3gpp ran1 #78bis 會議報告

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出國報告(出國類別:其他) 3GPP RAN1 #78bis 會議報告 出國人員:郭秉衡、陳志軒、李奇芳、林立晟 派赴國家:斯洛維尼亞/盧比安納 出國期間:103 10 4 日至 103 11 12 報告日期:103 10 16

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Page 1: 3GPP RAN1 #78bis 會議報告

出國報告(出國類別:其他)

3GPP RAN1 #78bis會議報告

出國人員:郭秉衡、陳志軒、李奇芳、林立晟

派赴國家:斯洛維尼亞/盧比安納

出國期間:103年 10月 4日至

103年 11月 12日

報告日期:103年 10月 16日

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摘 要

本次會議由“European Friends of 3GPP”主辦,成員公司有 Alcatel-Lucent,

BlackBerry, Deutsche Telekom, Ericsson, Huawei, Intel, Motorola, Nokia, NSN,

Orange, Qualcomm, SIMAlliance, Sony, TeliaSonera, Telefonica, Telecom Italia,

Telenor, Vodafone等,共約有 280人參加。本研發團隊依規劃有 4位成員出席

參與 RAN1相關議題之討論。此行主要任務說明如下:

此次會議正式開始Rel-13相關技術的討論。新的 Study Items包括 Elevation

Beamforming (EFB) and FD-MIMO 以及 License-Assisted Access (LAA),

Working Item則有 Low-cost MTC。關於 Rel-12的部分,則延續裝置間通訊服

務(Device to Device Proximity Services)相關議題的討論。我方團隊的任務除了

發表提案之外,同時需要關注 LTE-A 標準制定的動向及各家公司提案方向,

以利掌握下世代通訊系統的趨勢和系統模擬(System Level Simulation)平台的

建構。其中,我們此次會議專注的重點以 EFB/FD-MIMO和 LAA為主。

會議解說:

3GPP LTE/LTE-Advanced標準進展:

這次會期LTE-A 重要的工作為Release 12中Cell on/off and discovery、LTE

Device to Device Proximity Services 和 Physical layer functionalities required for

operation of Dual Connectivity中未解決的問題。此外也開始討論 Release 13的

一些新議題,包括 Further LTE Physical Layer Enhancements for MTC、

Licensed-Assisted Access Using LTE 、 Study on Elevation

Beamforming/Full-Dimension (FD) MIMO for LTE 和 Study on Indoor Positioning

Enhancements for UTRA and LTE,CHTTL研發團隊聚焦於 Licensed-Assisted

Access Using LTE 和 Study on Elevation Beamforming/Full-Dimension (FD)

MIMO for LTE這兩個主題。LAA LTE 方面這次會期主要在討論整個的工作計

畫、deployment scenario 和 coexistence scenario 與模擬假設,其中整個工作計

畫和 deployment scenario 已經確定,coexistence scenario 假設方面決定了大部

分參數,不過 co-channel scenario 需要再討論以及一些有爭議的參數(例如要模

擬 multiple channel或是 single channel、unlicensed band TX power等)尚未決定,

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預計下次應該會完成假設的工作並有一些初步的 coexistence 模擬結果。

Elevation beamforming/FD-MIMO方面主要的討論項目在於 evaluation scenarios

and assumptions 以及 2D antenna modelling,並獲得很大的進展,幾乎所有的

scenario都已經獲得確定(除了downtilt角度、HetNet UE dropping方法需要 email

討論),會議時間也不超出原先預定,不過 co-channel scenario仍需要進一步討

論解決爭議(small cell layer 是否運用 2D antenna array),預計下一次將會有各公

司提出的 phase-1 evaluation結果(8TXRUs)。

1. Study on Elevation Beamforming/Full-Dimension (FD) MIMO for LTE

本次大會為 Elevation Beamforming/Full-Dimension (FD) MIMO 技術相關

study item的第一次會期,主要討論重點在於模擬情境設定和天線模型,以

及各家公司對於支援此技術對於標準影響的初步看法等等。

2. Licensed-Assisted Access Using LTE

本次大會為 Licensed-Assisted Access Using LTE 相關 study item的第一次會

期,主要討論重點在於模擬情境設定和使用非執照頻帶(Unlicensed Band)的

相關法規討論,以及如何避免該技術對於非執照頻帶上的現有系統(如 WiFi)

的衝擊和影響等等。

3. D2D Communications and Discovery

D2D Communications and Discovery為本會期中 Rel-12各個 working items

中,最繁忙的一個,本次會議又往前達成了許多的決議,希望能於年底前

最後一次會議,將標準制定如期完成。

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目 錄

摘 要 .......................................................................................................... 2

一、會議名稱 ............................................................................................ 5

二、參加會議目的及效益 ........................................................................ 5

三、會議時間 ............................................................................................ 5

四、會議地點 ............................................................................................ 6

五、會議議程 ............................................................................................ 6

六、會議紀要 ............................................................................................ 7

