5G NR標準 第4章　LTE概述

LTE的作業始于2004年底，其總體目標是提供一種僅關注分組交換資料的新型無線接入技術， LTE規范的第一個版本，即第8版，已于2008年完成，商業網路的運營于2009年末開始，第8版之后是后續的LTE版本，如圖所示，它們在不同領域引入了附加的功能， 第10版是LTE-Advanced的第一個版本，第13版是LTE-Advanced Pro的第一個版本，于2015年年底完成， 當前，截至本文撰寫之日，3GPP正在研究版本15，該版本除NR外還包含LTE的進一步發展，

4.1　LTE Release 8-基本的無線接入

版本8是第一個LTE版本，并構成了所有后續LTE版本的基礎，與LTE無線電接入方案并行，開發了一個新的核心網路，即演進分組核心（EPC），

LTE發展的一項重要要求是頻譜靈活性，對于從1 GHz以下到大約3 GHz的載波頻率，支持高達20 MHz（包括20 MHz）的一系列載波帶寬，頻譜靈活性的一個方面是使用頻分雙工（FDD）和時分雙工（TDD）分別支持成對和不成對的頻譜，盡管這是兩種不同的幀結構，但采用的是通用設計，開發作業的重點主要是帶有屋頂天線和相對較大小區的宏網路，因此，對于TDD，上行鏈路下行鏈路分配本質上是靜態的，所有小區之間的上行鏈路下行鏈路分配相同，

LTE中的基本傳輸方案是正交頻分多路復用（OFDM），由于其對時間分散的魯棒性以及易于利用時域和頻域，因此這是一個有吸引力的選擇，此外，還結合了作為LTE固有部分的空間復用（MIMO），也可以實作合理的接識訓復雜性，由于LTE主要是針對宏網路而設計的，載波頻率高達幾GHz，因此發現15 kHz的單個子載波間隔和大約4.7μs1的回圈前綴是一個不錯的選擇，在20 MHz頻譜分配中總共使用了1200個子載波，對于可用傳輸功率明顯低于下行鏈路的上行鏈路，LTE設計選擇了峰均比低的方案，以提供高功率放大器效率，上行選擇DFT預編碼OFDM，并在下行鏈路中使用相同的引數集，以實作此目的， DFT預編碼OFDM的缺點是接識訓側的復雜性更高，但考慮到LTE版本8不支持上行鏈路中的空間復用，這并不是一個主要問題，

在時域中，LTE將傳輸組織成10毫秒的幀，每個幀包含10個1毫秒的子幀，對應于14個OFDM符號的1 ms子幀持續時間是LTE中最小的可調度單位，

特定于小區的參考信號是LTE中的基石，基站連續發送一個或多個參考信號（每層一個），而不管是否有下行資料要發送，對于LTE所針對的場景而言，這是一個合理的設計-相對較大的小區，每個小區有許多用戶，特定于小區的參考信號用于LTE中的許多功能：用于相干解調的下行鏈路信道估計，用于調度目的的信道狀態報告，設備側頻率誤差的校正，初始訪問以及移動性測量等，參考信號密度取決于在小區中建立的傳輸層的數量，但是對于2x2 MIMO的常見情況，每隔兩個子載波，每隔子幀中14個OFDM符號中有四個都用作參考信號，因此，在時域中，參考信號之間的間隔約為200μs，這限制了關閉發送器以降低功耗的可能性，

LTE中的資料傳輸主要是在上行鏈路和下行鏈路中動態調度的，為了利用通常迅速變化的無線電條件，可以使用依賴于信道的調度，對于每個1毫秒子幀，調度程式控制要發送或接收哪些設備以及以什么頻率資源，通過調整Turbo碼的編碼率以及從QPSK到64-QAM的調制方案，可以選擇不同的資料速率，為了處理傳輸錯誤，LTE中使用了具有軟組合功能的快速混合ARQ，在下行鏈路接收時，終端設備向基站指示解碼操作的結果，基站可以重新發送錯誤接收的資料塊，通過物理下行鏈路控制信道（PDCCH）將調度決策提供給設備，如果在同一子幀中調度了多個設備（這是常見情況），則存在多個PDCCH，每個調度的設備一個PDCCH，子幀的前三個OFDM符號用于下行鏈路控制信道的傳輸，每個控制信道跨越整個載波帶寬，從而使頻率分集最大化，這也意味著所有設備必須支持最大20 MHz的最大載波帶寬，來自設備的上行鏈路控制信令（例如，混合ARQ確認和用于下行鏈路調度的信道狀態資訊）承載在物理上行鏈路控制信道（PUCCH）上，其基本持續時間為1 ms，

