TD-LTE网络概述及基站设备简介.ppt

TD-LTE网络概述与基站设备简介,网络优化中心属地维护支撑部陆飞,课程目标,学习完此课程，您将会：了解TD-LTE产业发展过程及现状熟悉TD-LTE技术基本原理掌握TD-LTE网络结构和演进方案掌握上海TD-LTE试验网组网方案与基站系统结构,TD-LTE技术基本原理,TD-LTE网络结构与演进方案,TD-LTE组网方案与基站设备简介,移动通信行业的发展趋势,手机用户将超越电脑用户成为互联网上最大的用户群,移动通信行业的发展趋势,移动数据业务将呈爆炸性的增长，移动网络承受巨大压力,移动互联网发展驱动新一轮移动通信技术变革,CDMA,OFDMA,TDMA,WCDMA,HSPA,LTE-Advanced(包括,目前，形成了LTEFDD、TD-LTE、WiMAX竞争的新格局,LTE-FDD峰值速率35/75Mbps小区吞吐量8.65/16.31Mbps,TD-LTE峰值速率28/84Mbps小区吞吐量9.8/20.4Mbps,EV-DORel.0D0Rel.A峰值速率1.8/3.1Mbps小区吞吐量,0.4/0.8Mbps,峰值速率：5.76/14.4Mbps小区吞吐量：1.5/2.5MbpsTD-SCDMATD-HSPA峰值速率：0.55/1.68Mbps小区吞吐量：0.36/1Mbps,TD-LTEAd)峰值速率500Mbps1Gbps,MobileWiMAX802.16e峰值速率33/75Mbps,802.16m峰值速率500Mbps1Gbps,2GGPRS/EDGE,3G,3.9G,4G,cdma20001x3GPP2阵营(CDMA),WiMAX阵营,峰值速率0.47/0.47Mbps小区吞吐量0.47/0.47Mbps3GPP阵营(GSM),TD-LTE标准融合最大程度实现国家利益、行业利益和公司利益的一致,在政府的决策下，07年12月中国移动、电信研究院、大唐等国内国际二十余家公司推动LTETDD标准的融合，形成了以我为主、拥有自主知识产权、具有广泛国际支持TD-LTE标准,TD-LTE促进了产业融合，得到了国际产业广泛支持，为推动以我为主的TDD技术广泛应用于全球市场、将实现我国移动通信产业“2G跟随、3G突破、LTE引领”的跨越式发展,HCRTDD,LCRTDD,LTE-TDD1,LTE-TDD2,TD-LTE,TDD的融合保存了TD-SCDMA的特色，对LTE产业的规模发展起到了重要的作用,中国TD-SCDMA产业,两种TDD标准不利于规模化发展，且TD-LTE2处于附属地位，TD-S发展存在很大风险,小规模实验,条件一：继承了TD-SCDMA的技术和产业，可充分利用TD-SCDMA产业化经验和成果，拥有更多知识产权,条件三：起步较早，基本与FDD同步发展，且兼顾了与LTEFDD的协同发展，能够共享全球产业规模和技术研发成果,条件二：国际电联为新一代TDD技术划分了全球统一的频谱（如2.3GHz），赢得了更多国际运营商的关注,条件四：得到了国际产业的广泛支持，产业链有望更加完善、健壮，实现共平台、共芯片、共终端,TD-LTE标准进程及其现状,2007及以前,2008,2009,2011,2010,Release9TDLTE：增强版本引导TDD/FDD共同发展支持下行双流波束赋形TDD家庭基站（HomeeNB）增强eMBMS定位业务,Release10TDLTEAdvanced：面向IMTAdvanced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增强的小区间干扰消除无线中继Relay最小化路测，机器间通信,Release8TDLTE：基础版本与FDD高度融合，对TDD充分优化TypeII帧结构DwPTS/GP/UpPTS支持下行单流波束赋形多址方式OFDMA/SCFDMA支持MIMO多流传输上下行支持64QAM下一步工作,继续在LTEA及其后续演进中推动TDD特有和优势技术协调多点传输增强多天线技术无线中继技术更灵活的TDD载波聚合,研究标准化网络新型实用技术TDD新频段支持TDD与FDD共存优化网络与终端节能终端中各种无线技术的协调机器通信自组织网络与最小化路测,下一步工作,中国政府大力支持TD-SCDMA演进技术的产业化发展,政府要求TD-SCDMA与TD-LTE要同时抓好，制定了产业推进时间计划，强调民族产业在TD-LTE发展中的壮大。,国家重大专项新一代宽带无线通信国家重大专项已经全面启动。TD-LTE作为TD-SCDMA的后续演进技术在重大专项中得到了充分重视。专项课题已经充分覆盖了TD-LTE系统、芯片、仪表、测试、核心网、业务等各环节。,工信部TD-LTE工作组2008年3月26日，工信部成立TD-LTE工作组，全力推动TD-LTE产业化工作，现已经明确了工作计划，订于2010年下半年开展规模试验。,国家工程实验室国家发改委设立新一代移动通信技术国家工程实验室，主要面向TD-SCDMA后续演进技术产业化中关键部件开发、工程化应用和验证。,中国移动作为重大专项副组长，积极为重大专项如何发挥更大推动作用提出建议，并积极参与相关项目，推动技术向实际应用能力的转化。