七、心得與建議 ...................................................................................... 26

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一、會議名稱

3GPP TSG RAN1#78bis Meeting

二、參加會議目的及效益

參與在斯洛維尼亞的盧比安納舉辦的 3GPP TSG RAN1 Session #78bis會

議,本團隊主要關注的焦點是在三維波束成型多天線技術(Elevation

Beamforming and FD-MIMO)、需執照頻譜協助存取(Licensed-Assisted Access)、

機器型態通訊(Machine-Type Communications)、Dual Connectivity、以及裝置間通

訊服務(Device to Device Proximity Services)相關議題的研究與設計。我方團隊

的任務除了發表提案之外,同時需要關注 LTE-A標準制定的動向及各家公司提

案方向,以利掌握下世代通訊系統的趨勢和系統模擬(System Level Simulation)

平台的建構。具體特定關注的議程為:

7.2 LTE RELEASE 12

7.2.1 LTE Device to Device Proximity Services

- 7.2.1.1 D2D synchronization

- 7.2.1.2 D2D Control and Data transmission

- 7.2.1.3 Evaluations of D2D and WAN co-existence

- 7.2.1.4 Other

7.3 LTE RELEASE 13

7.3.1 Further LTE Physical Layer Enhancements for MTC

- 7.3.1.1 Design targets and general considerations

- 7.3.1.2 Technical solutions

7.3.2 Licensed-Assisted Access Using LTE

- 7.3.2.1 Regulatory requirements affecting RAN1

- 7.3.2.2 Required functionalities and design targets

- 7.3.2.3 Detailed solutions for required functionalities and design targets

- 7.3.2.4 Deployment scenarios and evaluation methodologies

7.3.3 Study on Elevation Beamforming/Full-Dimension (FD) MIMO for LTE

- 7.3.3.1 High level view of schemes for consideration

- 7.3.3.2 Deployment Scenarios and Evaluation Methodology

- 7.3.3.3 Potential enhancements targeting 2D antenna array

- 7.3.3.4 Others

三、會議時間

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6 Oct. – 10 Oct., 2014

四、會議地點

Grand Hotel Union Executive & Business (Ljubljana, Slovenia)

五、會議議程

RAN1 的會議議程如下 (6 Oct. – 10 Oct., 2014):

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六、會議紀要

1. 會議摘要

本次會議由“European Friends of 3GPP”主辦,成員公司有 Alcatel-Lucent,

BlackBerry, Deutsche Telekom, Ericsson, Huawei, Intel, Motorola, Nokia, NSN,

Orange, Qualcomm, SIMAlliance, Sony, TeliaSonera, Telefonica, Telecom Italia,

Telenor, Vodafone 等,共約有 280人參加。台灣派員參與此次會議之公司/機構

有 CHTTL、ITRI、HTC、III、MediaTek、ASUS等 6家 。

本次會議 UTRA (WCDMA/HSPA)相關技術議題共有 2 個議程,包含 2 個

工作項目(Work Item, WI),分別為:

Agenda Item 6.2(WI): STUDY ON SMALL DATA TRANSMISSION

ENHANCEMENTS FOR UMTS

Agenda Item 6.3(WI): STUDY ON DOWNLINK ENHANCEMENTS FOR UMTS

本次會議 E-UTRA (LTE/LTE-A)相關技術議題可分為 Release 12 和 Release

13共有 6個議程,包含 3個工作項目(Work Item, WI),3個研究項目(Study Item,

SI)分別為:

Agenda Item 7.2.1 (WI): LTE Device to Device Proximity Services

Agenda Item 7.2.2 (WI): Physical layer functionalities required for operation of Dual

Connectivity

Agenda Item 7.3.1 (WI): Further LTE Physical Layer Enhancements for MTC

Agenda Item 7.3.2 (SI): Licensed-Assisted Access Using LTE

Agenda Item 7.3.3 (SI): Study on Elevation Beamforming/Full-Dimension (FD) MIMO

for LTE

Agenda Item 7.3.4 (SI): Study on Indoor Positioning Enhancements for UTRA and LTE

2. 三維波束成型多天線技術(Elevation Beamforming and FD-MIMO)

此次為 elevation beamforming(EVB)以及 Full-Dimension MIMO(FD-MIMO)

這個研究項目的第一次會期,主要的討論項目在於 evaluation scenarios and

assumptions以及 2D antenna modelling。由於這是 3GPP RAN1 第一次考慮 2D

antenna array,各公司對於詳細的模擬方法以及 EVB和 FD-MIMO可能帶來的

增益並不清楚,因此許多公司提出各種不同的模擬環境和參數設定,造成可能

的 scenario 過多。對此,主導此議題的 Samsung 和 NSN 均希望能減少需要分

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析的模擬場景,初步希望是專注在 homogeneous的 UMa以及 UMi場景,不過

對 operator 來說 Heterogeneous network 也是一個相當重要的場景,希望

homogeneous 和 heterogeneous場景都能有相同的優先性。大會基於以下由 NTT

Docomo 與多家電信營運商共同提出之 Way Forward 做出了決議,決定同質網

路和異質網路系統都有相同的重要性,達成了以下共識:

R1-144439 WF on Elevation BF andFD-MIMO Scenarios

(NTT DOCOMO, Deutsche Telekom, KDDI, Softbank, CHTTL)

Agreements:

• Have a same priority between Homogeneous and Heterogeneous scenarios for Elevation

BF/FD-MIMO

對於 Heterogeneous scenario又可分為 co-channel以及 non co-channel case,

各家公司對於Macro cell layer以及 small cell layer是否應用 2D antenna array持

不同看法,以下分別對 HetNet co-channel和 non co-channel分別說明進展:

Non co-channel case:Docomo 主要關注 non co-channel case,Macro cell

2GHz而 small cell 3.5GHz 的環境,Macro使用的天線和 Homogeneous

Macro相同,不過 small cell layer 則換成較小的天線比較符合實際佈建

場景,提案R1-144438以及R1-144507分別提出了 non co-channel HetNet

的模擬假設以及 cell association方法,不過由於這是 small cell第一次使

用 2D antenna array,詳細的 downtilt角度和 small cell dropping 方法仍

需要 email 討論,主要的決議內容如下:

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Co-channel case:這個場景主要是由 AT&T 和 Orange 提出需求,認為

這個場景對他們來說是必要且極可能會應用的場景,不過對於這個場

景,部份公司認為主要想了解的部份是 Macro應用 2D antenna array之

後對 small cell layer的UE造成的影響,因此在不了解EVB和 FD-MIMO

應用在 small cell layer 的影響下,應先考慮 small cell layer 使用 Omni

antenna的情況即可,至於應用 2D antenna array在 small cell layer 的增

益則可以在 non co-channel case觀察到,因此 co-channel底下 small cell

layer也應用 2D antenna array情況可以先不考慮。不過遭到 Huawei的

強力反對,認為 small cell也應用 2D antenna array在 co-channel情況下

會有一些額外的東西可以觀察到,例如是 load balancing 等,不過這又

牽扯到 Macro 以及 small cell 之間的 coordination 增加了複雜度。

R1-144500和 R1-144493這兩篇提案差別僅在於 small cell layer 是否應

用 2D antenna array,最後由於無法達成共識,因此這個場景需要繼續

email討論。

利用主動式天線系統(Active Antenna System,AAS) 以及二維的天線陣列

配置,未來的波束成型技術可增加 elevation 的自由度。因此,與傳統 MIMO

多天線系統相比,信號能量更精準地到達目標接收端,以提升接收端的信號強

度,並同時降低對其他用戶所造成的干擾。另外,若大幅度增加 Antenna Ports

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的數量,則有機會使用 FD-MIMO技術,其好處在於能透過MU-MIMO的方法,

在同樣的時間頻率資源下服務大量的用戶,以提升整體的頻譜使用效率。無論

是 Elevation Beamforming 或者 FD-MIMO,皆被視為是提升下世代 LTE效能非

常重要的關鍵技術。該議題在今年九月的 RAN Plenary 正式被核准成為 RAN1

的 study item,並預計在明年底完成討論。下圖為傳統MIMO與 FD-MIMO的

比較示意圖。

Conventional MIMO or BF in horizontal direction

FD-MIMO for single UE in horizontal/vertical direction

FD-MIMO for multiple UEs in horizontal/vertical direction

該議題的討論將分成兩階段。第一階段將著重於適用該多天線技術的情境

以及天線布建模型(包括 antenna ports、TXRU 以及 antenna elements 之間的對

應),而第二階段則將比較各家公司的模擬結果並驗證其效能,以及探討對應的

標準修改等等。在 Samsung和 Nokia合作提出的草案中,具體的討論時程規劃

如下:

Phase 1 (Start at RAN1#78bis):

-Identify antenna configurations for 2D antenna arrays with {8, 16, 32, 64} TXRUs and

evaluation scenarios, including homogeneous and heterogeneous scenarios, for feasibility

study, taking into account the outcome of 3D channel model SI.

Decide antenna element spacing, number of antenna elements per TXRU, polarization,

etc.

Decide how to model virtualization of antenna elements per single TXRU.

Identify target operating frequency range considering practical antenna size limitations.

-Evaluate the performance of Rel-12 downlink MIMO (including both SU- and MU-MIMO)

using 3D-UMa and 3D-UMi channel models.

Number of TXRUs for evaluation is 8, where each TXRU is connected to an antenna

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port and the antenna ports constitute a horizontal array.

Phase 2 (Start at RAN1#79):

-Evaluate performance benefits of standard enhancements targeting two-dimensional antenna

array operation (including a single column of cross-poles) using 3D-UMa and 3D-UMi

channel models, taking into account the discussion and findings of the 3D channel model

SI.

Performance evaluation for different numbers of TXRUs should be done with the

following work plan.

o Performance evaluation for 8 TXRUs starts at RAN1#79.

o Performance evaluation for {16, 32, 64} TXRUs starts at RAN1#80.

