TD-LTE网路概述简介

1、TD-LTE網路概述與基站設備簡介,課程目標,學習完此課程，您將會： 瞭解TD-LTE產業發展過程及現狀 熟悉TD-LTE技術基本原理 掌握TD-LTE網路結構和演進方案 掌握上海TD-LTE試驗網組網方案與基站系統結構,TD-LTE技術基本原理,TD-LTE網路結構與演進方案,TD-LTE組網方案與基站設備簡介,移動通信行業的發展趨勢,手機用戶將超越電腦用戶成為互聯網上最大的用戶群,移動通信行業的發展趨勢,移動資料業務將呈爆炸性的增長，移動網路承受巨大壓力,移動互聯網發展驅動新一輪移動通信技術變革,CDMA,OFDMA,TDMA,WCDMA,HSPA,LTE- Advanced (包括,目前

2、，形成了LTE FDD、TD-LTE、WiMAX競爭的新格局,LTE-FDD 峰值速率 35/75Mbps 社區輸送量 8.65/16.31Mbps,TD-LTE 峰值速率 28/84Mbps 社區輸送量 9.8/20.4Mbps,EV-DO Rel. 0 D0 Rel. A 峰值速率 1.8/3.1Mbps 社區輸送量,0.4/0.8Mbps,峰值速率：5.76/14.4Mbps 社區輸送量： 1.5/2.5Mbps TD-SCDMA TD-HSPA 峰值速率：0.55/1.68Mbps 社區輸送量：0.36/1Mbps,TD-LTE Ad) 峰值速率 500Mbps1Gbps,Mobile

3、 WiMAX 802.16e 峰值速率 33/75Mbps,802.16m 峰值速率 500Mbps1Gbps,2G GPRS/EDGE,3G,3.9G,4G,cdma2000 1x 3GPP2陣營 (CDMA),WiMAX陣營,峰值速率 0.47/0.47Mbps 社區輸送量 0.47/0.47Mbps 3GPP陣營(GSM),TD-LTE標準融合最大程度實現國家利益、行業利益和公司利益的一致,在政府的決策下，07年12月中國移動、電信研究院、大唐等國內國際二十餘家公司推動LTE TDD標準的融合，形成了以我為主、擁有自主智慧財產權、具有廣泛國際支援TD-LTE標準,TD-LTE促進了產業融

4、合，得到了國際產業廣泛支援，為推動以我為主的TDD技術廣泛應用於全球市場、將實現我國移動通信產業“2G跟隨、3G突破、LTE引領”的跨越式發展,HCR TDD,LCR TDD,LTE-TDD1,LTE-TDD2,TD-LTE,TDD的融合保存了TD-SCDMA的特色，對LTE產業的規模發展起到了重要的作用,中國TD-SCDMA產業,兩種TDD標準不利於規模化發展，且TD-LTE2處於附屬地位，TD-S發展存在很大風險,小規模實驗,條件一：繼承了TD-SCDMA的技術和產業，可充分利用TD-SCDMA產業化經驗和成果，擁有更多智慧財產權,條件三：起步較早，基本與FDD同步發展，且兼顧了與LTE

5、FDD的協同發展，能夠共用全球產業規模和技術研發成果,條件二：國際電聯為新一代TDD技術劃分了全球統一的頻譜（如2.3GHz），贏得了更多國際運營商的關注,條件四：得到了國際產業的廣泛支援，產業鏈有望更加完善、健壯，實現共平臺、共晶片、共終端,TD-LTE標準進程及其現狀,2007及以前,2008,2009,2011,2010,Release9TDLTE：增強版本 引導TDD/FDD共同發展 支持下行雙流波束賦形 TDD家庭基站（HomeeNB）增 強 eMBMS 定位業務,Release10TDLTEAdvanced：面 向IMTAdvanced 增強的上下行MIMO，支持最 高下行8流/上