积极参与TD-LTE工作组的工作，配合电信研究院，形成国内开展测试、研发、认证等工作的合力。积极响应国家工程实验室的组建规划，牵头打造面向应用的新型产业链共同创新机制。,政府策略,在政府的支持和引导下，TD-LTE产业化进程迅速,政府策略,TD-LTE工作组及重大专项深入产业各关键环节，强力拉动产业快速发展,启动TD-LTE概念验证测试,完成技术试验相关测试启动TD-LTE规模试验,完成TD-LTE概念验证测试启动TD-LTE技术试验,标准推动及研究（2项）TD-LTE及FDD技术试验及标准TD-LTE应用技术研究及推进产品研发环境推动（2项）TD-LTE系统试验设备开发TD-LTE基站试验设备开发概念验证（1项）TD-LTE及FDD技术试验及标准,应用技术研究（3项）TD-LTETTCN规范研究.预商用产品推动（9项）TD-LTE系统预商用设备开发TD-LTE数据卡终端研发.小规模外场验证（2项）TD-LTE公共测试验证平台建设.,面向商用的测试标准（1项）LTE面向商用设备测试标准及测试验证端到端商用产品推动（9项）TD-LTE面向商用基站研发TD-LTE面向商用系统设备研发.规模试验（1项）TD-LTE规模试验,标准、产品研发产业环境推动，实验室测试,预商用产品推动，小规模外场验证,TD-LTE端到端商用产业链推动，规模试验,2008年,2010年,2009年,工作启动,迈向商用,试验测试,TD-LTE专项组,重大专项,技术研究产品开发测试验证,TD-LTE是实现国家利益和公司利益双赢发展、保持公司卓越发展的重要平台,公司策略,国家自主创新战略和国际化发展的重要平台,满足公司市场竞争需求,满足业务市场发展需求,公司发展战略的重要承载,TD-SCDMA演进技术国际主流标准与国际主流移动宽带技术同步启动中国主导,全面满足移动互联网需求全面支撑物联网新兴产业发展满足公司全业务发展需求,FDD绝对优势的3G全球市场格局已定，TD-SCDMA国际化发展机会渺茫无线技术与国内竞争对手相比，我们存在已定的劣势全业务发展我们的劣势还在进一步增大,高速上网移动视频行业应用移动互联网,无线接入网四网定位及发展目标,公司策略,总体定位,GSM网络是中国移动最重要的网络基础将在今后较长时间内作为话音、短信业务等基础业务的平台,建设、运营好TD-SCDMA是中国移动责无旁贷的使命和责任TD-SCDMA网络将主要承载手机终端的移动数据业务，并同时承载部分话音业务,WLAN是对蜂窝网络在承载无线数据方面的重要补充将主要承载PC、手机及第三方WLAN终端的互联网数据业务,TD-LTE是中国移动的未来，要坚持TDD/FDD融合的发展方向将主要承载高速数据业务，并具备承载话音业务功能,未来的移动通信网络趋势,以数据业务为主的多层次构架GSM满足语音业务及低速数据接入的全网连续性TD-SCDMA将满足城域内中高速率数据业务的需求TD-LTE将满足城市中心及数据需求集中区域的业务需求业务将于各层网络间保持一定的移动性；,GSM,GSM,TD-SCDMA,TD-SCDMA,TD-LTE,TD-LTE,Indoors,公司策略,即便是在TD-LTE时代，2G仍然是竞争优势的基础,公司策略,LTE支持语音需要较长时间,2G将在较长时间内作为语音的承载和国际漫游的主要网络,LTE初期承载数据业务初期手持终端中LTE模式定位于数据业务。预计201415年前后LTE规模承载语音预计2013具备支持VoLTE的终端。语音业务对LTE网络覆盖连续性有较高要求，并需要保证与2/3G语音互操作质量。,LTE终端普及需要相当长的时间经过9年发展，3G用户数约为2G用户数的25%。在相当长的时间仍然有大量的2G用户。对于语音业务国际漫游，2G更是重要的载体。,LTE手持终端初现,LTE占2/3G约25%,技术成熟,支持VoLTE终端,网络和终端优化，具备规模支持语音,20122014201620182020,201120132015,基于规模试验，覆盖逐步扩大完善，语音互操作性能优化,？,？,我公司TD-LTE的工作思路,公司策略,一、打造与LTE-FDD融合、同步发展的全球化产业，即4S目标：Synchronized，SingleStandard，SinglePlatform，SingleChipset,二、保持与TD-SCDMA相互依托、长期共存的关系，推动中国企业成为TD-LTE全球产业的主导者，力争获得国内政府和产业的广泛支持。,技术创新,国际化,产业推进,标准引领创新优化全面解决方案,国际化产业链国际化运作模式国际化市场,标准同步产品同步测试同步认证同步,技术融合产业融合产品融合,保持TD-SCDMA与TD-LTE在核心专利上的连续推动TD-SCDMA设备向TD-LTE平滑演进的能力确保中国企业在TD-LTE标准、测试等各环节中发挥的主导作用扶持中国产业链中芯片等薄弱环节加快发展,技术创新：面向TD-LTE应用的技术研究和创新,公司策略,充分借鉴TD-SCDMA产业化经验，中国移动从产业化开始便深度介入研发，结合TD-SCDMA技术成果和应用实际，夯实技术体系,标准融合优化,终端认证,关键方案,设备要求,新型终端和业务,基于TD-SCDMA帧结构，以及应用中经验教训，优化设计TD-LTE帧格式，优化控制信道设计，主导完成多流波束赋形、eMBMS等标准优化。