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TDLTE网络基本原理及发展情况介绍2024/3/29TDLTE网络基本原理及发展情况介绍目录三、TD-LTE基本原理及关键技术五、TD-LTE无线网络规划与建设探讨四、TD-LTE试验网情况介绍二、TD-LTE产业及技术发展概况一、TD-LTE概述TDLTE网络基本原理及发展情况介绍目录三、TD-LTE基本原理及关键技术五、TD-LTE无线网络规划与建设探讨四、TD-LTE试验网情况介绍二、TD-LTE产业及技术发展概况一、TD-LTE概述什么是TD-LTE?移动通信的演进目标TD-LTE的技术规范要求为什么要发展TD-LTE?TD-LTE带来的好处TDLTE网络基本原理及发展情况介绍什么是TD-LTE?LTE是长期演进(LongTermEvolution)的简称,是第三代合作伙伴计划3GPP(The3rdGenerationPartnershipProject)为了对抗WIMAX(

WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)于2004年11月决定要发展的一个全新的系统。提高峰值速率和频谱效率减少用户面和控制面时延提高系统容量和覆盖能力降低设备和运营费用满足各种业务的QoS需求网络扁平化、全IP化OFDM、MIMO、智能天线等……LTE并非人们普遍误解的4G技术,而是3G与4G技术之间的一个过渡,是3.9G的全球标准,它改进并增强了3G的空中接入技术。LTE的目标:对抗WiMAX竞争,打造超越WCDMA和TD-SCDMA的新一代无线通信系统,“确保在未来10年内领先”。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍什么是TD-LTE?LTE是分为TDD(时分双工)和FDD(频分双工)FDD是在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送,用保护频段来分离接收和发送信道。TDD时,接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载。TD-LTE是LTE中的TDD模式,是TD-SCDMA标准的长期演进。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍移动通信的演进目标2010年10月,国际电信联盟ITU(InternationalTelecommunicationsUnion)确定LTE-Advanced和802.16m作为新一代移动通信(4G)国际标准。LTE已经成为移动通信产业主流的研究方向,是现有3G技术TD-SCDMA和WCDMA的演进技术。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE的技术规范要求3GPP规范中明确了LTE的技术规范要求,主要在系统容量、系统性能、网络架构和业务需求方面。峰值速率:上行50Mbps,下行100Mbps提升小区边缘速率高于HSPA2-4倍的频谱利用率无线数据包延时<10ms控制面建立延时<50ms全IP化的扁平化结构更好地支持现有业务,同时支持更多的新型业务,如高清视频会议、视频点播等TDLTE网络基本原理及发展情况介绍为什么要发展TD-LTE?全球市场驱动无线宽带化的发展移动互联网驱动带宽需求物联网的需求进一步加速了移动宽带技术的产业化相关厂商和运营商预测2015年移动互联网业务较现状有几十倍的增长知名市场研究机构JuniperResearch预测2014年M2M终端将达到4.12亿部全球机器约有500亿部,市场前景无限TDLTE网络基本原理及发展情况介绍为什么要发展TD-LTE?智能手机的发展带来了网络流量的激增2007年AT&T正式起用iPhone后,三年内移动网络的流量增长了50倍;由于iPhone用户只支付69美元/月的价格就可以无限量的使用数据流量,iPhone的用户数据使用流量是AT&T平均用户是用量的20倍3%的无线用户占用40%的数据流量2009年,日本手机市场智能手机的市场份额就超过50%NTTDoCoMo数据流量年增长率上升54%PDA类产品加速了数据流量的增长趋势TDLTE网络基本原理及发展情况介绍为什么要发展TD-LTE?网民数快速增长,半年增速达39.9%手机网民数占总互联网网民的72.2%国际出口带宽半年增速超10%中国互联网用户数不断增长,移动网互联网用户超过固定互联网用户,移动宽带化需求明显。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍业务时延语音通信类类150ms高清视频通信类150ms视频媒体类500ms互动游戏类20ms为什么要发展TD-LTE?移动互联网对带宽的需求更高,对时延要求更低,对移动性要求更高,要求永远在线等。业务量需求大时延要求低永远在线,大量小数据包传送移动性要求高移动互联网平均每用户保证500kbps-1Mbps下行部分场景需要2M-10Mbps,上行部分场景需要500Kbps-1Mbps支持大量的用户同时在线,同时发送数据包,并且有较为频繁的控制数据传输(如QQ的心跳包、用户状态信息等)游牧(<30Km/s)室内步行…高速(>120km/s)车载高铁…TDLTE网络基本原理及发展情况介绍为什么要发展TD-LTE?TD-LTE作为我国自主知识产权的技术创新成果,成为新一代移动通信(4G)国际标准,政府明确表示支持TD-LTE国际化发展,抓住全球宽带无线技术商用化的历史契机,实现我国通信产业在新一轮变革中的引领世界发展的全新局面。国家规划明确TD发展定位《十二五规划》:统筹布局新一代移动通信网、下一代互联网、数字广播电视网、卫星通信等设施建设,形成超高速、大容量、高智能国家干线传输网络。《战略性新兴产业规划》:“新兴信息产业”将聚焦下一代通信网络、物联网、三网融合、新型平板显示、高性能集成电路和高端软件。《“十二五”产业技术创新规划》:重点开发IMT-Advanced技术,基于TD-SCDMA/TD-LTE的无线城市技术,系统架构演进(SAE)技术……党和国家领导高度关注TD-LTE产业发展:肯定TD-LTE发展成果、要求加速TD-LTE商用化进程吴邦国委员长、温家宝总理、李克强副总理、张德江副总理对推动TD-LTE发展做了重要批示政府明确支持TD-LTE国际化发展苗圩部长表示:“工信部已决定于一年左右的时间发放TD-LTE牌照””目前2500-2690共190M的频段资源也明确预留给TD-LTE使用”苗圩部长强调未来TD-LTE将占4G市场半壁江山,期望做到三分天下有其二。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍为什么要发展TD-LTE?TD-LTE是中国移动未来发展的需要网络下行速率上行速率TD-SCDMA2.8Mbps384kbpsCDMA20003.1Mbps1.8MbpsWCDMA7.2Mbps5.76Mbps不同网络制式的流量速度比较显示,TD-SCDMA网络在竞争中处于明显劣势。目前WCDMA和CDMA2000都有约300个商用网络,而TD-SCDMA仅中国移动一家。与国内其他两家运营商相比,TD-SCDMA至少在基站规模、网络速度,智能手机种类,单用户月均流量等方面处于劣势。TD基站规模弱于竞争对手,占比仅为27%;网络速度远落后于其他两种网络;智能手机出货量占比也为最低,11年约1025万,WCDMA约4981万部;从流量运营情况来看,中国移动单3G手机月均流量2011年仅为20MB,而联通和电信均超过100MB.智能手机出货情况TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE带来的好处TD-LTE给用户带来了好处随时随地为多个用户同时提供高速数据业务提供更加多样化的业务类型TD-LTE给中国移动带来的好处更多的技术和成本优势:与2G或3G相比,LTE的架构更扁平化,这将帮助中国移动降低长期的运营成本投入;提升中国移动企业竞争力:优质的业务体验将提升用户对中国移动的粘性,提升企业的竞争力,挽回中国移动在3G时代的用户流失促进业务创新,增加业务收入:通过LTE丰富的业务类型,寻求新的利润增长点…TDLTE网络基本原理及发展情况介绍目录三、TD-LTE基本原理及关键技术五、TD-LTE无线网络规划与建设探讨四、TD-LTE试验网情况介绍二、TD-LTE产业及技术发展概况一、TD-LTE概述TD-LTE网络部署概况TD-LTE标准进展情况TD-LTE系统设备发展情况TD-LTE终端及芯片发展情况TD-LTE终端类型及定位分析海外国家LTE网络和业务发展情况TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE网络部署概况2009年12月15日,TeliaSonera在北欧建设第一个LTE商用网截至2012.11,105个国家的360个运营商投资建设LTE网络51个国家113个LTE已商用网络(102个FDD,7个TD-LTE,4个FDD/TDD)11个国家52个LTE试验网络至2012年底,预计166个LTE网络在70个国家中实现商用已商用LTE承诺商用LTELTE实验网全球LTE网络部署情况TDLTE网络基本原理及发展情况介绍到2012年一季度,全球LTE用户已经达到1700万,2012年第一季度新增740万,呈现加速发展态势;预计2012年底达到4000万用户。用户主要集中在北美和亚太地区,北美地区占比达到64%,亚太地区占比为33%。