多天線方案，尤其是單用戶MIMO，是LTE不可或缺的一部分，借助于大小為N_A x N_L的預編碼器矩陣，將多個傳輸層映射到最多四個天線，其中，層N_L的數量（也稱為傳輸秩）小于或等于天線的數量，網路可以根據終端執行和報告的信道狀態測量結果選擇傳輸等級以及精確的預編碼器矩陣，這也稱為倍訓空間復用，也有可能在沒有倍訓反饋的情況下進行預編碼器選擇，盡管商業部署通常僅使用兩層，但在下行鏈路中最多可以有四層，在上行鏈路中，僅單層傳輸是可能的，在空間復用的情況下，通過選擇秩為1傳輸，該編碼器矩陣（然后成為N_A x 1預編碼器矢量）執行（單層）波束形成功能，這種波束形成可以更具體地稱為基于碼本的波束賦形，因為只能根據有限的一組預定義波束形成（預編碼器）矢量來完成波束賦形，

使用以上討論的基本特征，LTE版本8在理論上能夠使用20 MHz的兩層傳輸和上行鏈路的75 Mbit/s在下行鏈路中提供高達150 Mbit/s的峰值資料速率，時延性LTE在混合ARQ協議中提供了8ms的往返時間，并且（理論上）在LTE RAN中提供了小于5 ms的單向延遲，在實際的部署中，包括傳輸和核心網路處理，在部署良好的網路中，大約10毫秒的總端到端延遲并不罕見，

4.2　LTE演進

版本8和版本9構成了LTE的基礎，提供了功能強大的移動寬帶標準，但是，為了滿足新的要求和期望，基本發行版之后的發行版在不同領域提供了額外的增強功能，圖4.2說明了LTE自推出以來的10年中發展的一些主要領域，以下提供了詳細資訊，

版本10標志著LTE演進的開始， LTE版本10的主要目標之一是確保LTE無線電接入技術完全符合IMT-Advanced要求，因此LTE Advanced通常用于LTE版本10及更高版本，但是，除了ITU要求之外，3GPP還為LTE Advanced 定義了自己的目標和要求，這些目標/要求不僅在更具挑戰性而且包括其他要求方面擴展了ITU的要求，一個重要的要求是向后兼容，從本質上講，這意味著較早發布的LTE設備應該能夠訪問支持LTE版本10功能的運營商，盡管顯然不能利用該運營商的所有版本10功能，向后兼容的原則很重要，并且已在所有LTE版本中得到保留，但對可能的增強功能也有一些限制，定義新標準（例如NR）時不存在的限制， LTE版本10于2010年末完成，通過載波聚合，進一步擴展的多天線傳輸，對中繼的支持以及異構網路部署中小區間干擾協調方面的改進，引入了增強的LTE頻譜靈活性，

版本11進一步擴展了LTE的性能和功能， LTE版本11的最引人注目的功能（于2012年底完成）是用于協調多點（CoMP）傳輸和接收的無線電介面功能，版本11的其他改進示例包括載波聚合增強功能，新的控制信道結構（EPDCCH）以及對更高級的設備接收器的性能要求，

版本12已于2014年完成，其重點是具有雙重連接，微小區開/關和（半）動態TDD等功能，以及引入了直接設備間通信和通信的新方案，提供降低復雜性的機器型別通信，

版本13于2015年底完成的，標志著LTE Advanced Pro的開始，它有時在市場上被稱為4.5G，被視為LTE的首個版本定義的4G與5G NR空口之間的中間技術步驟，來自許可頻段的支持，以支持非許可頻譜作為對許可頻譜的補充，對機器型別通信的改進支持以及載波聚合，多天線傳輸和設備到設備通信的各種增強，這些都是第13版，

版本14已于2017年春季完成，除了對早期版本中引入的某些功能進行了增強（例如對無執照頻譜的操作進行了增強）之外，它還引入了對車輛到車輛（V2V）和車輛-到所有（V2X）通信以及具有減小的子載波間隔的廣域廣播支持，