,自08年起投入大量人力、资金推动建立国际认证体系，测试集、TTCN测试代码等工作的完成为体系建立奠定了基础。,对互操作、室内覆盖、干扰共存等关键问题进行深入研究并形成方案建议。针对TD-LTE语音，提出了由优化的IMS解决方案、双模双待过渡方案等构成的全套策略，并推动NGMN接受。,基于TD-SCDMA智能天线形式，推动超宽带、双极化、65度等新型天线的创新研发，提出充分发挥TD-LTE技术优势的八通道天线等多天线解决方案，提出针对不同场景应用的站型要求及由TD-SCDMA向TD-LTE的研究方案。,初期以数据业务为主，针对宽带上网、家庭宽带、行业应用等主要应用场景，推动数据卡、家庭网关、个人热点等多种形态数据设备的研发，推动双待终端研发。研究并开发宏信、无线商务通等新型业务。,产业推进：全力争取LTEFDD/TDD同步发展,公司策略,标准同步：形成全球统一LTETDD/FDD标准2009年3月同步完成R8标准R1-R4标准，R5的终端一致性标准同步继续推进；R9标准同步冻结，后续R10标准正在制定,产品落后6-12月：系统设备晚3-6个月：LTEFDD2009年12月正式商用部署；TD-LTE2010年5月在世博部署演示网络；终端芯片晚12个月：LTEFDD单模芯片于2009年12月推出；TD-LTE第一版芯片于2010年3月推出，并用于网络演示；功能较为完备的单模芯片2010年底推出,测试基本同步：09年3月，组织7家TDD厂商顺利完成概念验证测试，落后FDD3个月10年6月，与FDD同步发布约90%的IODT测试10年6月，与FDD同步完成90%TD-LTE外场空口测试,终端一致性认证，落后6个月同步启动3GPP终端一致性规范和GCF认证WI；目前规范和测试例编写同步完成，但由于TDD支持的终端芯片进展慢，终端测试验证进度较FDD落后6个月。,国际化：全方位拓展国际市场-资源和信心将决定国际市场,公司策略,争取资源,确立信心,国际运营拓展,产业简报国际宣传展示,联合产品规范和路标联合测试和认证,定期技术交流联合实验网,频率资源：更多频率低频点频率产业资源：产业研发资源投入,同步发展：保持与LTEFDD同步国际化运作方式：标准、测试、认证、市场推广国际化产业链：端到端国际化产业链,采用国际化运作方式：国际合作,公司策略,国际运营商希望或支持中国移动牵头共同构建TD-LTE运营商多边合作机制；将技术交流和市场推广活动常态化、流程化。,目前中国移动已与7家国际运营商建立TD-LTE推广双边合作机制（MoU/NDA）,多家国际运营商希望与中国移动就TD-LTE建立更深入的战略合作关系,2010-2012年是全球移动宽带频率发放的集中期，TDD频率战略地位显著提高,频谱分配,频率许可进展（累计）2009:10个国家和地区，38家运营商2010:20余个国家和地区，50余家运营商2011:30余个国家和地区，60余家运营商,预计2012年，LTE频谱世界人口覆盖率将达70%,与3G时代形成鲜明对比，TDD频谱在全球许多地区的拍卖中受到重视,各国家和地区2.3G/2.6GTDD频谱情况,LTE技术成为技术主流，欧美日运营商先行部署网络，引领LTEFDD发展,FDD现状,以上信息来自GSA报告,在欧美日的引领下，全球已有55家运营商决定在2010-2012年部署LTE网络,LTEFDD发展历程分析,三星芯片高通芯片海思芯片,已商用的LTE终端产品,前导突破：在仅有1款终端情况下，2009年底-2010年，8家中小运营商率先部署，对产业带动起到一定作用,规模引领：Verizon，Docomo，T-Mobile，沃达丰等大型传统运营商，逐步跟进，实现规模,发展成果：目前已有46个国家113个运营商明确发展LTE。2012年底，至少55个LTE网络将投入商业运营；终端从少到多，日趋丰富,中国主导，TD-LTE国际化取得重要进展，全球关注中国发展举措,TDD现状,确定发展TD-LTE的国际运营商：Softbank、DEVAS、AircelAERO2等,拥有TDD频谱规模较小，希望率先启动，赢得先发优势,力量薄弱，需要中国移动级别的大型运营商规模发展，保证其TD-LTE发展成功,一、传统大型运营商：处于观望Vodafone、Francetelecom、Bharti等,拥有一定TDD频谱观望LTE成熟度，态度犹豫,需要中国尽快商用，推动产业成熟，吸引大型运营商发展TD-LTE,二、WiMAX阵营：在两种路线中抉择Clearwire、Yota、Vividwireless等,WiMAX产业规模小，前景不明朗竞争激烈，希望尽快采用主流技术观望TD-LTE成熟度,需要TD-LTE规模商用示范，降低TD-LTE终端成本，促使WiMAX运营商向TD-LTE演进,三、新获得TDD频率的运营商：急于做出技术抉择RelianceIndustries等,急于部署网络展开运营希望TD-LTE尽快成熟直接部署,需要中国尽快商用，推动产业成熟，促使新兴运营商直接部署TD-LTE，避免过渡期先部署WiMAX,WiMAX运营商和新获得TDD频谱