-Identify/evaluate potential enhancements required for implementing the SU/MU-MIMO

transmission schemes that would provide the identified performance benefits including

Evaluate the need for defining additional measurement antenna ports up to 64 at

maximum.

Evaluate the need for reference signal design enhancements (including SRS, CSI-RS,

and DMRS).

Evaluate the need for enhancement of codebook and feedback mechanism for

SU/MU-MIMO (including CQI definition, layer mapping, and precoder/rank

indication).

Evaluate the need for enhancement of channel reciprocity based operation.

Evaluate the need for enhancement on diversity transmission scheme.

Evaluate the need for control signalling enhancement for SU/MU-MIMO (including

support of higher dimensional MU-MIMO).

Evaluate the need for support in the standards for eNB antenna calibration.

The maximum number of received layers per UE should be unchanged (up to eight).

-Investigate whether additional methods are needed to ensure common channel coverage,

cell/point selection and/or RRM measurement reliability.

-Develop design principles for the identified techniques and identify potential specification

impact.

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除了 evaluation scenario 之外,另外一個重點就是 antenna 的 modelling,

R1-144437 提出了一個可能的 2D antenna array modelling 方法,包括 antenna

array model、TXRU model、TXRU virtualization等,這個 antenna model適用範

圍將是整個 SI,不過並不排除其他可能的 modelling 方法,大致上 R1-144437

的方法獲得通過,並有以下決議,其中決議裡的 vertical antenna spacing dV 是

參考大多數公司的偏好所決定的。

R1-144437 WF on Antenna modelling

(Samsung, Nokia Networks, Nokia Corporation, CMCC, Huawei, HiSilicon, Interdigital, LGE,

Motorola Mobility, Qualcomm, CHTTL)

Agreements:

• A 2D planar uniformly spaced antenna array model is used.

• The configuration of a 2D planar uniformly spaced antenna array model is represented by

(M,N,P) where M is the number of antenna elements with the same polarization in each

column, N is the number of columns and P is the number of polarization dimensions. The

antenna element spacing is given by dH in the horizontal direction and by dV in the

vertical direction. This model including indices for co-polarized antenna elements is

shown in the following figure:

• For antenna modeling, use table below:

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• TXRU model 1

– A TXRU model configuration corresponding to an antenna array model

configuration (M,N,P) is represented by (MTXRU,N,P)

– MTXRU = number of TXRUs per column per polarization dimension:

• MTXRU = 1, 2, 4, 8

• MTXRU ≤ M

– A TXRU is associated with antenna elements with the same pol only

– Total number of TXRUs is MTXRU ⨉ N ⨉ P

• Other TXRU models FFS

– Remark 1: TXU and RXU can be separately modeled in other models

– Remark 2: 2D antenna virtualization can be considered

– Remark 3: TXRU association with both pols can be considered

– Proponent companies are encouraged to bring proposals for these models

TXRU virtualization model defines the relation between the signals at the TXRUs and the

signals at the antenna elements.

– Notation

• q is a Tx signal vector at the M co-polarized antenna elements within a

column

• w and W respectively are wideband TXRU virtualization weight vector

and matrix.

• x is a TXRU signal vector at MTXRU TXRUs

– Option 1: Subarray partition model

• q = x⊗w

• The same TXRU virtualization weight vector is applied for all the

columns

• K = M/MTXRU

• Option A) w is given by

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• Other options FFS

– Option 2: Full connection model

• q = Wx

• Option A) For m = 1, …, M and m' = 1,…, MTXRU: (m,m') element of W:

• Other options FFS

• Time adaptability of TXRU virtualization weights

– Option 1: static within the simulation duration

– FFS the non-static TXRU to antenna element mapping

• In case a non-static TXRU to antenna element mapping is used in

evaluations, the time scale and method has to be described by the

proponent

• A port virtualization model defines the relation between the signals at the antenna ports

and the signals at the TXRUs.

• Vertical antenna element spacing and Number of antenna elements with the same

polarization in each column (dV , M): (0.8λ, 8) and (0.5 λ, 4)

R1-144444這篇是更進一步的詳細定義了系統模擬時所需的參數,像是系

統頻寬、traffic model、performance metrics 等,並有以下決議,可以看到的是

Page 15: 3GPP RAN1 #78bis 會議報告

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downtilt角度和 small cell一樣需要更進一步的 email討論。

3. 需執照頻譜協助存取技術(7.3.2 Licensed-Assisted Access Using LTE)