全球LTE用户发展概况TD-LTE网络部署概况TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE全球部署情况截止2012年7月11日,已经宣布商用的TD-LTE网络有9个运营商,主要集中在2.6GHz、2.3GHz频段。2011年2月由中国移动主导联合7家运营商发起成立TD-LTE全球发展倡议(GTI),已快速发展至48家运营商成员,27家厂商合作伙伴;目前已经有38个运营商计划部署或正在进行试验。国家运营商频率3GPP频段波兰Aero2(FDD/TDD)2.6GBand38沙特Mobily2.6GBand38沙特STC2.3GBand40巴西SKY-TV2.6GBand38日本软银2.6GBand38澳大利亚NBN2.3GBand40印度BhartiAirtel2.3GBand40瑞典3Sweden(FDD/TDD)2.6GBand38英国UKBB3.5G,3.6GBand42/43全球TD-LTE发展概况TD-LTE网络部署概况TDLTE网络基本原理及发展情况介绍20042005200620072008200920102011201220132004年12月LTE研究项目正式立项(SI启动)2006年9月LTESI阶段完成,WI阶段开始2007年11月中国移动联合27家公司主导提出了LTE-TDD融合帧结构的建议,形成帧结构兼容形式2008年底R8版本冻结单流Beamforming多址方式OFDMA/SC-FDMA支持多流传输,MIMO上下行均支持64QAM2009年12月R9冻结HomeeNB增强支持双流BFSON(自组织网络)eMBMS(增强型广播多播服务)TD-LTE家庭基站2011年6月R10冻结增强的上下行MIMO,支持最高下行8流/上行4流传输载波聚合CarrierAggregation无线中继Relay增强型小区间干扰协调2012年底在R10标准接近完成后,R11版本正式立项,R11版本预计在2012年底冻结。LTE标准进程情况TD-LTE标准进展情况注:3GPP协议一般分两个阶段:技术可行性研究阶段SI(StudyItem,)和具体技术规范的撰写阶段WI(WorkItem)。TD-LTE标准的加速进展将推动着产业链的不断发展TDLTE网络基本原理及发展情况介绍2009年底,部分厂商开始提供基于R8版本的双通道测试设备2009年底,具备满足SAE商用网络基本要求的核心网设备08.Q409.Q109.Q209.Q309.Q410.Q108.Q308.Q210.Q210.Q310.Q411.Q111.Q2网络设备09Q409Q42010年Q3,提供基于R8版本的8通道设备10Q311.Q311.Q412.Q1TDD与FDD系统设备产品基本同步开发,但商用进程TDD要比FDD晚约1-2年时间。在核心网侧,2009年底已具备满足商用网络基本要求的核心网设备。在无线侧,2009年底,部分系统设备厂商已可以提供基于R8版本的LTE-FDD商用设备,到2011年,系统设备厂商推出了基于R9版本的设备。2011年,大部分厂家已经完成了基于R8版本TD-LTE产品的外场测试。2012年截至目前,主流厂家已完成了R9版本支持双流波束赋形产品功能的外场测试。2011年,提供基于R9版本的8通道设备11Q3TD-LTE系统设备进展情况TDLTE网络基本原理及发展情况介绍超过17家芯片厂商投身TD-LTE产业,并承诺基于单芯片支持LTETDD/FDD。目前高通、海思和Altair已经可以提供LTETDD/FDD融合芯片产品传统的TD-SCDMA芯片厂商传统的FDD芯片厂商新兴的芯片厂商传统的Wimax芯片厂商LTETDD/FDD融合数据卡/CPE众多终端厂商支持TD-LTE产业,已推出数据卡、CPE、移动热点设备、平板电脑和TD-LTE+TD-SCDMA/GSM双待单卡智能手机等多形态产品TD-LTE终端及芯片进展情况TDLTE网络基本原理及发展情况介绍规模试验一阶段规模试验二阶段扩大规模试验Q1Q2201120122013单模数据卡已完成:海思、创毅、高通、中兴微Altair、Sequans、联芯多模数据卡已完成:中兴微、联芯、创毅后续进行:展讯、Marvell、海思等多模双待单卡手机正在进行:MTK后续进行:创毅多模MIFI/CPE正在进行:NSN、MTK、中兴、Altair、Sequans、海思截止目前已陆续推出TD-LTE终端近50款,涵盖数据卡、MIFI/CPE、平板电脑、双待手机等形态有19款FDD三频800/1800/2600MHz终端也支持LTETDDband38(2.6GHz)。TD-LTE终端及芯片进展情况TDLTE网络基本原理及发展情况介绍终端类型语音功能数据功能终端类型语音功能数据功能手持终端智能手机√√节点设备数据卡√功能机√√MIFI√touch终端√CPE√无线上网终端上网本√行业终端M2M设备√平板电脑√M2M模块√TD-LTE全球部署情况TD-LTE终端类型TD-LTE终端类型及定位分析数据卡Mi-FiCPETDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE全球部署情况TD-LTE提供了丰富的应用TD-LTE终端类型及定位分析TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE全球部署情况TD-LTE终端定位分析TD-LTE终端类型及定位分析LTE数据卡主要在笔记本电脑绑定使用,专注数据业务;用户对速率感知的要求高,移动性低;主要的应用包括:FTP文件下载,HTTP浏览,无线办公。数据卡用户对运营商LTE覆盖要求较高,对网络优化要求较高,占用网络资源比较多,提供用户高速上网业务,在LTE发展初期,为主要LTE终端智能终端LTE阶段,智能终端是最主要的型态,业务需求以语音和中低速数据为主移动性高,对网络覆盖的感知明显,对CSFBLTE手机用户要求LTE网络覆盖和3G/2G网络覆盖接近重叠;主要的应用包括:语音、移动互联网、数据/语音并发业务。TD-LTE网络大规模部署后,智能手机将迎来快速发展,手持设备的视频聊天、互动游戏、高清的在线电影,将成为用户必选。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE全球部署情况TD-LTE终端定位分析TD-LTE终端类型及定位分析平板电脑业务需求以娱乐、高速数据业务为主,对语音业务有需求,移动性要求中等;主要的应用包括:在线游戏、多媒体娱乐,对于语音也有需求;CPE、MiFiCPE、MIFI可满足家庭用户和个人用户使用,可提供智能家庭,可实现视频、多屏互动、数据wifi共享功能,一般单模,要求高速率,对移动性无要求CPE和MIFI的区别在于:MiFi是一个便携式无线装置,大小相当于一张信用卡,集调制解调器、路由器和接入点三者功能于一身。CPE体积更大,一般需要外接电源,其AP功能、路由器性能更强,可同时接平板电脑、智能手机、笔记本等移动终端几十个同时使用。具有较完整的用户认证功能及计费功能主要的应用包括:随拍随传、视频监控、家庭网关等;TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE全球部署情况总体情况概述海外国家LTE网络和业务发展情况FDDLTE:低频段建设连续覆盖网络,重点发展MBB(移动宽带)业务,以美国Verizon为例TD-LTE:频段偏高,采用多天线建网提升覆盖效果,通过平滑演进实现快速部署,重点发展MBB业务(发展手机,MIFI等移动业务),以日本软银为例TDLTE网络基本原理及发展情况介绍美国VerizonFDDLTE最大移动运营商:移动用户数超过1.1亿,占全美33.2%;数据流量冲击:流量快速增长给3G网络带来压力,被迫取消不限流量套餐;移动宽带受到挑战:EVDO速度上处于劣势,品牌受到影响;2010201120132012覆盖38个城市覆盖175个城市目前覆盖全美75%人口Q3Q3快速建网背景:美国最大移动运营商利用LTE缓解3G网络压力,确立MBB(移动宽带)品牌2010年5月开始建设700M频段LTE,目前已覆盖2.09亿人口,占全美75%以上。通过低频段,快速组建LTE网络获得竞争优势。目标:Verizon希望截止2013年,与3G网络达到相同覆盖,独立承载高速数据业务海外国家LTE网络和业务发展情况TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE全球部署情况美国VerizonFDDLTE区域套餐种类绑定时间月消费(USD)数据流量包月(GB)超过流量部分每GB价格(USD)峰值速率(Mbps)USUSD50套餐24Months50.005.0010.0012.00USUSD80套餐24Months80.0010.008.0012.00资费策略:两种套餐,与3G资费类似。实施效果截至2012Q2,用户数已达1090万;快速建立LTE品牌:通过与竞争对手的比较,扭转EVDO速度劣势,重新树立移动宽带的领先优势;分流EVDO流量,减少拥塞,预计2013年初流量超越EVDO网络;拉动产业链尤其是终端的发展,700MFDD终端已达142款。海外国家LTE网络和业务发展情况TDLTE网络基本原理及发展情况介绍SoftBankTD-LTE背景:软银应对移动数据业务的迅猛增长,分流UMTS网络压力,大力投入TD-LTE网络建设坚持“无线互联网”理念,数据ARPU占比持续领先全球运营商,达到65%,稳居全球运营商首位UMTS渗透率100%,网络不堪重负日本软银收购Willcom获得TDD频谱海外国家LTE网络和业务发展情况