运营商的未来技术选择博弈,TDD现状,现有WiMAX网络的运营商转向LTE走不同道路,新获得TDD频段的运营商在WiMAX/TD-LTE之间摇摆,TD-LTE和WiMAX正在进行艰苦的拉锯战，需要打消运营商对TD-LTE的顾虑,目前WiMAX利益团体利用其短期优势，正在积极推动大量新获得频谱的运营商部署WiMAX如果TD-LTE错过关键机遇期，WiMAX阵营很可能重新获得有利地位,树立TD-LTE大规模商用实例，坚定WiMAX和新兴运营商采用TD-LTE信心推动商用终端成熟，降低成本,明确放弃WiMAX，转向LTEFDD实例一：唯一盈利的WiMAX运营商俄罗斯Yota世界第2大WiMAX运营商Yota已停止在新城市部署WiMAX，决定转向LTEFDD在LTEFDD/TDD之间摇摆实例二：世界第1大WiMAX运营商ClearwireClearwire同时建设LTEFDD和TDD试验网，下一步计划转向LTE，目前还在FDD/TDD之间摇摆。等待TD-LTE成熟后，网络向TD-LTE演进实例三：世界第3大WiMAX运营商马来西亚P1希望其网络向TD-LTE演进，但是还在等待TD-LTE成熟商用。,在WiMAX和TD-LTE之间犹豫，可能采取过渡性方案实例一：印度唯一获得全国性TDD牌照的RelianceRelianceIndustry目前尚未建网，正在同时评估WiMAX和TD-LTE，由于TD-LTE未经规模商用试验，终端不成熟，可能走先上WiMAX，再向TD-LTE演进的道路短期内继续发展WiMAX网络实例二：印度TDD牌照WiMAX运营商Tikona印度运营商Tikona原先建有802.16dWiMAX网络，新获得TDD频段后，在未来一段时间可能会继续扩大其WiMAX网络,TD-LTE无线产品主要技术要求,网络产品,室外：D室内：E,初期,后期,室外：D频段2/8通道宏站室内：E频段2通道产品,室外：D频段一体化微站、Femto等室内：E频段单通道产品,使用频段,软件功能,基站类型,基本配置：20M/10MHz2DL:2UL，3DL：1UL（含相应的特殊时隙配比）多天线：分集、空间复用、波束赋形无线资源管理：频率选择性调度扩大网络覆盖的增强方案解决交叉时隙干扰的基本方案移动性同频/异频切换/终端,基本配置：小区带宽：15MHz多天线技术：双流BF多天线增强方案无线资源管理：小区间干扰控制交叉时隙干扰规避增强方案互操作基于数据卡/智能终端的与2/3G的互操作方案,TD-LTE厂商无线网络产品路标,网络产品,根据测试情况、与终端芯片互通能力以及产品路标，大致分为两类：,进展较快的厂家,相对滞后的厂家,华为、中兴、大唐诺西、阿朗、爱立信,普天、新邮通、烽火,产品推出较早：2010Q3前，有支持2.3G的2通道产品及支持2.6G的8通道产品2010年上半年，部分厂商有计划支持2.6G的2通道产品以及更大带宽的RRU技术试验测试情况好：已完成2.3GHz及部分2.6GHz的技术试验具备一定终端合作基础,产品推出时间较晚：2010年，有支持2.3G的2通道产品2011年，有计划产品支持2.6G8通道产品技术试验进展较慢：仅完成2.3G的技术试验，其效果一般合作终端几乎没有或较少,1,2,TD-LTE无线网络设备厂商特点,网络产品,终端相对滞后整体产业链的发展是客观规律,终端产品,终端芯片产品研发周期较长,-芯片研发周期2年左右，数据卡开发周期约36个月，手机终端约812个月,终端芯片厂商启动和投入谨慎,-产品研发周期长，前期投入大，因此终端芯片厂家产品规划和立项非常谨慎，需要看到明确的规模市场预期后才会适时启动研发,芯片及元器件厂商,芯片级的软件开发,操作系统/软件平台,参考设计,应用产品开发集成,生产,测试认证,销售,用户,2004年（第一代芯片）首款TD-SCDMA终端,2005年TD-SCDMA技术试验,2006年TD-S规模外场试验,2007年（第二代芯片）实现TD/GSM多模,2008年（第三代芯片）2/3G互操作性能优化,以TD-SCDMA发展历程为例,中国移动介入，商用预期明朗，TD-SCDMA终端产业链加速发展,无运营商推动，无商用预期，产业链处于自发阶段，发展缓慢,中国移动TD-LTE芯片形态规划,终端产品,技术试验,规模试验,试商用/商用,规模发展,中国移动TD-LTE终端产品形态需求（1/2）,终端产品,中国移动TD-LTE终端产品形态需求（2/2）,终端产品,TD-LTE芯片终端发展取得阶段性进展,终端产品,TD-LTE芯片推动较早，吸引众多国内外厂商参与与TD-SCDMA相比，TD-LTE产业规模明显壮大，包括：传统TD-SCDMA、FDD、WiMAX厂商及国内新兴芯片厂商。,世博强有力的信号，加快了部分芯片厂商的TD-LTE产品研发随着2010年世博项目的启动至今，创毅视讯、海思、Sequans、三星、STE、高通相继推出数据卡、移动接入网关等演示产品。,国家重大专项的支持促使部分国内芯片厂商启动TD-LTE产品研发，但进展缓慢中兴、联芯、展讯、重邮等国内厂商尚未推出TD-LTE芯片产品，但是已经可以提供FPGA原型机，计划明年推出其首款TD-LTE芯片。