6、行4流傳輸 載波聚合CarrierAggregation 增強的小區間干擾消除 無線中繼Relay 最小化路測，機器間通信,Release8TDLTE：基礎版本 與FDD高度融合，對TDD充分優 化 TypeII幀結構DwPTS/GP/UpPTS 支持下行單流波束賦形 多址方式OFDMA/SCFDMA 支持MIMO多流傳輸 上下行支持64QAM 下一步工作,繼續在LTEA及其後續演進中推動TDD特 有和優勢技術 協調多點傳輸 增強多天線技術 無線中繼技術 更靈活的TDD載波聚合,研究標準化網路新型實用技術 TDD新頻段支持 TDD與FDD共存優化 網路與終端節能 終端中各種無線技術的協調 機器

7、通信 自組織網路與最小化路測,下一步工作,中國政府大力支持TD-SCDMA演進技術的產業化發展,政府要求TD-SCDMA與TD-LTE要同時抓好，制定了產業推進時間計畫，強調民族產業在TD-LTE發展中的壯大。,國家重大專項 新一代寬頻無線通訊國家重大專項已經全面啟動。TD-LTE作為TD-SCDMA的後續演進技術在重大專項中得到了充分重視。專項課題已經充分覆蓋了TD-LTE系統、晶片、儀錶、測試、核心網、業務等各環節。,工信部TD-LTE工作組 2008年3月26日，工 信部成立TD-LTE工作 組，全力推動TD-LTE 產業化工作，現已經 明確了工作計畫，訂 於2010年下半年開展 規模試

8、驗。,國家工程實驗室 國家發改委設立新一代移動通信技術國家工程實驗室，主要面向TD-SCDMA後續演進技術產業化中關鍵部件開發、工程化應用和驗證。,中國移動作為重大專項副組長，積極為重大專項如何發揮更大推動作用提出建議，並積極參與相關專案，推動技術向實際應用能力的轉化。 積極參與TD-LTE工作組的工作，配合電信研究院，形成國內開展測試、研發、認證等工作的合力。 積極回應國家工程實驗室的組建規劃，牽頭打造面向應用的新型產業鏈共同創新機制。,政府策略,在政府的支持和引導下，TD-LTE產業化進程迅速,政府策略,TD-LTE工作組及重大專項深入產業各關鍵環節，強力拉動產業快速發展,啟動TD-LTE

9、概念驗證測試,完成技術試驗相關測試 啟動TD-LTE規模試驗,完成TD-LTE概念驗證測試 啟動TD-LTE技術試驗,標準推動及研究（2項） TD-LTE及FDD技術試驗及標準TD-LTE應用技術研究及推進 產品研發環境推動（2項） TD-LTE系統試驗設備開發TD-LTE基站試驗設備開發 概念驗證（1項） TD-LTE及FDD技術試驗及標準,應用技術研究（3項） TD-LTE TTCN規範研究. 預商用產品推動（9項） TD-LTE系統預商用設備開發 TD-LTE資料卡終端研發 . 小規模外場驗證（2項） TD-LTE公共測試驗證平臺建設 .,面向商用的測試標準（1項） LTE面向商用設備測

10、試標準及測試驗證 端到端商用產品推動（9項） TD-LTE面向商用基站研發 TD-LTE面向商用系統設備研發 . 規模試驗（1項） TD-LTE規模試驗,標準、產品研發產業環境推動，實驗室測試,預商用產品推動，小規模外場驗證,TD-LTE端到端商用產業鏈推動，規模試驗,2008年,2010年,2009年,工作啟動,邁向商用,試驗測試,TD-LTE專項組,重大專項,技術 研究 產品 開發 測試 驗證,TD-LTE是實現國家利益和公司利益雙贏發展、保持公司卓越發展的重要平臺,公司策略,國家自主創新戰略和國際化發展的重要平臺,滿足公司市場競爭需求,滿足業務市場發展需求,公司發展戰略的重要承載, TD

