通信专业技术讲座报告.doc

精品文档 课程名称：专业技术讲座 题目名称：TD-LTE及技术发展趋势和应用前景 班 级：通信111 学 号：1108060344 学生姓名：包圣迪 授课教师：刘紫燕 2014年 7月8日2欢迎下载。 TD-LTE及技术发展趋势和应用前景 1.引言 如今随着3G技术不断发展，用户对宽带接入技术业务要求也越来越高，“移动+宽带”成为未来接入技术的发展趋势，随着数据通信与多媒体业务需求的发展，现有的3G将不能满足人们日益增长的需求。TD-LTE及TD-SCDMA Long Term Evolution 是3G技术的长期演进项目，是最接近4G的3G技术，常常被称作为3.9G。2.TD-LTE简介 LTE是基于OFDMA技术、由3GPP组织制定的全球通用标准，包括FDD和TDD两种模式用于成对频谱和非成对频谱。LTE-TDD，国内亦称TD-LTE，即 Time Division Long Term Evolution（分时长期演进），由3GPP组织涵盖的全球各大企业及运营商共同制定，LTE标准中的FDD和TDD两个模式实质上是相同的，两个模式间只存在较小的差异，相似度达90%。TDD即时分双工(Time Division Duplexing)，是移动通信技术使用的双工技术之一，与FDD频分双工相对应。TD-LTE与TD-SCDMA实际上没有关系，TD-LTE是TDD版本的LTE的技术，FDD-LTE的技术是FDD版本的LTE技术。TD-SCDMA是CDMA（码分多址）技术，TD-LTE是OFDM（正交频分复用）技术。两者从编解码、帧格式、空口、信令，到网络架构，都不一样。 作为一种先进的技术，LTE需要系统在提高峰值数据速率、小区边缘速率、频谱利用率，并着眼于降低运营和建网成本方面进行进一步改进，为使用户能够获得“Always Online”的体验，需要降低控制和用户平面的时延。该系统必须能够和现有系统（2G/2.5G/3G）共存。在无线接入网（RAN）侧，将由CDMA技术改变为能够更有效对抗宽带系统多径干扰的OFDM（正交频分调制）技术。OFDM技术源于20世纪60年代，其后不断完善和发展，90年代后随着信号处理技术的发展，在数字广播、DSL和无线局域网等领域得到广泛应用。OFDM技术具有抗多径干扰、实现简单、灵活支持不同带宽、频谱利用率高支持高效自适应调度等优点，是公认的未来4G储备技术。为进一步提高频谱效率，MIMO(多输入/多输出)技术也成为LTE的必选技术。MIMO技术利用多天线系统的空间信道特性，能同时传输多个数据流，从而有效提高数据速率和频谱效率。 为了降低控制和用户平面的时延，满足低时延(控制面延迟小于100ms,用户面时延小于 5ms)的要求，NodeB-RNC-CN的结构必须得到简化，RNC作为物理实体将不复存在，NodeB将具有RNC的部分功能，成为 eNodeB，eNodeB间通过X2接口进行网状互联，接入到CN中。这种系统的变化必将影响到网络架构的改变，SAE(系统架构的演进)也在进行中， 3GPP同时也在为RAN/CN的平滑演进进行规划。作为LTE的需求，TDD系统的演进与FDD系统的演进是同步进行的。绝大多数企业对LTE标准的贡献可等同用于FDD和TDD模式。3. TD-LTE的发展趋势 TD-LTE的大规模技术革新中大量使用了近20年来科学界涌现出的一批前沿技术，包括正交频分复用技术（OFDM）、多入多出（MIMO）技术以及网络层优化技术等前沿技术。这些新技术的应用使得TD-LTE更具技术优势，包括：高数据速率、分组传送、广域覆盖和向下兼容。TD-LTE技术演进方向主要有以下几点： （1）基于TD-SCDMA技术的平滑演进。TD-LTE对现有TD-SCDMA保持了一定的继承性和版本稳定性，其标准化也保持与FDD同步，从而保证了TD-SCDMA产业的健康发展以及TD-SCDMA、TD-LTE、TD-LTE-A的国际推广应用。LTE作为3G模式的演进，需要支持部署成对的频谱和非成对的频谱。TDD双工方式的信号不需要像FDD双工的方式那样需要成对的频段，它可以在非频段内进行发送，并可以灵活配置，具有明显的优势。 （2）实现与各无线通信技术的互补融合，实现LTE网络全景覆盖。目前，无线通信网络正面临着分布不均的问题。由于不同的无线接入技术都有不同的覆盖范围、技术特点和接入速率，因此未来TD-LTE的规模商用要根据各种无线接入技术特点，在不同覆盖范围内与区域中的无线宽带技术进行有效互补；针对室内分布、街道区域、多小区干扰、家庭基站、办公覆盖等不同场景制定详细分层组网，并与相关通信设备研发相互配合，最终实现LTE网络的全景覆盖。 （3）向高数据速率以及高系统容量迈进。