,中国移动TD-LTE芯片需求及产业支持情况,终端产品,TD-LTE无线测试工具体系,测试仪表,无线测试工具体系,终端/芯片类测试工具,网络类测试工具,射频类测试工具国外厂商垄断RS、安捷伦、安立支持时间：09Q4,信道仿真类测试工具国外厂商垄断思博伦、伊莱比特支持时间：09Q4,性能类测试工具国外厂商垄断网鹰、凯达普、PRISMA支持时间：10Q2,网络规划类测试工具国内厂商占优中兴、大唐支持时间：11Q2,协议监测类测试工具国内厂商占优中创、安捷伦、泰克支持时间：08Q4,外场类测试工具国内厂商占优鼎利、日讯、迈为、安捷伦支持时间：11Q2,终端仿真工具国外厂商垄断Aeroflex支持时间：09Q2,终端射频类测试工具国外厂商垄断RS、安捷伦、安立支持时间：10Q3,协议一致性/RRM测试工具国外厂商占优星河亮点、RS、安立支持时间：10Q3,终端拨测工具国内厂商垄断鼎利、普天、大唐支持时间：10Q3,TD-LTE测试仪表产业发展现状,测试仪表,TD-LTE测试仪表产业,产业发展进度,产业应用情况,产业薄弱环节,研发进度与FDD-LTE相比有3-6个月差距,网络类测试仪表已较大规模应用,终端类测试仪表是产业最薄弱环节,部分厂家：先FDD后TDD研发策略部分厂家：研发重心仍在TD-SCDMA，LTE整体投入较少,研发、集成测试、功能验证等方面较大规模使用射频、仿真、信令监测等仪表；部分网规、网优工具由于受限于终端/芯片，故将较晚提供,部分厂家：研发资源投入少，侧重FDD-LTE研发启动较晚，仍在产品调研或功能定义阶段；未较大规模使用测试认证：TD-LTE较TD-SCDMA在测试认证方面取得长足的进步，已纳入GCF测试验证体系，但受限于终端、芯片等进度，仍落后于FDD一个季度左右,产业薄弱环节TD-LTE终端测试仪表,测试产品,第一章小结,TD-LTE的标准演进过程政府的TD-LTE发展策略公司的TD-LTE发展策略TD-LTE无线网络设备发展情况TD-LTE终端/芯片发展情况TD-LTE测试仪表发展现状,TD-LTE技术基本原理,TD-LTE网络结构与演进方案,TD-LTE组网方案与基站设备简介,什么是TD-LTE？,LTE=LongTermEvolutionLTE源于利益集团的竞争由3GPP发布于04年11月，目的是为阻击802.16e对宽带移动市场的抢占。LTE分成FDD和TDD两种双工方式；LTE-TDD存在两种，其中我国主导的LCR方式被3GPP接纳为其中的一种，并正式更名为TD-LTE。,TD-LTE关键技术：OFDM2与3传送相应的交换信号,亦为FSTD。,发射分集利用了天线间的弱相关性，在天线对上传送原始信号及其变换符号（一般为原始符号的共轭），提高信号传输的可靠性。既可用于业务信道，又可用于控制信道。,两天线端口-SFBC,四天线端口-SFBC+FSTD,TD-LTE传输模式-空间复用（Mode3,4,6）,关键技术,普通的空间复用，接收端和发送端无信息交互,基于非码本的预编码：基于终端提供的SRS(探测参考信号)或DMRS(解调参考信号)获得的CSI，基站自行计算出预编码矩阵基于码本的预编码：基于终端直接反馈的PMI(预编码矩阵索引号)从码本中选择预编码矩阵,空间复用利用了天线间空间信道的弱相关性，在相互独立的信道上传送不同的数据流，提高数据传输的峰值速率只应用于下行业务信道（为了确保传输，控制信道普遍采用发送分集）,开环空间复用,闭环空间复用,TD-LTE传输模式-波束赋形（Mode7,8）,关键技术,波束赋型只应用于业务信道控制信道仍使用发射分集保证全小区覆盖（类比于TD-SCDMA中PCCPCH也是广播发射）可以不需要终端反馈信道信息平均路损和来波方向可通过基站测量终端发射的SRS（SoundingReferenceSignal，探测参考信号，类比于TD-SCDMA里的midamble码）,两个波束传递相同信息，获得分集增益+赋型增益,两个波束传递不同信息，获得复用增益+赋型增益,产生定向波束，获得赋型增益,定义,波束赋型是发射端对数据先加权再发送，形成窄的发射波束，将能量对准目标用户，提高目标用户的信噪比，从而提高用户的接收性能。,特点,单流beamforming,双流beamforming,TD-LTE上行天线技术：接收分集,关键技术,接收机使用来自多个信道的副本信息能比较正确的恢复出原发送信号，从而获得分集增益。手机受电池容量限制，因此在上行链路中采用接收分集也可有效降低手机发射功率,MRC（最大比合并）线性合并后的信噪比达到最大化相干合并：信号相加时相位是对齐的越强的信号采用越高的权重适用场景：白噪或干扰无方向性的场景,原理,IRC（干扰抑制合并）合并后的SINR达到最大化有用信号方向得到高的增益干扰信号方向得到低的增益适用场景：干扰具有较强方向性的场景。,接收分集的主要算法：MRC&IRC,由于IRC在最大化有用信号接收的同时能最小化干扰信号，故通常情况IRC优于MRC天线数越多及干扰越强时，IRC增益越大IRC需进行干扰估计，计算复杂度较大,性能比较,初期引入建议：IRC性能较好，故建议厂商支持IRC鉴于IRC复杂度较大，厂商初期可能较难支持，故同时要求MRC,LTE帧结构,FDDLTE帧结构,TD-LTE帧结构,帧结构,TD-LTE帧结构,帧结构,TD-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=1ms,TD-LTE上下行配比表,转换周期为5ms表示每5ms有一个特殊时隙。