版本15將于2018年年中完成，通過所謂的sTTI功能顯著減少延遲，以及使用天線進行通信是此版本中增強功能的兩個示例，

總體而言，將LTE擴展到傳統移動寬帶以外的新用例的重點一直放在以后的版本中，并且將來還將繼續發展，這也是5G整體的重要組成部分，并說明LTE仍然是整體5G無線電接入的重要組成部分，

4.3　頻譜靈活性

LTE的第一版已經在多帶寬支持和FDD / TDD聯合設計方面提供了一定程度的頻譜靈活性， 在以后的版本中，此靈活性得到了顯著增強，以通過使用載波聚合來支持更高的帶寬和碎片化頻譜，并通過使用授權輔助接入（LAA）作為補充來訪問非授權頻譜，

4.3.1　載波聚合

如前所述，LTE的第一個發行版已為各種特性的頻譜分配中的部署提供了廣泛的支持，不同帶寬并共同用于與單個設備之間的傳輸，版本10中最多可以聚合五個分量載波，可能每個載波的帶寬不同，從而允許高達100 MHz的傳輸帶寬，所有分量載波都必須具有相同的雙工方案，并且在TDD的情況下，必須具有相同的上行鏈路下行鏈路配置，在以后的版本中，此要求得到了放松，可以聚合的分量載波數量增加到32，導致總帶寬為640 MHz，由于每個組件載體都使用release-8結構，因此確保了向后兼容性，因此，對于R8/9設備，每個分量載波將顯示為LTE R8載波，而具有載波聚合功能的設備可以利用總聚合帶寬，從而實作更高的資料速率，在一般情況下，可以為下行鏈路和上行鏈路聚合不同數量的分量載波，從設備復雜性的角度來看，這是一個重要的屬性，可以在需要非常高資料速率的下行鏈路中支持聚合而不會增加上行鏈路的復雜性，分量載波不必在頻率上連續，這樣可以利用碎片頻譜，頻譜碎片化的運營商即使不擁有單個寬帶頻譜分配，也可以基于較寬的整體帶寬提供高資料率服務，

從基帶角度來看，圖4.3中的情況之間沒有區別，并且所有情況都得到LTE R10的支持，但是，RF實作的復雜性有很大的不同，第一種情況是最不復雜的，因此，盡管基本規范支持載波聚合，但并非所有設備都支持它，此外，與為物理層和相關信令指定的版本相比，版本10對RF規范中的載波聚合有一些限制，而在以后的版本中，則存在大量內部和之間的載波聚合支持，版本11為TDD載波的聚合提供了額外的靈活性，在版本11之前，所有聚合的載波都需要相同的下行鏈路上行鏈路分配，在聚合不同頻帶的情況下，這可能是不必要的限制，因為每個頻帶中的配置可以通過與該特定頻帶中的其他無線電接入技術共存來給出，聚合不同的下行鏈路上行鏈路分配的一個有趣方面是，設備可能需要同時接收和發送資料，以充分利用兩個載波，因此，與以前的版本不同，與具有FDD功能的設備類似，具有TDD功能的設備可能需要雙工濾波器，版本11還引入了對帶間和不連續帶內聚合的RF要求，并支持更大的一組帶間聚合方案，在FDD和TDD載波之間發布12種定義的聚合，不同于早期版本僅支持一種雙工型別內的聚合， FDD和TDD聚合可有效利用運營商的頻譜資產，通過依賴FDD載波上連續上行傳輸的可能性，它也可以用于改善TDD的上行覆寫，版本13將可能聚合的載波數量從5增加到32，從而導致最大帶寬為640 MHz，并且下行鏈路的理論峰值資料速率約為25 Gbit / s，增加副載波數量的主要動機是在未許可頻譜中允許很大的帶寬，這將在下面結合許可輔助的訪問進行進一步討論，載波聚合是迄今為止LTE最成功的增強功能之一，每個版本中都添加了新的頻段組合，

4.3.2　授權輔助接入

最初，LTE是為許可頻譜而設計的，運營商擁有特定頻率范圍的專有許可，許可頻譜提供了許多好處，因為運營商可以規劃網路并控制干擾狀況，但是獲得頻譜許可通常會產生成本，并且許可頻譜的數量也受到限制，因此，使用非授權頻譜作為補充以在本地區域提供更高的資料速率和更高的容量是很重要的，一種可能性是用Wi-Fi補充LTE網路，但通過在許可頻譜和非許可頻譜之間進行更緊密的耦合，可以實作更高的性能，因此，LTE版本13引入了許可證輔助的訪問，其中載波聚合框架用于聚合主要在5 GHz范圍內的未許可頻段中的下行鏈路載波，以及在許可頻段中的載波，如圖4.4所示，