3G技术市场份额用户数DoCoMoUMTS48.50%57,870,000KDDICDMA27.60%33,560,000SoftBankUMTS21.30%26,900,000eMobileUMTS2.60%3,570,000TDLTE网络基本原理及发展情况介绍SoftBankTD-LTE目标:基于用户行为和业务特点,合理选择覆盖区域,建立一张独立的TD-LTE承载网(2.6GHz)以CPE和数据卡用户为主,业务对移动性要求不高的网络:根据业务流量情况,对重点区域进行定点覆盖行业用户:根据用户的要求对指定区域进行重点覆盖,保证覆盖质量和容量特殊应用:根据用户的特殊需求选择覆盖方案。比如在热点旅游线路和区域上部署LTE网络,利用TDFi等方案为终端用户提供数据业务海外国家LTE网络和业务发展情况TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE全球部署情况SoftBankTD-LTE技术方案海外国家LTE网络和业务发展情况3121.PHS基站2.RRU3.共用鱼叉天线共用站址资源依托覆盖全国的PHS网络建设,共用30-40%的PHS站址资源共用天面资源共用PHS天面资源,在PHS天面增加AXGPRRU设备共用天馈资源共用PHS天馈资源,使用PHS鱼叉天线中的4根,将其更换为1.9/2.5G双频天线与PHS共站址、共天面、共天馈建设确保LTE网络快速、低成本部署121.9GHz端口2.5GHz端口TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE全球部署情况SoftBankTD-LTE实施效果覆盖全日本主要城市,预计2013年3月将覆盖全日本。通过个人WiFi终端发展用户,截至2012年9月,用户数已达37.9万;通过与PHS基站共站址,实现快速组网;分流UMTS网络流量,减少拥塞推动TD-LTE产业链尤其是终端的发展资费套餐:两种套餐,分别针对已有3G用户和新入网用户软银智能手机用户,月资费3880日元(约335元人民币)非软银智能手机用户,月资费5985日元(约516元人民币)每月流量上限是5GB,流量超出后将降速到128kbps。续费为每2GB2625日元(约226元人民币)海外国家LTE网络和业务发展情况TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE全球部署情况海外国家LTE网络和业务发展总结建网原因:积极发展MBB业务,适应“移动互联网”时代发展趋势竞争原因:运营商均有来自本国运营商的竞争压力原有3G网络负担重,通过LTE进行分流:3G网络负荷过重,用户对数据业务需求大海外国家LTE网络和业务发展情况建网原则:建设“低成本,快速部署,高性能”网络,独立承载MBB高速数据业务高性能