这类配置因为10ms有两个上下行转换点，所以HARQ的反馈较为及时。适用于对时延要求较高的场景,转换周期为10ms表示每10ms有一个特殊时隙。这种配置对时延的保证略差一些，但是好处是10ms只有一个特殊时隙，所以系统损失的容量相对较小,TD-LTE帧结构和TD-SCDMA帧结构对比,帧结构,子帧:1ms,#0,特殊子帧:1ms,#2,#3,#4,GP,UpPTS,TD-LTE半帧:5ms,TD-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5ms,TD-LTE和TD-SCDMA邻频共存（1）,帧结构,TD-LTE和TD-SCDMA邻频共存（2）,TD-S=4:2,根据计算，此时TD-LTE下行扇区吞吐量为28Mbps左右（为避免干扰，特殊时隙只能采用3:9:2，无法用来传输业务。经计算，为和TD-SCDMA时隙对齐引起的容量损失约为20%）计算方法：TS36.213规定，特殊时隙DwPTS如果用于传输数据，那么吞吐量按照正常下行时隙的0.75倍传输。如果采用10:2:2配置，则下行容量为3个正常时隙吞吐量+0.75倍正常时隙吞吐量。如果丢失此0.75倍传输机会，则损失的吞吐量为0.75/3.75=20%,TD-LTE=3:1+3:9:2,帧结构,TD-LTE和TD-SCDMA邻频共存（3）,TD-S=1:5,TD-LTE=1:3+3:9:2,帧结构,和TD-SCDMA共存-小结,根据仿真结果，此时TD-LTE下行扇区吞吐量为26Mbps左右（特殊时隙可以用来传输业务）,根据仿真结果，此时TD-LTE下行扇区吞吐量为28Mbps左右（特殊时隙采用3:9:2，无法用来传输业务，损失20%）,根据计算结果，此时TD-LTE下行扇区吞吐量为9.3M（特殊时隙采用3:9:2，无法用来传输业务，损失43%）,上述分析表明：TD-S网络3:3配置的情况下，既符合TD-LTE网络本身支持业务需求和达到自身性能最优的条件，也没有时隙对齐造成的吞吐量损失。由于现网TD-S为4:2的配置，若不改变现网配置，TD-LTE在需要和TD-S邻频共存的场景下，时隙配比只能为3:1+3:9:2。,帧结构,特殊子帧,帧结构,TD-LTE特殊子帧继承了TD-SCDMA的特殊子帧设计思路，由DwPTS，GP和UpPTS组成。TD-LTE的特殊子帧可以有多种配置，用以改变DwPTS，GP和UpPTS的长度。但无论如何改变，DwPTS+GP+UpPTS永远等于1ms,TD-LTE的特殊子帧配置和上下行时隙配置没有制约关系，可以相对独立的进行配置目前厂家支持10:2:2（以提高下行吞吐量为目的）和3:9:2（以避免远距离同频干扰或某些TD-S配置引起的干扰为目的），随着产品的成熟，更多的特殊子帧配置会得到支持,DwPTS,帧结构,主同步信号PSS在DwPTS上进行传输DwPTS上最多能传两个PDCCHOFDM符号（正常时隙能传最多3个）只要DwPTS的符号数大于等于9，就能传输数据（参照上页特殊子帧配置）TD-SCDMA的DwPTS承载下行同步信道DwPCH，采用规定功率覆盖整个小区，UE从DwPTS上获得与小区的同步TD-SCDMA的DwPTS无法传输数据，所以TD-LTE在这方面是有提高的。如果小区覆盖距离和远距离同频干扰不构成限制因素（在这种情况下应该采用较大的GP配置），推荐将DwPTS配置为能够传输数据,UpPTS,帧结构,UpPTS可以发送短RACH（做随机接入用）和SRS（Sounding参考信号，详细介绍见后）根据系统配置，是否发送短RACH或者SRS都可以用独立的开关控制因为资源有限（最多仅占两个OFDM符号），UpPTS不能传输上行信令或数据TD-SCDMA的UpPTS承载Uppch，用来进行随机接入,逻辑、传输、物理信道,物理信道,下行信道映射关系,上行信道映射关系,逻辑信道定义传送信息的类型，这些数据流是包括所有用户的数据。传输信道是在对逻辑信道信息进行特定处理后再加上传输格式等指示信息后的数据流。物理信道是将属于不同用户、不同功用的传输信道数据流分别按照相应的规则确定其载频、扰码、扩频码、开始结束时间等进行相关的操作，并在最终调制为模拟射频信号发射出去；不同物理信道上的数据流分别属于不同的用户或者是不同的功用。,物理信道简介,物理信道,SCH配置,物理信道,不同的同步信号来区分不同的小区，包括PSS和SSS。P-SCH(主同步信道）：符号同步，部分CellID检测,3个小区ID.S-SCH（辅同步信道）：帧同步，CP长度检测和CellgroupID检测，168个小区组ID.,时域结构,频域结构,SCH(同步信道),PSS位于DwPTS的第三个符号SSS位于5ms第一个子帧的最后一个符号,小区搜索需要支持可扩展的系统带宽：1.4/3/5/10/20MHzSCH(P/S-SCH)占用的72子载波位于系统带宽中心位置,PCI概述,物理信道,LTE系统提供504个物理层小区ID(即PCI)，和TD-SCDMA系统的128个扰码概念类似。