Lincensed-Assisted Access (LAA) 同樣是這次會期正式開始的 study item,

其最主要的目的在於讓 LTE的基地站台能在非執照頻段(Unlicensed Band)上進

行通訊。一般認為該技術有助於卸載在日漸飽和的需執照頻段上的流量負擔。

然而,由於世界各國對於非執照頻段的使用有不同的法規,這個 study item 其

中一個重點便是如何讓 LTE的標準規格能合乎各國的法規需求。同時,由於目

標頻段以 5GHz 為主,引進該技術預估將對其他許多已在該頻段上使用的系統

(如 WiFi) 造成干擾和衝擊。

此次會議決議 LTE標準將提供一個單一全球性的解決方案,以處理在各國

不同法律規範下的非執照頻帶使用 LTE 之問題。同時,為了降低 LAA 技術對

於非執照頻帶上現有系統的衝擊,這次大會也列出了包括 Listen-Before-Talk等

等幾個可能的設計方向。在 unlicensed band的法規限制是在設計 LAA LTE時一

個很重要的議題,R1-144348這篇由多家公司聯合提出的Way Forward,包含了

多個國家在 5GHz unlicensed band 的可用頻段、Maximum EIRP、emission

requirement、Dynamic frequency selection (DFS)和 Listen before talk(LBT)等等規

範,並決議收錄在 TR36.889中。

Page 16: 3GPP RAN1 #78bis 會議報告

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此外,LAA LTE 這個 SI 需要決定哪些功能是必要的。大部分的公司均同

意必須要確保 LAA能和其他的系統公平的共存是最重要的;3GPP陣營想要有

一個世界通用的規範,確保 LAA在各國都能運作,R1-144384這篇提案也提出

哪些 LAA 的必須功能,以符合各國法規與和其他系統共存的公平性;另外有

些功能由於不是各國均有要求,所以並非所有的功能都是 mandatory,決議內

容如下:

R1-144384 Way Forward on LAA functionalities

(Ericsson, Panasonic, Huawei, Hisilicon, Samsung, Qualcomm, NTT Docomo, ZTE, Sharp,

Kyocera, InterDigital, CHTTL, Nokia Network, Nokia Corp., )

Agreements:

• Target a single global framework for LAA

• List at least the following as identified functionalities required to meet regulatory

requirements in some regions/bands for an LAA system in TR

– Listen-before-talk (Clear channel assessment)

– Discontinuous transmission on a carrier with limited maximum transmission

duration

– Dynamic frequency selection for radar avoidance in certain bands/regions

– Carrier selection

– TPC

*Note: not all functionalities may have a spec impact.

*Note: not all functionalities would be mandatory for all LAA eNBs/UEs

R1-144375 由多家營運商聯合提出,內容包括了 LAA 可能的 deployment

scenario以及 evaluation scenario,其中的 deployment scenario 大致上獲得同意,

總共有 4種可能的 deployment scenario,如下圖。

Page 17: 3GPP RAN1 #78bis 會議報告

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至於 evaluation scenario,則經過部分修改後成為 working assumption,總共有 3

個 evaluation scenarios,分別是(a) Wi-Fi – Wi-Fi (b) LAA – LAA (c) Wi-Fi –

LAA 的 coexistence evaluation。另一個討論很久的地方在於 unlicensed channel

要不要分析 single channel 的情境,支持的公司表示這是 worst case狀況,可以

看到一些 insight,但是反對的公司表示 multiple channel 情境才貼近現實,single

channel並不實際可能會看到不對的結果(例如 multiple channel底下,鄰近的站

台會選擇不同的 band使用,而 single channel情境則因為只有一個 channel,必

須訂定站台間分布最短距離),並且當密度夠高時,也可以觀察到類似 single

channel情況,如果要看 single channel可以去觀察 multiple channel模擬中某個

channel 狀況即可。最後在 working assumption 的部份決議是 multiple 和 single

channel 都要做 evaluation,不過不一定要分成兩個 simulation。而 LAA 營運商

之間同步問題則是 async 為 baseline。

此外,另一個重點在於模擬情境的假設,包括 Macro-cell 和 Small Cell之

間是否同頻,是否需要假設 ideal-backhaul,以及是否需要假設 LTE 和 WiFi 之

間為同一電信營運商等等相關環境設定。基於 Way Forward R1-144375,其決議

如下:

R1-144375 WF on LAA deployment scenarios for evaluation

(NTT DOCOMO, SoftBank Mobile, Deutsche Telekom, KDDI, Vodafone, Telecom Italia,

T-Mobile USA)

Page 18: 3GPP RAN1 #78bis 會議報告

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Working assumptions:

• Following scenarios are used for evaluation

• Three coexistence scenarios should be evaluated (See Figures in R1-144375)

• Coexistence scenario a: Operator #1 deploys Wi-Fi and operator #2

deploys Wi-Fi

• Coexistence scenario b: Operator #1 deploys LAA and operator #2

deploys LAA

• Coexistence scenario c: Operator #1 deploys Wi-Fi and operator #2

deploys LAA

• Both outdoor and indoor deployments should be considered in these scenarios

• Coexistence scenarios with single and multiple unlicensed channels should be

evaluated

• Note: this may not need two separate simulation scenarios

• Async between different LAA operators are baseline

• Sync between different LAA operators can also be evaluated

R1-144386這份 WF提出了 coexistence 的 evaluation scenario,事實上提出

的就是上圖中的 scenario 2(indoor)、scenario 3和 scenario 4,不過由於 co-channel

scenario (scenario 3)的一些假設,像是 eICIC?以及Macro和 small cell 之間同步

的假設並不確定,雖然營運商的 Orange和 AT&T都表達對 co-channel的興趣,

最後仍然未列入通過,仍然要繼續討論,以下是決議內容:

R1-144386 Way Forward on Coexistence Evaluation Scenarios and methodologies for LAA

(Ericsson, Qualcomm, Intel)

Agreements:

• Scenarios for coexistence evaluations include

– Indoor (based on SCE 3 + unlicensed band)

– Outdoor (based on SCE 2a + unlicensed band)

• Different licensed carrier for small cell and macro

• UE(s) attached to Macro layer not evaluated

– Note: more than one carrier can be considered for the unlicensed carrier

– Note: evaluation scenarios do not restrict the design target scenario for LAA

– Note: Outdoor case should show Macro in F1 when these scenarios will be

captured in TR

Page 19: 3GPP RAN1 #78bis 會議報告

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R1-144470 這份則是列出了詳細的 coexistence evaluation 模擬假設,包括

R1-144386 裡的 indoor 及 outdoor,這些參數有先經過 email 的討論,其中沒有

公司表示有問題的用黃色標示,最後針對沒有爭議的部份(黃色標示)通過部分

參數,其中 unlicensed band的 BS和 UE TX power由於有法規面上的限制,部

分公司仍有疑慮,仍需要繼續討論,UE和 UE間的 path loss則是參考 D2D的

pathloss model,另外考量到 5GHz band有比較大的 penetration loss,因此相較

於 3.5GHz band的 small cell,unlicensed band多加了 4dB的 penetration loss,而

Macro和 small cell之間的 backhaul則是假設 non-ideal backhaul,因此之間 UE

若同時要連線到 Macro 以及 small cell 的話則需要倚靠 dual connectivity,和

unlicensed band 則是運用 CA。

R1-144471 這篇 WF 進一步提出 coexistence 的 evaluation 方法,分別是

Wi-Fi-LAA coexistence和 LAA-LAA coexistence,不過 Wi-Fi-LAA coexistence

部分由於提案是觀察Wi-Fi operator前後 performance metrics差別,China mobile

表示希望觀察整體的效能提昇,如此才能得知未來是否要將現有的 Wi-Fi AP升

級成 LAA,但是這個 SI 主要是看 coexistence 問題,因此未獲得同意,China

mobile 有興趣的話可以自行評估。LAA-LAA coexistence 部分單純是比較兩個

LAA operator的 performance metrics,CATT表示單純看起來,這樣兩個參數一

模一樣的 LAA operator應該會一樣才對,提議可以比較 1個 LAA operator和 2

個 LAA operator 的 performance 下降情況,但是主導此議題的 Ericsson 表示此

情境可以看到一些公平性問題,最後仍然維持原案,決議如下:

Page 20: 3GPP RAN1 #78bis 會議報告

20

R1-144489 這篇是提出 coexistence evaluation 的一些相關假設像是

performance metrics、traffic model和 node density等,不過最後仍有許多需要進

一步討論的地方,此外 unlicensed band carrier 數目方面仍然對於多個 carrier或

是一個 carrier多有爭議。相關討論記錄如下:

R1-144489 Summary of Offline Discussion on Detailed Coexistence Evaluations for LAA

(Ericsson)

Agreements:

• Performance metric

– User perceived throughput (UPT)

• UPT CDF

– Latency (From packet arrival in devices (eNB, AP, UE, STA) MAC buffer to

successful transmission (including retransmission) of packet)

• Latency CDF

• FFS: Number of users with X %ile latency < Y ms (e.g. X = 98, Y = 80

ms)

• Note: DL and/or UL can be reported when applicable

• FFS: Necessity of other system metric to help interpreting the performance results

• FFS: Definition of packet needs further clarifications depending on used traffic model

Agreements:

Page 21: 3GPP RAN1 #78bis 會議報告

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• Traffic model

• FTP model 3

– FFS: file sizes

– Load varied using arrival rate

• FTP model 1

– FFS: file sizes

– Load varied with number of users

• VoIP and video modeling

– FFS: How to use FTP model 3 or 1 to approximate VoIP and video

– FFS: Uni-directional or Bi-directional (i.e., both DL and UL)

• FFS: Necessity of mixed traffic models

• FFS: Necessity of full buffer

• FFS: Priority among multiple traffic models

Agreements:

• Node density per operator

– X nodes per operator per indoor/outdoor cluster

– Y 20 MHz carrier frequencies available in unlicensed band

• Nodes (eNB/AP) and UE use one of the Y carrier frequencies for

transmission

• FFS: Use of more than single carriers of eNB/AP and UE is not

precluded

• One 10 MHz carrier frequency in licensed band

– Suggested options (FFS: Down selection among following options):

• Alt. 1: X = Y = 4

• Alt. 2: X = Y = 10

• Alt. 3: X = 4, Y = 1

• Alt. 4: {Alt. 1 or Alt. 2} + Alt. 3

Agreements:

Page 22: 3GPP RAN1 #78bis 會議報告

22

• Wi-Fi-LAA coexistence

– For each UE and eNB/AP drop

• Step 1: Performance metrics for two Wi-Fi networks coexisting in a given

evaluation scenario are evaluated and recorded.