要求高服務質量的移動性，關鍵控制信號和服務依賴于許可頻譜中的運營商，而運營商可以使用非許可頻譜來處理（部分）要求不高的流量，目標是由運營商控制的微蜂窩部署，與其他系統（特別是Wi-Fi）公平共享頻譜資源是LAA的重要特征，因此會導致先聽后說（listen before talk）機制，在版本14中，增強了許可證輔助訪問以解決上行鏈路傳輸，盡管3GPP中標準化的LTE技術僅支持許可證輔助訪問，但在需要許可運營商的情況下，MulteFire聯盟在3GPP之外開展了一些作業，從而形成了基于3GPP標準的獨立操作模式，

4.4　多天線增強

在不同版本中增強了對多天線的支持，將下行鏈路中的傳輸層數增加到八層，并引入了多達四層的上行鏈路空間復用， 多維MIMO和二維波束成形是其他增強功能，同時引入了協調多點傳輸，

4.4.1　擴展的多天線傳輸

在R10中，下行鏈路空間復用被擴展為最多支持八個傳輸層，這可以看作是Release-9雙層波束成形的擴展，可以支持多達八個天線埠和八個相應的層，加上對載波聚合的支持，這使R10中使用100個100 MHz頻譜中的下行鏈路資料速率高達3 Gbit / s，在R13中使用32個載波，八層空間復用和256QAM的下行鏈路資料速率提高至25 Gbit / s，作為LTE版本10的一部分，還引入了多達四層的上行鏈路空間多路復用，再加上上行鏈路載波聚合的可能性，這允許在100 MHz頻譜中上行鏈路資料速率高達1.5 Gbit / s，上行空間復用由基站控制下的基于碼本的方案組成，這意味著該結構也可用于上行鏈路發射機側波束成形， LTE版本10中多天線擴展的重要結果是引入了增強的下行鏈路參考信號結構，該結構將信道估計的功能與獲取信道狀態資訊的功能更加廣泛地分離了，其目的是以靈活的方式更好地實作新穎的天線布置和新功能，例如更精細的多點協調/傳輸，在版本13中，并在版本14中繼續進行，主要是在更廣泛地反饋信道狀態資訊方面，引入了對大型天線陣列的改進支持，較大的自由度可用于例如仰角和方位角的波束成形以及大規模多用戶MIMO，其中使用同一時瞥澩同時為幾個空間上分離的設備提供服務，這些增強功能有時被稱為全尺寸MIMO，并向具有大量可控天線元件的大規模MIMO邁出了一步，

4.4.2　多點協作和傳輸

LTE的第一個版本包括對傳輸點之間協調的特定支持，稱為小區間干擾協調（ICIC），以控制小區之間的干擾，但是，作為LTE版本11的一部分，對此類協調的支持已大大擴展，包括在傳輸點之間進行更多動態協調的可能性，與版本8 ICIC限于基站之間的某些訊息的定義以協助小區之間的協調相反，版本11的活動側重于無線電介面功能和設備功能以協助不同的協調方式，包括對信道的支持，包括多個傳輸點的狀態反饋傳輸/接收，這些特性和功能合在一起稱為協調多點（CoMP），完善對參考信號結構的支持也是CoMP支持的重要組成部分，作為版本11的一部分引入的增強型控制通道結構也見下文，對CoMP的支持包括多點協調，即從一個特定的傳輸點傳輸到設備但在傳輸點之間協調調度和鏈路自適應的情況下，以及在這種情況下傳輸到設備的多點傳輸，可以從多個傳輸點進行傳輸，使得傳輸可以在不同傳輸點之間動態切換（動態點選擇），也可以從多個傳輸點聯合執行（聯合傳輸）（見圖4.5），