网管配置时，为小区配置0503之间的一个号码即可。,基本概念,小区ID获取方式,在TD-SCDMA系统中，UE解出小区扰码序列（共有128种可能性），即可获得该小区ID。LTE的方式类似，不同的是UE需要解出两个序列：主同步序列（PSS，共有3种可能性）和辅同步序列（SSS，共有168种可能性）。由两个序列的序号组合，即可获取该小区ID。,配置原则,因为PCI直接决定了小区同步序列，并且多个物理信道的加扰方式也和PCI相关，所以相邻小区的PCI不能相同以避免干扰。,PBCH配置,物理信道,频域：对于不同的带宽，都占用中间的1.08MHz（72个子载波）进行传输时域：映射在每个5ms无线帧的subframe0里的第二个slot的前4个OFDM符号上周期：PBCH周期为40ms，每10ms重复发送一次，终端可以通过4次中的任一次接收解调出BCH,PBCH(广播信道),广播消息：MIB&SIB,MIB在PBCH上传输,包含了接入LTE系统所需要的最基本的信息：下行系统带宽PHICH资源指示系统帧号(SFN）CRC使用mask的方式天线数目的信息等,SIB在DL-SCH上传输，映射到物理信道PDSCH，携带如下信息：一个或者多个PLMN标识Trackareacode小区IDUE公共的无线资源配置信息同、异频或不同技术网络的小区重选信息SIB1固定位置在#5子帧上传输，携带了DL/UL时隙配比，以及其他SIB的位置与索引等信息。,SIB1,SIB2,SIB38,PCFICH和PHICH配置,物理信道,PHICH的传输以PHICH组的形式，PHICH组的个数由PBCH指示。Ng=1/6,1/2,1,2PHICH组数=Ng*(100/8)（整数，取上限）=3，7，13，25PHICHmin=3PHICHmax=25采用BPSK调制，传输上行信道反馈信息。,指示PDCCH的长度信息（1、2或3），在子帧的第一个OFDM符号上发送，占用4个REG，均匀分布在整个系统带宽。采用QPSK调制，携带一个子帧中用于传输PDCCH的OFDM符号数，传输格式。小区级shift，随机化干扰。,PCFICH(物理层控制格式指示信道),PHICH(物理HARQ指示信道),PDCCH-覆盖,物理信道,频域：占用所有的子载波时域：占用每个子帧的前n个OFDM符号，nRSRQ=10lg100+(-82)-(-54)=-8dB,RS-CINR,物理信道,RS-CINR真正的RS信号质量,因为RS在所有RE资源中均匀分布，所以RS-CINR一定程度上可以表征PDSCH（业务信道）信号质量因为RS-SINR没有在3GPP进行标准化，所以目前仅在外场测试中要求厂家提供RS-CINR，且不同厂家在实现中可能会有一定偏差,上行参考信号,物理信道,可以在普通上行子帧上传输，也可以在UpPTS上传输，位于上行子帧的最后一个SC-FDMA符号，eNB配置UE在某个时频资源上发送sounding以及发送sounding的长度。,DMRS（解调参考信号）,在PUCCH、PUSCH上传输，用于PUCCH和PUSCH的相关解调,ForPUSCH每个slot(0.5ms)一个RS，第四个OFDMsymbol,ForPUCCHACK每个slot中间三个OFDMsymbol为RS,ForPUCCHCQI每个slot两个参考信号,SRS（探测参考信号）,Sounding作用上行信道估计，选择MCS和上行频率选择性调度TDD系统中，估计上行信道矩阵H，用于下行波束赋形,Sounding周期由高层通过RRC信令触发UE发送SRS，包括一次性的SRS和周期性SRS两种方式周期性SRS支持2ms,5ms,10ms,20ms,40ms,80ms,160ms,320ms八种周期TDD系统中，5ms最多发两次,第二章小结,TD-LTE的定义TD-LTE的关键技术TD-LTE的帧结构TD-LTE的物理信道TD-LTE的终端测量量,TD-LTE技术基本原理,TD-LTE网络结构与演进方案,TD-LTE组网方案与基站设备简介,演进分组系统EvolvedPacketSystem（EPS）,TD-LTE全IP扁平化网络,2G/3G与LTE/EPC的比较,EPS网元与接口,网络架构特点RNC网元消失RNC功能性移至eNBS1接口（MME/S-GW）X2接口用于支持inter-eNB移动性）（i.e.