快速部署低成本(1)低频段提供更高性能(2)多天线技术可以采用多流BF提供更高增益(1)充分利旧现网资源,实现低成本快速建网(2)通过平滑演进方式实现网络快速部署TDLTE网络基本原理及发展情况介绍目录三、TD-LTE基本原理及关键技术五、TD-LTE无线网络规划探讨四、TD-LTE试验网情况介绍二、TD-LTE产业及技术发展概况一、TD-LTE概述TD-LTE网络结构TD-LTE关键技术OFDMMIMOTD-LTE与TD-SCDMA关键技术对比TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE网络结构EPCE-UTRAN用户接入时延 2s100ms业务端到端时延 100ms20ms网络结构扁平化优点:提升用户感受、减少网络建设投资TD-LTE网络结构TD-SCDMA网络结构TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE关键技术-OFDMOFDM概念:正交频分复用技术,多载波调制的一种。将一个宽频信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到每个子信道上进行传输,带宽配置灵活,实现简单。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍OFDMLTECDMATD-LTE关键技术-OFDMOFDM提高频谱利用率,提升TD-LTE小区容量;同时由于采用正交子载波技术,减少小区内用户间干扰。

FDMOFDM(正交频分复用)与FDM(频分复用)比较TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE关键技术-OFDMOFDM的优势

OFDMTD-SCDMA抗多径干扰能力可不采用或采用简单时域均衡器将高速数据流分解为多条低速数据流并使用循环前缀(CP)作为保护,大大减少甚至消除符号间干扰。对均衡器的要求较高高速数据流的符号宽度较短,易产生符号间干扰。接收机均衡器的复杂度随着带宽的增大而急剧增加与MIMO结合系统复杂度随天线数量呈线性增加每个子载波可看作平坦衰落信道,天线增加对系统复杂度影响有限系统复杂度随天线数量增加呈幂次变化需在接收端选择可将MIMO接收和信道均衡混合处理的技术,大大增加接收机复杂度。带宽扩展性带宽扩展性强,LTE支持多种载波带宽在实现上,通过调整IFFT尺寸即可改变载波带宽,系统复杂度增加不明显。带宽扩展性差需要通过提高码片速率或多载波CDMA来支持更大带宽,接收机复杂度大幅提升。频域调度频域调度灵活频域调度颗粒度小(180kHz)。随时为用户选择较优的时频资源进行传输,从而获得频选调度增益。频域调度粗放只能进行载波级调度(1.6MHz),调度的灵活性较差。OFDM的不足:较高的峰均比(

