「3GPP LTE-A標準制定與5G進展說明會」活動報導

前言

國際行動通訊標準組織3GPP最近已訂定IMT 2000 (5G) 的暫定時程,並對相關新技術在九月中旬舉行初步研討工作坊。「教育部國際行動寬頻標準監測計畫」之成員參與3GPP行動寬頻標準制定會議,將參與會議獲得之資訊與經驗,返回國內舉辦推廣說明會,與產學業界人士分享與交流。本計畫於104年10月3日至10月4日,舉辦為期兩天的「3GPP LTE-A標準制定與5G進展說明會」,會議場地在國立台灣大學博理館101演講廳。
本說明會邀請了資策會簡均哲博士、台北大學謝欣霖教授和魏存毅教授、交通大學許騰尹教授、宜蘭大學陳懷恩教授、淡江大學李揚漢教授、工研院郭秉衡博士、虎尾科技大學連紹宇教授,以及台灣大學魏宏宇教授等九位國內長期參與3GPP會議的學者專家,介紹此一標準最新進展及未來可能的發展趨勢。

第一天專題演講

第一天開場首先由總計畫辦公室主持人台大電機系蔡志宏教授,向在場的觀眾介紹本教育部監測計畫的主要目的,過去幾年計畫內成員努力的成果並且簡介預告在兩天議程內九場演講所涵蓋的主題。

隨後由資策會簡均哲博士以Spectrum Sharing Aspects in 3GPP為議題首先開講。隨著用戶所需要之傳輸資料量逐漸增加,現有商用的頻率已不敷使用。於是Spectrum Sharing(頻譜共享)技術也就成為3GPP研究開發的重點之一。現行在3GPP討論範圍與頻譜相關議題包含利用Carrier Aggregation(載波聚合)技術將瑣碎的分散頻譜進行聚合使用;除此之外Dynamic spectrum sharing(動態頻譜分享)技術讓不同運營商的頻譜進行動態共享;以及未來在高於6 GHz的高頻頻譜的運用都是積極進行標準化的技術。簡博士再特別針對Dynamic Spectrum Sharing (DSS)在 5G 的可能應用情境以及挑戰進行深入的說明各公司的可能策略佈局。

「3GPP LTE-A標準制定與5G進展說明會」之演講與會場實況

接著由台北大學謝欣霖教授介紹目前3GPP正在訂定的下世代行動通訊技術Multi-User Superposition Transmission (MUST)技術。MUST技術的創新在於讓多個用戶的資料使用不同能量(power)進行多用戶的訊號疊加。再接收端再由各用戶使用前瞻接收機(advanced receiver)進行干擾消除解碼之後解出本身用戶的資料。學理上已證明使用此技術可提高資源使用效率並增進用戶之間的公平性(fairness)。在日本NTT DoCoMo、中國大陸華為以及聯發科的強力支持下備受期待成為4G以及5G通訊技術的重要技術。3GPP正接近study item結束階段,各公司不斷努力驗證此技術可在真實通訊系統中提供足夠的系統增益。

下午的開場由許騰伊教授介紹Indoor positioning for LTE and LTE-A。Indoor positioning(室內定位)是除了近期3GPP在定位技術上的重點。相關可能被3GPP用於室內定位的技術除了3GPP既有技術(如E-CID, OTDOA, UTDOA)的改良之外,也討論與其他技術如Terrestrial Beacon Systems (TBS)、Wi-Fi/Bluetooth based positioning、以及Barometric pressure sensor positioning等的整合。

陳懷恩教授介紹Effective Mechanisms for SIP/IMS Applications Traversal over NAT。SIP/IMS Applications穿越NAT的研究成果。在4G LTE普及之後,如果利用VoLTE (Voice over LTE) solution在LTE系統上進行語音通話是各營運商目前關注的重點之一。陳教授除了介紹現今系統所遭遇問題之外,也詳述為解決此問題所設計之演算法的相關研究成果。

最後,李揚漢教授介紹3GPP LTE forward trend to CIoT (Cellular Internet of Things)議題。隨著物聯網日漸受到重視,3GPP緊急於2015下半年增加CIoT議題並且將在極短的討論時程內完成首個版本的CIoT標準制定。在一小時的演講中李教授介紹了3GPP目前討論進度以及此緊急議題可能的制定方向及成果。

第二天專題演講

第二天會議由郭秉衡博士首先開講,介紹目前3GPP LTE Rel-13 RAN1 的study items 以及 working items。回顧MIMO Techniques in LTE 並介紹On-going Developments of MIMO for 5G,尤其是massive MIMO以及其在mmWave頻段的發展;millimeter wave 加上 massive MIMO 的directive beamforming 被一致認為是未來5G的重要技術之一。接著郭博士提及目前熱門的cooperative MIMO by Cloud RAN,最後說明the Status of FD-MIMO Standardization for LTE,他就A. Two-Dimensional Antenna Array and Modeling ,B. Enhancements Relating to Non-Precoded CSI-RS,C. Enhancements Relating to Beamformed CSI-RS三部份分別詳細說明目前3GPP在Full Dimension MIMO 的標準進程與設計。

接著,魏存毅教授介紹D2D ProSe在3GPP發展的緣由以及目前的相關標準的制定之進展。解說D2D ProSe的脈絡到未來的技術發展,以及在3GPP標準的詳細規格包括使用頻段、D2D通訊的各個主要組成與procedure – discovery、communication mode、scheduling assignment、synchronization 以及channel format。由於魏教授在9月底甫參加於美國鳳凰城舉辦的5G workshop,他也介紹未來D2D在5G可能的時程安排,其未來推展至V2V與V2X可能的進展,進而說明未來整個5G標準的制定時程安排。

下午的開場演講由連紹宇教授說明3GPP Licensed-Assisted Access (LAA)的進展,他分別就LAA的緣由以及主要的技術Carrier Aggregation (CA)說起,進一步詳細討論LAA的相關議題,最後總結3GPP LTE R13 LAA Working Item 將於2015 Dec年底完結,以及R13主要將達成的目標,並預估LAA 將Operated based on LBT。

最後,魏宏宇教授的講題說明3GPP LTE R13因應車聯網(connected cars)市場推動的V2V與V2X標準的制定。在未來5G,small cells架構下會有很多的small cell base stations 可以當作V2X的road side units,說明V2V/V2X未來可能的發展狀況。魏教授亦介紹Enhanced D2D (eD2D) 在3GPP RAN2標準會議RAN2#91 Rel-13的進展,於A. UE-to-Network Relays、B. Discovery in inter-carrier and inter-PLMN、C. Group Priority for Communications 三個議題作介紹。並且說明正要展開的3GPP V2X 標準的RAN1的目標 (訂定於RAN1 Rel-13 FS_LTE_V2X: Study on LTEbased V2X Services) 以及於SA1中的各項User Cases (訂定於 Rel-14 FS_V2XLTE: LTE support for V2X services)。

結語

為期兩天的「3GPP LTE-A標準制定與5G進展說明會」順利圓滿結束。九位國內專家學者於關注的各種主題深入說明與討論,並分享其所觀察項目的進展與未來趨勢。參與本說明會的學員熱烈參與討論各項相關議題,並於會中與講者討論交流。會中的學員來自學術界的教授、研究員與學生,以及工研院、華碩等業界的經理與工程師一同參與此說明會。此次說明會參與的學員與學者專家共計有143位。本活動邀請多位實際參與3GPP會議的演講者講解討論最新議題及進度,向學界與業界提供即時的會議資訊與趨勢,藉此讓國內專家學者與國際通訊潮流接軌,並期待產出更多良好的學術研究或產品技術成果。

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