使用多天线的MIMO技术能够充分利用空间资源，在不增加系统带宽和天线发射总功率的情况下，有效对抗无线信道衰落的影响，大大提高系统的频谱利用率和信道容量。LTE系统下行利用公共天线端口可支持单天线发送（1x）、双天线发送（2x）、4天线发送（4x）以及8天线发送，从而在提供传输分集、空间复用增益的同时，提供波束赋形增益。目前LTE系统上行仅支持单天线发送，可以采用天线选择技术提供空间分集增益。在全球化、信息化背景下的全球4G通信产业链，通过不断地对产业链条进行细分，使得产业分工更加明确，新的产业链主体不断涌现，形成了包括支撑技术提供商、网络设备制造商、应用开发/提供商、内容开发/提供商、虚拟运营商、应用平台提供商、IP网络运营商和接入网络运营商等众多的主体。这些主体之间的关系（特别是内容提供商与电信运营商之间的关系），也由传统的简单上下游供应关系，逐步演变为共同面对用户的平等伙伴关系。对于整个TD-LTE网络来说，终端一直是影响其商用化的关键因素。而TD-LTE芯片的进步则是TD-LTE终端发展不可或缺的推动力。2012年9月，高通公司首次推出了支持TD-LTE和TD-SCDMA的芯片，作为全球芯片市场的巨头，高通的这一举措不仅将加快TD-LTE高端智能手机的推出步伐，同时也将增强TD-LTE产业的信心。与此同时，TD-LTE芯片厂商的阵营也正在不断扩大，包括展讯、联芯、联发科、Marvell在内的知名芯片厂商已经积极投身其中，并不断推出适应市场发展需求的TD-LTE芯片新品。国产芯片未来将进一步向高集成度、多模多频以及多媒体处理能力等方向迈进。4. TD-LTE的应用前景（1）TD-LTE的高速性2010年上海世博会上，TD-LTE演示网不仅吸引了大量游客的驻足体验，而且也吸引了不少业内人士的目光，在上海世博会通信信息馆中TD-LTE规模演示网共设宏基站17个，包含14个室外宏站和3个街道站。该演示网覆盖上海世博会园区的9个室内场馆，包括浦东的7个场馆和浦西的两个场馆，覆盖面积为5.28平方公里。该演示网实际能够达到的最高数据传输速度，下行为70Mb/s，上行为25Mb/s，超过现有3G网络数据传输速度的10倍。TD-LTE具有高带宽，低延时的特性如能够在移动中流畅观看实时画面就是对其特性的最好印证。（2）基于TD-LTE的移动高清会议 在现代社会中，随着工作节奏的加快，人们为了业务的快捷办理对移动性的要就比较高，所以在公司里的工作人员在同一时段分布在各个不同，当公司需要召开重要会议时，就可以通过TD-LTE技术给不同位置的人员召开会议了。TD-LTE具有高效的实时性，所以在各个不同地理位置的会议人员通过装有摄像头的笔记本电脑，并通过TD-LTE数据卡，就能够将摄像头拍摄到的实时画面和语音传输到会议中心，而会议中心的实时图像信号也能够传输到各个位置的电脑上去。（3）基于TD-LTE的移动高清视频监控 移动高清视频监控较好的应用就是公安交通系统，使指挥中心与终端设备可以共享实时信息。凭借无线电通讯设备、车载终端和手持LTE数据设备构成协作式设备组合，使一体化多媒体指挥中心与现场警员共享实时信息，从而可以实现公共安全所需要的先进通行能力。5.总结 一直以来终端都是阻碍TD-LTR发展的瓶颈，只有随着TD-LTE终端的不断发展，TD-LTE技术也将日趋成熟。作为一种先进的技术，LTE需要系统在提高峰值数据速率、小区边缘速率、频谱利用率，并着眼于降低运营和建网成本方面进行进一步改进，LTE技术作为一种全IP数据优化技术，可以支持超高宽带业务，已经具备了商业运行的条件。但是，TD-LTE高速发展却存在着难掩的潜在危机。是分享还是独食，这是激发矛盾的关键所在。矛盾的初始在于以国际厂商身份参与竞标的诺西以最低的价格率先挑起的价格战，而这一矛盾，却也因为华为发表支持国际厂商在国内TD-LTE建网中作为主流建设者之一的观点之后，再次升华。有媒体分析称华为此举更多的是通过支持国际厂商参与，挤压国内厂商份额，同时赢得在国际市场更多的机会。尽管引发多方猜忌，但从更深层的角度来看，全球通信厂商共同参与和推动TDD产业的繁荣发展，这其实更符合TD- LTE的发展战略。在TD-LTE发展之初，路线就已经明确，国际化才是最终方向。而要实现这一目标，紧靠中国移动与国内厂商参与远远不够，只有吸引更多的国际运营商与国际厂商参与，加速完善产业链，才能实现从系统到终端各环节产品的优质优化，让TD-LTE在国际化的道路上走的更加长远。TD-LTE发展的根本是要改变TD标准的孤岛性质，真正实现国际化。从发展的角度，无论是国家层面还是中国移动，都不希望国际运营商与国际厂商仅仅是“贵在参与”，而是更深层次的融入。目前，TD-LTE已经实现了一个好的开端，但同时也面临着诸多不确定因素，在国际化的大战略背景下，中国移动应该着力巩固产业链各环节的信心，在积极开辟海外市场的同时，在国