Peak-to-AverageRatio,PARP),受频率和时间的偏差影响大,容易产生载波间干扰(

Inter-CarrierInterference,ICI)和符号间干扰(Inter-SignalInterference,ISI)。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍MIMO概念:多输入多输出技术(Multiple-InputMultiple-Output)是一项已经运用于802.11n的核心技术。它利用多天线来抑制信道衰落,可以提高信道的容量,同时也可以提高信道的可靠性,降低误码率。TD-LTE关键技术-MIMO802.11n中的MIMO应用TD-LTE中MIMO的应用TDLTE网络基本原理及发展情况介绍多路信道传输同样信息多路信道同时传输不同信息多路天线阵列赋形成单路信号传输接收端提供分集增益提高接收的可靠性和提高覆盖适用于需要保证可靠性或覆盖的环境理论上成倍提高峰值速率适合密集城区信号散射多地区,不适合有直射信号的情况最大比合并最小均方误差或串行干扰删除波束赋形(Beamforming)发射分集

分集合并通过对信道的准确估计,针对用户形成波束,降低用户间干扰可以提高覆盖能力,同时降低小区内干扰,提升系统吞吐量空间复用(SM)TD-LTE关键技术-MIMOMIMO的工作模式TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE关键技术-MIMOMIMO实现小区中不同UE根据自身所处位置的信道质量分配最优的传输模式,提升TD-LTE小区容量;波束赋形传输模式提供赋形增益,提升小区边缘用户性能。MIMO的应用场景TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE关键技术MIMO+OFDM的结合MIMO技术能提高传输的可靠性或提高系统容量。OFDM技术实现简单,频谱利用率高,均衡简单。MIMO+OFDM技术,可利用资源丰富:空域,频域,时域,功率。实现相对简单(可对每个载波分别频域均衡,简化了频率选择性MIMO的均衡算法)TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE与TD-SCDMA关键技术对比TD-LTECDMA/TDMA更高的频谱利用率

更加简单的接收机OFDMA/SC-FDMA智能天线提高传输速率多流多用户BF/MIMO16QAM更高的调制,更精细的AMC64QAM单载波1.6MHz更大的传输带宽

更高的峰值速率支持20MHz电路域更加高效的资源利用基于分组域,全IP垂直网络结构,有RNC更小的传输时延

优化网络结构扁平的网络结构,无RNC硬切换简化切换过程接力切换多小区干扰抑制OFDM系统小区内不存在干扰联合检测TD-SCDMA优化简化TD-SCDMA帧结构保证共存,提高效率

