.3.1 Research In Motion，UK Limited(091783)MBSFN子帧中的控制区域可以占用1个或者是2个OFDM符号，一个常规子帧的控制区域可以占用最多为4个OFDM符号，因此会造成以下三种情况： (1)中继的MBSFN子帧的控制区域大于相应的eNB子帧的控制区域 例子：当MBSFN子帧的控制区域为2个OFDM符号，而eNB子帧只有1个OFDM符号。在这种情况下，中继不能接收到eN

23、B的第二个OFDM符号（也就是eNB发送给RN的子帧的PDSCH的第一个OFDM符号）(2)MBSFN子帧的控制区域小于相应的eNB子帧的控制区域，这时RN会收到一些不需要的信息(3)当MBSFN子帧的控制区域和eNB的控制区域的长度相同，考虑到RN从发到收的转换，可能会丢失一些数据。提出了两种可能的解决办法： (1) 在中继MBSFN子帧期间，eNB子帧总是采用固定长度的控制区域。例如，采用两个或者是3个OFDM符号，可以覆盖转换时间，保证中继不会丢失eNB的信息。 (2)在中继MBSFN子帧期间，eNB子帧不采用固定长度的控制区域。如果eNB的控制区域短于MBSFN的控制区域，那么在中继开

24、始接收之前，eNB传输一些dummy数据。当中继开始接收之后eNB才开始传输数据。 在两种方法之中, (1)更好一点。在中继MBSFN子帧期间，中继开始接收的时间是通过eNB半静态配置的。2.3.2 Samsung 091870 本提案讨论了上行backhaul子帧的保护间隔在DL backhaul子帧中需要保护间隔。保护间隔可以通过预留OFDM符号或者是通过在backhaul和access子帧之间造成人为的定时偏移。上述方法可以同样应用于UL backhaul子帧。Table 1: Guard period configuration between two subsequent subfr

25、ames at RNSubframe configuration1st subframe2nd subframeNeed for guard period between the two subframesFDD/TDD UL to ULUL Access (RX)UL Backhaul (TX)YesUL Backhaul (TX)UL Access (RX)YesUL Backhaul (TX)UL Backhaul (TX)NoTDD DL to ULDL Backhaul (RX)UL Backhaul (TX)YesDL Access (TX)UL Backhaul (TX)YesT

26、DD UL to DLUL Backhaul (TX)DL Backhaul (RX)YesUL Backhaul (TX)DL Access (TX)Yes上表给出了两个子帧中有一个为UL backhaul子帧时，是否需要保护间隔。通过分析可以看出只有在两个子帧都为UL backhaul子帧时不需要保护间隔，但是这种情况不常见。所以，为了简单统一，都采用带有保护间隔的子帧结构。下图为一个简单的例子： 该帧结构的缺点是(DL backhaul子帧同样存在)前后两个用户保护间隔的符号不能用来传输，资源浪费。另外一个潜在的问题是，如果在UL子帧中的其他RBs中传输有宏UEs给eNB的信息，那么RN

27、就不能传输SRS给eNB。但如果RN不需要支持SRS(FFS)，那就不成为问题了。在最后一个SC-OFDMA符号中，宏UE可以传输SRS，因为RN在最有一个符号中没有信号传输。2.3.3 ETRI 092300该提案提出了一种新的UL backhaul子帧结构。主要是针对2.3.2种的ULbackhaul子帧的两个缺点做出的改进：将前后两个保护间隔时间改成半个ofdm符号。另外，RN中的R-SRS可以放在最后一个SC-OFDMA符号。因此，R-SRS可以和宏UE的SRS复用。2.3.4 Consideration:(1) ZTE提出的R-PDCCH的开始传输时间提案(section 2.2.5

28、)和Research In Motion，UK Limited提出的有关RN开始传输时间的提案(section 2.3.1)都存在资源浪费，可否提出一种提高资源利用率的R-PDCCH starting time方案？(2) 在DL和UL backhaul子帧中，都假定保护间隔为一个OFDM符号，保护间隔是否需要一个OFDM符号？另外，该保护间隔不能用来传输资源，R-SRS不能传输，如何克服这些缺点？2.4 定义哪些子帧为Backhaul子帧，最小化对Access link的HARQ的影响在TDD，FDD方式下，要仔细选择backhaul DL和UL子帧，最小化对access link的HARQ

29、的影响（为了后向兼容，应该保持不变）；同时如何定义针对backhaul link的HARQ(and it is FFS on whether to follow R8 HARQ timing for all configuration modes)？2.4.1 Potevio, CATT, Newpostcom (092814) Potevio, CATT, Newpostcom提出了一种TDD configuration 1 和configuration 3中backhaul DL和UL子帧的选择方法，采用semi-statically的资源分配方法4.1.1 #57bis会议上的提案1Fi

30、g 1 Example of the inappropriate selection of the backhaul subframes在Fig 1中，subframe1为backhaul DL子帧，subframe 5为backhaul UL子帧。在subframe5会发生数据冲突。在subframe5，RN向eNB发送数据，因此接收不到UE给RN的信息，那么在下一帧的subframe0接收不到RN的ACK/NACK信息，那么在下一帧的subframe5就会向RN重传，但是此时RN要向eNB发送上行数据，RN接收不到UE的重传信息。根据R8 HARQ timing来选择backhaul子帧是

31、优先考虑的方法。1) TDD configuration 1Fig 2 Backhaul assignment of configuration 1根据R8 HARQ timing，子帧3和9，或者子帧8和4选作backhaul子帧，对UL HARQ timing没有影响。子帧2和7不能选作backhaul子帧，因为根据R8 HARQ timing，相应的DL子帧不能用作MBSFN子帧。2) TDD configuration 3Fig 3 Backhaul assignment 1 of configuration 3从图3（a）可以看出子帧4和DL子帧0和9相关。因为子帧0不能用作MBSFN子帧，只有子帧4和9 可以用作backhaul。相应的HARQ定时应该要做适当的修改，见图（b）