可以對上行鏈路做出類似的區分，在上行鏈路中，可以區分（上行鏈路）多點協調和多點接收，通常，上行鏈路CoMP主要是網路實施問題，對設備的影響很小，在無線介面規范中的可見性也很小，版本11中的CoMP作業假定是“理想的”回程，實際上意味著使用低延遲光纖連接將集中式基帶處理連接到天線站點，版本12中引入了對使用非集中式基帶處理的輕松回程場景的擴展，這些增強主要包括在基站之間定義新的X2訊息，以交換有關所謂CoMP假設的資訊，本質上是潛在的資源分配，以及相關的增益/成本，

4.4.3　增強的控制信道結構

在版本11中，引入了一種新的互補控制信道結構，以支持小區間干擾協調并利用新的參考信號結構的額外靈活性，不僅用于資料傳輸（如版本10中的情況），而且還用于控制信令， 因此，新的控制信道結構可以看作是許多CoMP方案的前提，盡管它對波束形成和頻域干擾協調也有好處， 它還用于支持版本12和13中MTC增強功能的窄帶操作，

4.5　密集度、微蜂窩和異構部署

微蜂窩和密集部署已成為多個版本的重點，以提供非常高的容量和資料速率， 中繼，微基站開/關，動態TDD和異構部署是對該版本進行增強的一些示例， 第4.3.2節中討論的許可證輔助訪問是另一個主要針對小型小區的功能，

4.5.1　中繼
在LTE的背景關系中，中繼意味著設備通過中繼節點與網路進行通信，該中繼節點使用LTE無線介面技術無線連接到主小區（請參見圖4.6）， 從設備的角度來看，中繼節點將顯示為普通小區， 這具有簡化設備實施并使中繼節點向后兼容的重要優勢，即LTE版本8/9設備也可以通過中繼節點訪問網路， 本質上，中繼是無線連接到網路其余部分的低功率基站，

4.5.2　異構部署
異構部署是指混合了具有不同發射功率和重疊地理覆寫的網路節點的部署（圖4.7）， 典型的例子是放置在宏小區覆寫范圍內的微微節點， 盡管在版本8中已經支持此類部署，但版本10引入了新的方法來處理可能在例如微微層和重疊宏之間發生的層間干擾， 版本11中引入的多點協調技術進一步擴展了用于支持異構部署的工具集， 版本12中引入了增強功能，以提高微微層和宏層之間的移動性，

4.5.3　微蜂窩開關
在LTE中，無論小區中的業務活動如何，小區都在連續發送小區特定參考信號和廣播系統資訊，原因之一是使空閑模式設備能夠檢測到小區的存在，如果沒有來自小區的傳輸，則設備無需測量，因此不會檢測到該小區，此外，在大型宏小區部署中，存在相對較高的可能性，至少一個設備在小區中處于活動狀態，從而激勵參考信號的連續傳輸，但是，在具有許多相對較小的小區的密集部署中，在某些情況下，并非所有小區都同時為設備提供服務的可能性可能相對較高，對于設備而言，由于來自相鄰，可能為空的小區的干擾而導致的信號干擾比非常低時，設備所經歷的下行鏈路干擾情形也可能更為嚴重，尤其是在存在大量視線傳播的情況下，為了解決這個問題，版本12引入了用于根據業務情況打開/關閉單個小區的機制，以減少平均小區間干擾并降低功耗，

4.5.4　雙連接
雙重連接意味著一個設備同時連接到兩個小區，請參見圖4.8，這與基線情況相反，該設備僅連接到單個設備， 用戶平面聚合（設備正在從多個站點接收資料傳輸），控制平面和用戶平面的分離以及上行鏈路下行鏈路分離（其中下行鏈路傳輸不同于上行鏈路接收節點的節點）是其中一些示例， 雙重連接帶來的好處，在某種程度上，它可以看作是載波聚合擴展到非理想回程的情況， 對于將其他無線接入方案（例如WLAN）集成到3GPP網路中，雙重連接框架也被證明是非常有前途的， 對于NR在非獨立模式下運行且LTE提供移動性和初始訪問權限時，這也是必不可少的，