简化FDD/TDD双模设备实现优化的帧结构TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE资源介绍LTE帧结构FDDLTE帧结构#0帧:10ms子帧:1ms时隙0.5ms#1#2#3#4#5#6#7#8#9······#19子帧:1ms时隙0.5ms#0DwPTS特殊子帧:1ms#2#3#4半帧:5ms半帧:5ms帧:10msGPUpPTSTD-LTE帧结构TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE资源介绍TD-LTE帧结构子帧:1ms时隙0.5ms#0DwPTS特殊子帧:1ms#2#3#4半帧:5ms半帧:5ms帧:10msGPUpPTSDL-ULConfigurationSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUD转换周期分为5ms和10ms两种。5ms配置对时延保证较好,10ms配置特殊时隙只有1个,系统容量略有提高LTE帧结构特点:无论是正常子帧还是特殊子帧,长度均为1ms。FDD子帧长度也是1ms。一个无线帧分为两个5ms半帧,帧长10ms。和FDDLTE的帧长一样。特殊子帧DwPTS+GP+UpPTS=1msTD-LTE上下行配比表TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE资源介绍TD-LTE和TD-SCDMA帧结构比较子帧:1ms#0DwPTS特殊子帧:1ms#2#3#4GPUpPTS正常时隙:0.675msGP#1#2#0#3#4#5#6DwPTSUpPTS特殊时隙总长:0.275msTD-SCDMA半帧:5msTD-LTE半帧:5msTD-LTE和TD-SCDMA帧结构主要区别:时隙长度不同。TD-LTE的子帧(相当于TD-S的时隙概念)长度和FDDLTE保持一致,有利于产品实现以及借助FDD的产业链TD-LTE的特殊时隙有多种配置方式,DwPTS,GP,UpPTS可以改变长度,以适应覆盖、容量、干扰等不同场景的需要。在某些配置下,TD-LTE的DwPTS可以传输数据,能够进一步增大小区容量TD-LTE的调度周期为1ms,即每1ms都可以指示终端接收或发送数据,保证更短的时延。而TD-SCDMA的调度周期为5msTDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE资源介绍TD-LTE资源单元频率CCE:ControlChannelElement。CCE=9REGREG:REgroup,资源粒子组。REG=4RERE:ResourceElement。LTE最小的时频资源单位。频域上占一个子载波(15kHz),时域上占一个OFDM符号(1/14ms)RB:ResourceBlock。LTE系统最常见的调度单位,上下行业务信道都以RB为单位进行调度。RB=84RE。左图即为一个RB。时域上占7个OFDM符号,频域上占12个子载波时间1个OFDM符号1个子载波LTERB资源示意图TD-SCDMA资源单元BRU:BasicResourceUnit基本资源单元,TD-SCDMA中最基本的资源单位,一个时隙内由一个16位扩频码划分的信道即BRU构成。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍目录三、TD-LTE基本原理及关键技术五、TD-LTE无线网络规划与建设探讨四、TD-LTE试验网情况介绍二、TD-LTE产业及技术发展概况一、TD-LTE概述TD-LTE试验网概况杭州TD-LTE试验网介绍深圳TD-LTE试验网介绍TDLTE网络基本原理及发展情况介绍2010年12月工业和信息化部正式批复同意TD-LTE规模试验总体方案,由中国移动承担上海、杭州、南京、广州、深圳、厦门6城市的TD-LTE规模技术试验网和北京演示网建设(“6+1”城市)。试验网进行终端、核心网、传输和承载、无线网络性能和网络质量、多天线技术、网管等多项测试。2012年7月,工业和信息化部同意中国移动开展TD-LTE扩大规模试验,试验城市增加天津、沈阳、青岛、宁波、成都、福州共13个城市。TD-LTE试验网概况沈阳福州广州上海宁夏成都南京杭州北京宁波深圳厦门天津青岛TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE扩大规模试验网的建设原则TD-LTE试验网概况覆盖原则本TD-LTE扩大规模试验网需实现主要数据热点区域室外成片连续覆盖及重要楼宇的室内有效覆盖。广州、深圳、杭州等3个城市采用F频段,基本实现主城区连续覆盖。北京、上海、天津、南京、沈阳、青岛、厦门、福州、宁波、成都等10城市采用D频段,实现部分城区的分片连续覆盖。覆盖区域及物业点选取对TD-SCDMA及GSM数据业务(尤其是数据卡业务)热点区域进行分析,通过省市公司网管系统提取近期TD-SCDMA及GSM各小区7*24小时数据业务流量,分别生成业务密度分布图。并对室内分布站点业务进行排序,生成室内分布站点热点分布图。根据业务密度分布图和室内分布站点分布图,结合建设规模、优先等级、市场推广营销策略等多个因素综合确定。建设规模覆盖约2600平方公里面积,共新建TD-LTE宏蜂窝基站1.28万个,其中建设F频段基站0.56万个,共址率96%,建设D频段基站0.72万个,共站率为75%。建设TD-LTE室内覆盖系统0.76万个,双路比例约为32%。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍杭州规模试验网采用D频段建设方式杭州TD-LTE试验网组网方式:同频组网带宽:20MHz频段:2570-2620MHz(室外)2350-2370MHz(室内)系统厂家:诺基亚西门子TDLTE网络基本原理及发展情况介绍杭州规模试验网B1快速公交线杭州TD-LTE试验网TDLTE网络基本原理及发展情况介绍杭州规模试验网测试结果杭州TD-LTE试验网覆盖距离:400-500米单用户吞吐量:下行峰值速率:59Mbps,上行峰值速率:15Mbps小区吞吐量:下行36Mbps,上行15Mbps时延:用户面时延25-33ms,控制面时延105ms,切换终端时延50-80msTDLTE网络基本原理及发展情况介绍杭州扩大规模试验网采用F频段建设方式杭州TD-LTE试验网TDLTE网络基本原理及发展情况介绍深圳TD-LTE试验网介绍深圳TD-LTE试验网TDLTE网络基本原理及发展情况介绍深圳TD-LTE试验网介绍深圳TD-LTE试验网TDLTE网络基本原理及发展情况介绍深圳TD-LTE试验网进度安排深圳TD-LTE试验网TDLTE网络基本原理及发展情况介绍目录三、TD-LTE基本原理及关键技术五、TD-LTE无线网络规划与建设探讨四、TD-LTE试验网情况介绍二、TD-LTE产业及技术发展概况一、TD-LTE概述TD-LTE无线网络规划思路TD-LTE频率组网方案探讨TD-LTE配套解决方案探讨TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE无线网络规划思路TD-LTE总体建设思路和规划目标TD-SCDMA的建设和运营是中国移动承担的责任和使命,也是未来向TD-LTE演进的基础。2015年底TD-LTE要完成40万基站建设,其中2013年完成20万基站建设目标,如何完成建设目标,合理规划TD-SCDMA及TD-LTE的基站建设是规划研究的重点内容。TD-LTE建设思路TD-LTE规划目标奚书记与跃总均在公开场合明确表示,2013年建设20万TD-LTE基站。如何完成20万建设目标成为网络规划研究重点。TD-LTE是中国移动无线蜂窝网络发展的未来,是中国移动高带宽、高质量无线宽带业务的主要承载网络。。业务定位建设思路坚持升级为主、新建为辅的建设原则,分阶段推动TD-LTE网络的快速建设四网协同坚持融合建网思路,统一规划核心网、业务平台、支撑网、传送网,分阶段融合建设。TD-LTE网络将作为中国移动移动数据业务主要承载网络,并逐步具备承载VOIP语音业务能力。共建共享推进网络平滑升级、资源共享,降低建设成本。中移动2013年建设20万TD-LTE基站2012201320142015基站规划2万18万15万5万TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE无线网络规划思路TD-LTE业务和用户发展策略主要考虑TD-LTE网络建设情况和终端发展情况。TD-LTE对网络建设和终端发展情况判断TD-LTE业务和用户发展策略覆盖所有地市主城区与市区城区手机终端逐步成熟,但终端形式仍然以数据卡、MIFI、CPE为主,手机终端为辅数据卡类业务是TD-LTE主要业务形态MIFI、CPE是提升GSM/TD手机用户数据业务体验重要过渡手段之一手机终端用户成为TD-LTE发展的主要用户,手机用户占比较大幅度提升基于手机终端的数据业务逐步丰富覆盖范围逐步扩展到县城TD-LTE手机终端质量和种类大幅提升,具备大规模提供的条件手机用户占比进一步提升,数据卡和其他终端占比逐渐下降TD-LTE手机用户分流作用初步显现深度覆盖市区城区与县城城区,优化补点TD-LTE手机终端性能体验进一步提升,成为TD-LTE主要终端形式TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE无线网络规划思路TD-LTE规划流程详细规划预规划前期准备覆盖规划容量仿真参数规划性能评估覆盖估算容量估算站址规划需求分析业务分布模拟传播模型校正TD-LTE规划的重点在于:覆盖规划、容量仿真和参数规划三个环节。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE无线网络规划思路TD-LTE覆盖规划覆盖规划方法LTE小区的覆盖与设备性能、系统带宽、每小区用户数、天线模式,调度算法、边缘用户所分配到的RB数、小区间干扰协调算法、多天线技术选取等都有关系链路预算主要需要考虑的问题LTE覆盖能力