• Step 2: Wi-Fi is replaced with LAA for the group of eNBs and UEs served

by one of the Wi-Fi operators. Performance metrics of the Wi-Fi network

coexisting with the LAA network are evaluated and recorded.

– Performance metrics for the Wi-Fi operator common to the two steps are

compared.

• LAA-LAA coexistence

– Performance metrics for two LAA operators coexisting in a given evaluation

scenario are evaluated and recorded.

– Performance metrics for the two LAA operators are compared.

4. D2D Communications and Discovery

D2D Synchronization and Re-synchronization

關於 D2D Communications 與 Discovery 在同步與重新同步的議題上,

本次會期依上次決議,分別就 In-coverage UEs與 Out-of-coverage UEs

的同步程序,分別討論,並作成下列決議:

對於 in-coverage UEs而言,

每一個 Cell 中,最多 1 個 D2DSS 資源可以被規劃為作為在網

路連線下 UEs 使用(包含一個週期性出現的 subframe,在此

subframe 之上,如果下列的情況發生時,D2DSS就有可能被傳

送 (注意:eNB 有可能將該資產重覆使用於非 D2DSS之傳送))

D2DSS 資源週期性:

In-coverage與 out-of-coverage是相同的

在標準中,固定為 40ms

D2DSS 資源可以被規劃為具有時間單位為 1 subframe之位

移資產

在鄰近 Cells 中的 D2DSS 資產位移可以透過 SIB 作通

知,以該服務 Cell 的 SFN#0 為基準作時間單位為 1

Page 23: 3GPP RAN1 #78bis 會議報告

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subframe 之資源位移。

對於 UE 傳送 SA 或是 D2D 資料,在 D2DSS 資源中的每一個

subframe,如果符合下列情況時,UE應該傳送 D2DSS:

由 UE的觀點,該 subframe 沒有與 cellular傳送相互衝突;

有待決定的其他情況條件,包含例如 UE capability符合;

該 subframe 在 SA 或是 D2D 資料週期之內,SA 或是 D2D

資料有被傳送的;

UE是處於 RRC_Connected模式,且 eNB已經指示它(透過

特定的訊號傳送)開始傳送 D2DSS,或是如果是在 UE沒有

傳送 SA 的情況或 D2D 資料在該 SA/資料週期內沒有了,

或是以下所有的條件符合了:

為了 D2DSS傳送而規畫通訊之用的 RSRP臨界值:

如果有規畫的話,臨界值是以 SIB規劃

臨界值可以是下列數值{–infinity, -115 … -60 (增

加 5), +infinity}dBm

UE的 RSRP數值小於臨界值;

eNB沒有透過特定訊號指示 UE停止 D2DSS之傳送。

對於 discovery UE 而言,每一個 discovery 資源池,如果該

subframe 是在 D2DSS 資源之中的話,UE應該傳送 D2DSS 於

discovery資源池的第一個 subframe,或者是該在 discovery資源

池開始之前的D2DSS 資源的最後一個 subframe作傳送,如果:

從UE觀點來看,該 subframe沒有與Cellular傳送相互衝突;

有待研究:UE 沒有在搜尋其住的 D2DSS (細節仍有待研

究);

其他像是 UE能力的條件,仍有待研究;

UE在 discovery池中傳送一個 discovery訊息;

UE是處於 RRC_Connected模式,且 eNB已經指示它(透過

特定的訊號傳送)開始傳送 D2DSS,或是如果是在 UE沒有

傳送 SA 的情況或 D2D 資料在該 SA/資料週期內沒有了,

Page 24: 3GPP RAN1 #78bis 會議報告

24

或是以下所有的條件符合了:

為了 D2DSS傳送而規畫通訊之用的 RSRP臨界值:

如果有規畫的話,臨界值是以 SIB規劃

臨界值可以是下列數值{–infinity, -115 … -60 (增

加 5), +infinity}dBm

UE的 RSRP數值小於臨界值;

eNB沒有透過特定訊號指示 UE停止 D2DSS之傳送。

對於 Out-of-coverage UEs 而言,不會傳送 D2DSS 於超過 1 個

D2DSS 資源

兩個 D2DSS 資源被用於 out-of-coverage

是否其位置是預先規畫好的、透過訊號通知的、還是標準

中就固定相對於 DFN#0,有待決定!