4.5.5　動態TDD
在TDD中，在上行鏈路和下行鏈路之間的時域中共享相同的載波頻率，在LTE以及許多其他TDD系統中，實作此目的的基本方法是將資源靜態拆分為上行鏈路和下行鏈路，在較大的宏小區中，具有靜態拆分是一個合理的假設，因為存在多個用戶，并且上行鏈路和下行鏈路中的合計每小區負載相對穩定，但是，隨著對本地部署的興趣日益增加，與迄今為止的廣域部署相比，TDD預計將變得更加重要，原因之一是，不成對的頻譜分配在不適合廣域覆寫的較高頻段中更為常見，另一個原因是，在小節點的屋頂下部署中，廣域TDD網路中存在許多有問題的干擾場景，現有的廣域FDD網路可以通過使用TDD的局域層進行補充，通常每個節點的輸出功率較低，為了更好地處理局域中的高流量動態情況，在這種情況下，發送到局域訪問節點或從局域訪問節點接收的設備數量可能非常少，因此動態TDD很有用，在動態TDD中，網路可以動態地將資源用于上行鏈路或下行鏈路傳輸，以匹配瞬時流量情況，與傳統的在上行鏈路和下行鏈路之間靜態拆分資源相比，最終用戶的性能得到改善，為了利用這些好處，LTE版本12包括對動態TDD或增強型干擾緩解和流量自適應（eIMTA）的支持，這是3GPP中此功能的正式名稱，

4.5.6　WLAN互通
3GPP體系結構允許集成非3GPP接入，例如WLAN，但也可以集成cdma2000，本質上，這些解決方案將非3GPP接入連接到EPC，因此在LTE無線電接入網路中不可見，這種WLAN互通方式的缺點是缺乏網路控制，即使停留在LTE上可以提供更好的用戶體驗，設備也可以選擇Wi-Fi，這種情況的一個例子是Wi-Fi網路負載沉重而LTE網路負載較輕，因此，版本12引入了網路協助設備進行選擇程序的裝置，基本上，網路會配置一個信號強度閾值，以控制設備何時選擇LTE或Wi-Fi，版本13在WLAN互通方面提供了進一步的增強，并通過LTE RAN對設備何時應使用Wi-Fi和何時使用LTE提供了更明確的控制，此外，版本13還包括LTE WLAN聚合，其中使用非常類似于雙重連接的框架在PDCP級別聚合LTE和WLAN，

4.6　終端增強

從根本上講，終端供應商可以自由設計設備接收器，只要它支持規范中定義的最低要求即可，廠商鼓勵提供更好的接收器，因為這可以直接轉化為改善的最終用戶資料速率，但是，網路可能無法充分利用此類接收器的改進，因為它可能不知道哪些設備的性能要好得多，因此，網路部署需要基于最低要求，由于已知配備了高級接收器的設備的最低性能，因此定義更高級的接收器型別的性能要求在一定程度上緩解了這種情況，第11版和第12版都將重點放在接識訓改進上，在第11版中取消了一些開銷信號，而在第12版中采用了更多通用方案，包括網路輔助干擾消除（NAICS），網路可以在其中為設備提供資訊，輔助小區間干擾消除，

4.7　新場景

LTE最初被設計為移動寬帶系統，旨在在廣闊的區域內提供高資料速率和高容量， LTE的演進不僅增加了提高容量和資料速率的功能，還增強了功能，使LTE也與新用例高度相關， 在沒有網路覆寫的區域（例如在災區）中的操作是一個示例，導致對設備到設備的通信的支持被包括在LTE中， 另一個例子是大規模的機器型別通信，其中大量低成本設備（例如傳感器）連接到蜂窩網路， V2V / V2X和遠程控制無人機是新方案的其他示例，

4.7.1　設備到設備通信
在假設設備連接到基站進行通信的前提下設計了諸如LTE之類的蜂窩系統，在大多數情況下，這是一種有效的方法，因為具有感興趣內容的服務器通常不在設備附近，但是，如果設備有興趣與相鄰設備進行通信，或者僅檢測是否存在感興趣的相鄰設備，則以網路為中心的通信可能不是最佳方法，類似地，為了公共安全，例如急救人員在災難情況下尋找需要幫助的人，通常要求在沒有網路覆寫的情況下也可以進行通信，為了解決這些情況，版本12引入了使用部分上行鏈路頻譜的網路輔助設備到設備的通信（圖4.9），在開發設備到設備的增強功能時，考慮了兩個場景，以實作公共安全的覆寫范圍和覆寫范圍之外的通信，以及用于商業用例的相鄰設備的覆寫范圍，在版本13中，通過中繼解決方案擴展了設備到設備的通信，以擴展覆寫范圍，設備到設備的設計還充當版本14中V2V和V2X作業的基礎，