链路预算仍是可行的方法对RS信号进行覆盖性能预测上下行控制信道的覆盖性能进行预测;结合小区边缘业务速率来评定小区的有效覆盖范围系统资源配置(包括载波带宽时隙配比、天线类型、边缘MCS等)信道接收机解调门限干扰余量TD-LTE覆盖规划:在目标业务速率要求和网络负载条件下,对参考信号和业务信道覆盖能力的规划,重点在于准确的传播模型。由于LTE系统中,业务负载的不同将带来干扰的变化,从而影响覆盖性能的变化,因此在覆盖规划中需考察不同网络负载条件下的覆盖能力。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE无线网络规划思路TD-LTE容量规划容量规划方法与TD-SCDMA(R4)不同,LTE小区的容量与信道配置和参数配置,调度算法、小区间干扰协调算法、多天线技术选取等都有关系容量仿真主要需要考虑的问题LTE小区的容量

系统仿真和实测统计数据相结合的方法,得到小区吞吐量和小区边缘吞吐量设备相应的调度算法所支持的多天线技术小区间干扰协调算法TD-LTE容量规划:在一定网络负载条件下,对网络承载能力的规划,重点在于网络仿真。由于LTE系统采用AMC自适应调制编码等技术,用户速率随无线信道环境的变化而变化,因此容量规划中需考察小区边缘吞吐量,同时为了达到系统效能最大化,也应考察小区平均吞吐量等指标。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE无线网络规划思路TD-LTE容量规划——容量仿真TD-LTE规划仿真流程包括:规划数据倒入、传播预测、邻区规划、时隙和频率规划、用户和业务模型配置以及蒙特卡罗模块,整体流程与TD-SCDMA的规划仿真没有本质区别。TD-LTE的技术特点将主要在于:小区边界用户频率规划、用户和业务模型以及容量仿真等。TD-LTE容量仿真的实现与TD-SCDMA有明显区别,与HSDPA比较接近。其中核心区别是各种业务速率、调制方式并不固定,都需要基于用户分布和用户信道实际状况进行调度,以获得网络容量的实际情况。规划建议:TD-LTE网络容量规划必须通过仿真获得。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE无线网络规划思路TD-LTE参数规划码资源规划核心思想是频率复用;频率复用距离以内的小区使用不同频点,避免同频干扰;频率复用距离以外的小区可使用相同频点,提高频谱效率。邻区规划频率规划有利于干扰随机化,优化信道时频位置,改善干扰状况。码资源规划主要是对物理小区ID进行规划。PCI规划与3G的扰码规划类似,PCI资源充足(504),LTE的PCI规划比TD-SCDMA的扰码规划容易。保证在小区服务边界的终端能及时切换到信号最佳的邻小区,以保证通信质量和整个网络性能。强制例外邻区优先考虑共站小区强制邻区互配异频优先TD-LTE参数规划:为确保目标业务速率要求和覆盖能力,而对网络参数进行规划,重点在于PCI规划。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE无线网络规划思路TD-LTE规划指标体系TD-LTE规划指标体系主要包括覆盖和容量两大类指标,覆盖指标除关注场强指标RSRP外还应重点关注信干噪比RS-SINR指标,容量指标应重点关注边缘用户速率以及小区平均吞吐量指标。公共参考信号接收功率(RSRP)反映信号场强情况,综合考虑终端接收机灵敏度、穿透损耗、人体损耗、干扰余量等因素;公共参考信号信干噪比(RS-SINR)反映了用户信道环境,和用户速率存在一定相关性,RS-SINR值越高,传输效率就越高,规划时应保证RS-SINR达到基本接入要求,并尽量提高该指标;边缘用户速率指标主要关注用户在信道环境差时的感受是否能够满足业务需求,目前通常定义为95%用户可达到的速率。小区平均吞吐量反映了一定网络负荷和用户分布情况下的基站承载效率,是网络规划重要的容量评价指标。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE无线网络规划思路最小接收电平门限