另外,關於不同 cells之間的 UE D2D discovery的同步議題,討論過程

中,確立目標應為:

保有 UE對基站布建之透明性(即 UE不需處理此方面事項)

降低 UE的複雜度

降低 UE的能量消耗

之後,經過各家廠商討論之後,共同決議如下:

如果上層指示鄰近 Cell 存在著 w1 的時序差異,UE 可能就該 Cell 的

Cell D2D 資源為基準,假設一個為了發現參考用的同步視窗,其大小

為 +/- w1 ms。w1 是一個固定值,由 RAN4 決議之。

UE 可能假設 D2DSS傳送於該 Cell

如果上層指示鄰近 Cell存在著 w2的時序差異,UE可能就該 Cell的 Cell

D2D 資源為基準,假設一個為了發現參考用的同步視窗,其大小為 +/-

w2 ms。

確切的 w2 數值,由 RAN4決議之。

RAN1 建議 w2 應該不要大於 CP長度 (CP長度等級之內)

UE期待由資源池規畫所指示的D2DSS只出現在以訊號通知的參考

同步視窗之內。

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此外,關於 PD2DSCH 的設計,經由 Qualcomm、Sharp、III、General

Dynamics 四家廠商共同提議的 Way Forward,討論過後,綜合其他廠商

的意見,決議如下:

進行 Communication UEs 有傳送 D2DSS 者,在 in-coverage 與

out-of-coverage 情況下,都是傳送 PD2DSCH。

In-coverage UEs只參與 discovery者,則不傳送 PD2DSCH。

PD2DSCH週期與 D2DSS週期相同

PD2DSCH至少包含下列:

DFN (先前已同意於 out of coverage的情境)

當 PD2DSCH 係由 in-coverage UE傳送時,DFN = 該 UE

所連結的 Cell上的 SFN

DFN 以 14 bits表示,其組成為 SFN + offset 表示方式

TDD UL/DL 規畫比例 (3 bits)

當 PD2DSCH是由 in-coverage UE傳送時, 此時規畫值應對

應到該 UE所連結的 Cell

如果是 FDD的話,此欄位保留

當 PD2DSCH是由一個正在傳送D2DSSue_oon中的D2DSS

的 UE所傳送出來的,此欄位至少應該保留。

一個正在接收的 UE 應該假設任何一個正在傳送 D2DSSue_oon 中

的 D2DSS的 UE,關於保留欄位是正在使用相同的預先規畫數值。

5. D2D Communications and Discovery

Page 26: 3GPP RAN1 #78bis 會議報告

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七、心得與建議

本次會議 D2D Communications and Discovery 為本會期中 Rel-12 各個

working items 中,最繁忙的一個,本次會議又往前達成了許多的決議,希望能

於年底前最後一次會議,將標準制定如期完成。另外,Dual Connectivity 中也

有部分議題在作最後收尾的工作。至於 Rel-13的 Study Items,也已於本次會期

開始討論,例如 Indoor Positioning、Licensed-Assisted Access、Full-Dimension

MIMO、MTC Enhancement,各個主題討論皆先以如何界定目標及評量標準為

出發,定義將來所要模擬的系統設定及參數,也確認是否繼續之前已有同意的

見解(如 MTC、3D channel model 等)。

三維波束成型多天線技術(Elevation Beamforming and FD-MIMO)

此議題目前以模擬環境的假設為討論重點,預計之後幾次的會議將

開始探討採納該技術對於現有 LTE標準的衝擊。舉例而言,因應在

FD-MIMO 中大幅增加的 antenna ports 數量,現有標準對於參考訊

號(reference signals)和預編碼的碼書(codebook)應有全新的設計。另

外 MU-MIMO的反饋機制應有適當的考量。這些都是未來我們可以

考慮規劃的方向。

需執照頻譜協助存取技術(Licensed-Assisted Access Using LTE)

為了合乎各國對於非執照頻帶使用之法規,LAA之後將深入討論與

其他現有非執照頻帶通訊系統的共存機制。目前的共識為,在一無

線網路中加入使用 LAA 的 LTE 基站,其影響不能大於在相同網路

中加入一 WiFi AP的衝擊。由於基本的模擬環境設定都已經有了決

議,預計之後幾次的會議中我們就能看到各家公司的初步模擬結

果,我們也應加速模擬器的建構,以便於未來的技術討論。

LTE release 13預計還會有新的研究議題,建議密切觀察年底 Plenary會議

結果。這次會期仍有部分 release 12剩餘議題要處理,預計在年底的 Plenary會

議後將可告一段落,屆時會有新的 LTE release 13議題加入議程,建議密切注

意會議結果,掌握最新發展動向。

會議中除了密切了解目前討論進行進度外,與其他可能合作公司溝通也是

不可或缺的,多與其他公司互動,較易找到適當的地方納入標準之中。另外,

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由本次的會議看來,RAN1 仍可能同時進行兩個會議並行的討論,另外有些

Offline discussion,雖然大公司們還是派出不少人,但以台灣公司經濟掛帥的考

量,要能跟上討論進度的話,且跟上所有的議題的話,需要至少三、四位的公

司代表較為適切。