数据/上下文转发）,eNB功能无线资源管理RRM数据流的头压缩与加密UL/DL资源分配寻呼LTE_Active状态转移性控制,优点网络共享负载均衡良好的网络鲁棒性,EPC架构概述,上海贝尔EPC方案,TD-SCDMA向TD-LTE基站演进要点,基带处理部分：包括：机框、电源、主控（含时钟）、传输和基带板基带板不共用：初期引入时共用基带板将导致设计成本增加，性能受限主控板不共用，两系统独立，避免相互影响,射频处理部分：射频处理部分共用取决于PA线性化带宽，华为目前最大工作带宽可达到30MHz左右不同系统共用射频处理部分必须使用相同的频段对于工作于不同频段的系统，则无法实现射频处理部分的共用,天馈部分：受限于工作频段：TDS：A频段天线；F+A频段天线；F+A+E频段天线GSM：900M天线；1800M天线研究热点：TDS/TDL同频段或者相邻频段工作时，天线工作带宽和性能满足系统需求（研究中）,以华为现网为例,基带部分演进方案,以华为现网为例,基带部分：可完全共用机框、背板、电源、时钟和传输，REC-RE接口；主控/基带板不共用，初期引入时不同模式共用基带板将导致设计成本增加,射频部分演进方案,以华为现网为例,射频部分：TD四期设备与二期、三期设备/平台保持一致，新旧板件兼容；基于多模平台，支持到未来LTE的演进平台的通用性对中国移动TD网络维护经验的继承、维护人员技能的持续提升、备品备件的通用以及网络性能的整体稳定都有重要意义,天馈系统演进方案-室外宏站,F+A,D,LTE,TD-S,宽频天线,优点：TD-S与TD-L完全复用天馈系统缺点：宽频天线实现难度较大,二合一天线,优点：技术实现较容易缺点：天线体积较大，施工困难,共站址分别布放,优点：实现最容易缺点：TD-S与TD-L天馈系统完全独立，增加建设费用,天馈系统演进方案-室内覆盖,室内覆盖共站天馈解决方案：室内场景下，TD-LTE和TD-SCDMA系统的共存主要通过合路器来实现：,双室分天馈系统改造成本高，单天馈系统在当前仍将是主要场景TD四期工程E频段室内覆盖主要引入单通道RRU，支持向LTE演进将来LTE室内引入双通道RRU作为热点补充，提供高速业务，并支持TDS/TDL共模,双室分天馈系统改造方案,如果进行双室分系统改造，推荐方案一,E频段引入后，设备演进示意图-室内,FAE室内组网，前期的设备容易利旧，见下图：,室内新建场景,室内利旧扩容场景,F+A,F+A,E,单A,单A,单F,C,单A,单F,+,+,+,+,F+A单体双频RRU,E频段RRU内置F/A/E三频合路器,F+A（单F频段RRU内置F/A双频合路器）,F+A+EE频段RRU内置F/A/E三频合路器,TD四期F+A规模组网后，F频段可用于今后LTE的连续覆盖,TD-LTEE,TD-LTEF,小区半径：LTEF频段是E频段的1.2倍小区覆盖面积：LTEF频段是E频段的1.5倍站点数量：在城区LTEF频段比E频段节省30%的站点数目TD四期F+A规模组网后，F频段是今后LTE用于连续覆盖的可选频段之一-现网TDRRU可直接升级支持LTE，保护设备投资-F频段连续覆盖，节省LTE建网成本,第三章小结,TD-LTE网络总拓扑TD-LTE网络结构与2/3G网络对比TD-LTE网元间接口TD-LTE基站演进方案,TD-LTE技术基本原理,TD-LTE网络结构与演进方案,TD-LTE组网方案与基站设备简介,上海TD-LTE规模试验网项目基本情况及集团相关要求,3月11日，集团公司对上海TD-LTE可研进行了批复本次上海共需建设TD-LTE宏基站200个，室内覆盖基站20个工程总投资为10853万元，由集团公司投资2011年6月底前完成具备TD-LTE规模技术试验条件的网络建设任务4月27日，集团公司组织了TD-LTE初步设计会审上海计划建设200个宏基站，其中共2G/TD站址基站149个，新选站址51个工程总投资为9171.6133万元,项目基本情况,3月24日工信部下文明确上海贝尔公司在上海提供TD-LTE设备并参与技术测试根据工信部原计划，上海将由2家系统厂商进行覆盖，另一家目前仍未定,集团相关要求,厂家选择,总规模：宏站200个，室内覆盖20个上海贝尔覆盖区域：宏站100个、室内覆盖10个,上海建设规模,2011年6月底前，完成上海贝尔覆盖区域内110个站点开通，同时完成另一厂商覆盖区域内110个站点的配套改造2011年9月底前，完成工信部技术测试任务,进度要求,TD-LTE核心网建设方案-局址选择,经前期查勘，以上2个机房均需安装PTNCE用于TD-LTE核心网与PTN传输网的连接，机房电源容量和传输能力均能满足第一阶段建网需求,上海贝尔浦东20层北TD机房,厂家二钦州93号4层东TD机房,新增上海贝尔TD-LTE核心网及网管设备机架，共10架，各机架内设备布置见平面图,本机房尚剩余2排（16个）空余机架位置（图示红色区域），可安装一家厂家的核心网设备,TD-LTE核心机房,一阶段需建设2个厂家的核心网设备，分别放置于浦东20层北机房和钦州93号4层东机房内,TD-LTE核心网建设方案-网络架构,TD-LTE核心网包含：1套MME1套S-GW1套P-GW1套HSS1对CG1对DNS1对BG2对CE网管和其他组网设备一阶段TD-LTE核心网单套容量为1万用户,TD-LTE无线网建设原则,采用2570-2620MHz频率原则上应采用三扇区配置，站型配置为S111，载波带宽20MHz。,站型配置,宏基站,室分基站,采用2350-2370MHz频率原则上配置为O1，载波带宽为20MHz；,需独立新建2.6G天馈系统；,宏站天线配置,建设方式,室外天线选择,注：全部宏基站均采用AFD8天线，其他类型天线在相关测试城市选择7个成片宏基站进行对比测试,TD-LTE无线网建设原则,新建室分系统原则上采用双路布线支持TD-LTE的MIMO功能，其中1路可与2G/TD系统共用