TD-SCDMATD-LTE公共(控制)信道PCCPCHRS手机接收机灵敏度-106-125人体衰落余量33干扰余量37环境噪声余量22最小接收电平门限-98-113穿透损耗余量1313接收场强要求(室外接收点)-85-100覆盖规划场强值要求和每个系统的技术特点如接收机灵敏度、人体损耗余量、干扰余量、环境噪声余量、穿透损耗余量等因素有关,同时也和运营商对网络承载业务目标也相关。TD-LTE按照高速数据业务(边缘用户速率D频段512kbps/4Mbps,F频段256kbps/4Mbps)需求进行规划,宏蜂窝基站覆盖室内场景主要满足一般建筑物一层墙体的穿透覆盖需求。TD-LTE场强值要求达到-100dBm,该要求均为室外接收点要求。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE无线网络规划思路公共参考信号信干噪比(RS-SINR)SINR和系统吞吐量之间有着紧密关系,且TD-LTE网络和2G/3G相比对信号质量更为敏感,规划应从传统注重场强的思路向更注重信号质量转变测试表明,50%加载情况下的SINR值和空载相比有明显下降,在规划时应该按照“以终为始”的原则。协议规定协议规定厂家自有算法厂家核心算法SINRCQIUE测量通过CRS-SINR获得下行信道信息,并通过上行数据反馈CQI信息MCS基站侧根据CQI信息,结合自身核心算法,计算与MCS的映射关系。由CQI的15级映射到MCS的29级。传输块索引传输块大小吞吐量TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE无线网络规划思路公共参考信号信干噪比(RS-SINR)规模试验网外场测试结果:下行小区平均吞吐量空扰时可达40.4Mbps,加扰时可达26.8Mbps;上行小区平均吞吐量空扰时可达15.9Mbps,加扰时可达15.2Mbps。小区边缘单用户下行吞吐量均能达到大于500Kbps的水平。调度算法以及无线场景对小区吞吐量影响明显,所以不同厂商测得的小区吞吐量也有所不同。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE频率组网方案探讨TD-LTE国际标准建议频谱图占用频段应用场景F频段与TD-SCDMA共用1880~1915MHzTD/TD-LTE室外E频段与TD-SCDMA共用2320~2370频段,已明确TD-SCDMA使用2320~2330,TD-LTE使用2330~2370MHzTD/TD-LTE室内D频段2570~2620MHzTD-LTE室外A频段2010~2015MHzTD室内外TDD可用频段TDD频谱相对较少,且都为高频区域,降低了TDD在全球的竞争力TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE频率组网方案探讨TD-LTE不同频段的仿真情况

700MHz1900MHz2600MHz仿真区域面积(km2)63仿真站点数62230302小区半径(m)722375327平均站距(m)1083562491RSRP>-110dBm比例99.8%94.7%94.6%站点比例基准3.74.9700MHz仿真站点分布图1900MHz仿真站点分布图2600MHz仿真站点分布图通过仿真分析,同一片覆盖区域,1900MHz频段需要230个站点达到95%的覆盖率水平,2600MHz频段则需要302个站点,而700MHz频段只需要62个站点就可以达到99.8%的覆盖率,在站点需求方面远少于其他两个频段,且覆盖水平更高。频率选择的差异,将导致建设方案存在巨大差异,并直接影响建设投资。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE频率组网方案探讨TD-LTE频率方案比较F频段(1880-1900MHz):优势:F频段较D频段来说频率较低,更适合用于室外连续覆盖,F频段是TD-SCDMA直接升级频段,有利于节约成本,快速组网。劣势:F频段可用资源仅20MHz,资源相对不足,且目前尚无商用终端支持,其他国家尚无使用。D频段(2575-2615MHz):优势:D频段是全球通用TD-LTE频段,适合国际漫游,目前国际上已有多个国家使用,已有商用终端,未来有可能申请到更多的频率资源,有利于产业链发展。劣势:频段较高,覆盖较F频段稍差,同时不支持现有TD-SCDMA直接升级。E频段(2330-2370MHz):是全球通用TD-LTE频段,已有商用终端,适合国际漫游,目前主要定位于室内覆盖。从国外频率分布来看,除日本软银采用自有频率,其他国家分别采用Band40,2.3GHz和Band38,2.6GHz。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE频率组网方案探讨TD-LTE频率组网方案探讨从业务发展趋势及频率资源情况分析,中国移动TD-LTE宏基站网络最终会走向F/D频段共同组网。但在建设初期存在几种可选方案:F/D分城市覆盖方案:初期,不同城市根据建设策略选择D频段与F频段其中一个进行建设,比如在直辖市、省会等漫游用户较多的城市选择D频段建设,其他城市使用F频段建设;后期根据业务发展实现D/F重叠覆盖,满足容量需求。该方案中的重点城市建设难度大。F/D重叠覆盖方案:初期即采用由F频段实现室外全覆盖,D频段满足TD-LTE容量需求和国际漫游需求的建设策略。该方案建设难度相对较小,但初期投资和业务需求不太匹配,存在浪费。网络建设初期选择F频段做连续覆盖,后期随着业务发展,在有需求的区域重叠进行D频段覆盖网络建设初期选择D1频段进行建设连续覆盖,后期随着业务发展,在有需求的区域进行D2频段建设,局部使用F频段补盲演进目标一演进目标二TDLTE网络基本原理及发展情况介绍TD-LTE频率组网方案探讨TD-LTE频率组网需要注意的问题F/D频段覆盖能力相对较弱,特别是室外覆盖室内场景,因此建设初期F/D频段组网时,应精确选择数据业务需求较大的场景,并力求做到连续覆盖,确保网络质量、保障良好的用户感知。考虑到F/D频段频点较高,小区覆盖面积相对较小,因此在建设过程中,应加大精确部署、简易安装的要求,严格控制站点建设偏移,保证规划实施的准确性。同时,应加大室内分布系统及小区分布系统的建设,增强室内深度覆盖。TDLTE网络基本原理及发展情况介绍网元二期设备三期设备四、五期设备RRU主要为A频段,支持LTE时需新增或替换E、F频段上分别支持软件升级为双模BBU华为各期设备平台均与四五期平台一致,支持新增板升级通过新增LTE板卡支持TD与LTE双模同时工作中兴不支持部分BBU支持(新款平台)新邮通不支持部分BBU支持(新款平台)普天已替换为四期设备(OEM中兴)与中兴四

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