4.7.2　機器型別通信
機器型別通信（MTC）是一個非常寬泛的術語，基本上涵蓋了機器之間的所有型別的通信，盡管MTC應用程式涵蓋了多種不同的應用程式，但其中許多尚不為人所知，但可以分為兩大類，大型MTC和超可靠的低延遲通信（URLLC），大型MTC場景的示例是不同型別的傳感器，執行器和類似的設備，這些設備通常必須具有非常低的成本，并且具有非常低的能量消耗，從而具有非常長的電池壽命，同時，每個設備生成的資料量通常很小，而延遲很短也不是關鍵要求，另一方面，URLLC對應于工業程序中的應用，例如交通安全/控制或無線連接，并且在通常情況下需要非常高的可靠性和可用性，同時又需要低延遲，為了更好地支持大規模MTC，引入了一些增強功能，從版本12開始，并引入了一個新的低端設備類別cat0，支持高達1 Mbit/s的資料速率，還定義了一種省電模式以降低設備功耗，版本13通過定義類別catM1進一步改善了MTC支持，該類別進一步擴展了覆寫范圍并支持1.4 MHz的設備帶寬，而與系統帶寬無關，從而進一步降低了設備成本，從網路角度來看，這些設備是普通的LTE設備，盡管功能有限，并且可以與運營商上功能更強大的LTE設備自由混合，窄帶物聯網（NB-IoT）是在版本13中完成的并行LTE軌道，它的目標是在180 kHz帶寬，250 kbit / s或更低的成本和資料速率下，比M1類更低，甚至進一步提高了覆寫，由于使用了具有15 kHz子載波間隔的OFDM，因此可以將其帶內部署在LTE載波之上，帶外部署在單獨的頻譜分配中或LTE的保護頻帶中，從而為運營商提供了高度的靈活性，在上行鏈路中，支持在單頻上傳輸以獲得最低的資料速率的非常大的覆寫范圍， NB-IoT使用與LTE相同的更高層協議系列（MAC，RLC和PDCP），并具有擴展功能，可適用于NB-IoT和類別M1的更快的連接設定，因此可以輕松集成到現有部署中， eMTC和NB-IoT都將在大規模機器型別通信的5G網路中扮演重要角色，因此，已經包括了將NR部署在用于大規模機器型別通信的現有載波之上的特殊方法（請參閱第17章）， LTE的更高版本中增加了對URLLC的支持，例如，版本15中的sTTI功能（請參見下文）以及版本15中URLLC可靠性部分的常規作業，

4.7.3　降低時延——sTTI
在版本15中，已經進行了減少總體延遲的作業，從而產生了所謂的短TTI（sTTI）功能， 具有此功能的目標是在重要的用例（例如工廠自動化）中提供極低的延遲， 它使用與NR中使用的類似技術，例如幾個OFDM符號的傳輸持續時間和減少的設備處理延遲，以向后兼容的方式并入LTE中， 這允許將低延遲服務包含在現有網路中，但與純凈設計（例如NR）相比，也意味著某些限制，

4.7.4　V2V和V2X
智能交通系統（ITS）是指用于改善交通安全和提高效率的服務， 例如，為了安全起見，車輛與車輛之間進行通信，例如，當前車出現故障時，將訊息傳輸到后車， 另一個例子是，其中幾輛卡車彼此非常接近，并跟隨排中的第一輛卡車，從而節省了燃料并減少了CO2排放， 車輛與基礎設施之間的通信也很有用，例如，獲取有關交通狀況，天氣更新以及擁堵情況下的替代路線的資訊（圖4.10）， 在版本14中，基于版本12中引入的設備到設備技術和網路中的服務質量增強，3GPP在該領域指定了增強功能， 在車輛之間以及車輛與基礎設施之間使用相同的技術進行通信很有吸引力，既可以提高性能，又可以降低成本，

4.7.5　飛行器
版本15中有關天線的作業涵蓋了通過充當中繼器的無人機進行的通信，以在原本沒有覆寫的區域提供蜂窩覆寫范圍，還涵蓋了用于各種工業和商業應用的無人機的遠程控制， 由于地面與空中無人駕駛飛機之間的傳播條件與地面網路不同，因此，作為版本15的一部分，開發了新的信道模型，由于數量較多，無人駕駛飛機的干擾情況與設備上的設備不同，無人機可見的基站數量的增加，呼吁采用諸如波束成形之類的干擾緩解技術，以及增強功率控制機制，