11、-SCDMA演進技術 國際主流標準 與國際主流移動寬頻技術同步啟動 中國主導,全面滿足移動互聯網需求 全面支撐物聯網新興產業發展 滿足公司全業務發展需求, FDD絕對優勢的3G全球市場格局已定，TD-SCDMA國際化發展機會渺茫 無線技術與國內競爭對手相比，我們存在已定的劣勢 全業務發展我們的劣勢還在進一步增大,高速上網 移動視頻 行業應用 移動互聯網,無線接入網四網定位及發展目標,公司策略,總 體 定 位, GSM網路是中國移動最重要的網路基礎 將在今後較長時間內作為話音、短信業務等基礎業務的平臺,建設、運營好TD-SCDMA是中國移動責無旁貸的使命和責任 TD-SCDMA網路將主要承載手機

12、終端的移動資料業務，並同時承載部分話音業務, WLAN是對蜂窩網路在承載無線資料方面的重要補充 將主要承載PC、手機及協力廠商WLAN終端的互聯網資料業務, TD-LTE是中國移動的未來，要堅持TDD/FDD融合的發展方向 將主要承載高速資料業務，並具備承載話音業務功能,未來的移動通信網路趨勢,以資料業務為主的多層次構架 GSM滿足語音業務及低速資料接入的全網連續性 TD-SCDMA將滿足城域內中高速率資料業務的需求 TD-LTE將滿足城市中心及資料需求集中區域的業務需求 業務將於各層網路間保持一定的移動性；,GSM,GSM,TD-SCDMA,TD-SCDMA,TD-LTE,TD-LTE,In

13、doors,公司策略,即便是在TD-LTE時代，2G仍然是競爭優勢的基礎,公司策略,LTE支援語音需要較長時間,2G將在較長時間內作為語音的承載和國際漫遊的主要網路,LTE初期承載資料業務 初期手持終端中LTE模式定位於資料業務。 預計201415年前後LTE規模承載語音 預計2013具備支持VoLTE的終端。 語音業務對LTE網路覆蓋連續性有較高要求，並需要保證與2/3G語音交互操作品質。,LTE終端普及需要相當長的時間 經過9年發展，3G用戶數約為2G用戶數的25%。 在相當長的時間仍然有大量的2G用戶。 對於語音業務國際漫遊，2G更是重要的載體。,LTE手持終端初現,LTE占2/3G約2

14、5%,技術成熟,支持VoLTE終端,網路和終端優化，具備規模支援語音,2012 2014 2016 2018 2020,2011 2013 2015,基於規模試驗，覆蓋逐步擴大完善，語音互通性能優化,？,？,我公司TD-LTE的工作思路,公司策略,一、打造與LTE-FDD融合、同步發展的全球化產業，即4S目標： Synchronized，Single Standard，Single Platform，Single Chipset,二、保持與TD-SCDMA相互依託、長期共存的關係，推動中國企業成為TD-LTE全球產業的主導者，力爭獲得國內政府和產業的廣泛支持。,技術創新,國際化,產業推進,標準

15、引領 創新優化 全面解決方案,國際化產業鏈 國際化運作模式 國際化市場,標準同步 產品同步 測試同步 認證同步,技術融合 產業融合 產品融合,保持TD-SCDMA與TD-LTE在核心專利上的連續 推動TD-SCDMA設備向TD-LTE平滑演進的能力 確保中國企業在TD-LTE標準、測試等各環節中發揮的主導作用 扶持中國產業鏈中晶片等薄弱環節加快發展,技術創新：面向TD-LTE應用的技術研究和創新,公司策略,充分借鑒TD-SCDMA產業化經驗，中國移動從產業化開始便深度介入研發，結合TD-SCDMA技術成果和應用實際，夯實技術體系,標準融合優化,終端認證,關鍵方案,設備要求,新型終端和業務,基於

16、TD-SCDMA幀結構，以及應用中經驗教訓，優化設計TD-LTE框架格式，優化控制通道設計，主導完成多流波束賦形、eMBMS等標準優化。,自08年起投入大量人力、資金推動建立國際認證體系，測試集、TTCN測試代碼等工作的完成為體系建立奠定了基礎。,對交互操作、室內覆蓋、干擾共存等關鍵問題進行深入研究並形成方案建議。針對TD-LTE語音，提出了由優化的IMS解決方案、雙模雙待過渡方案等構成的全套策略，並推動NGMN接受。,基於TD-SCDMA智慧天線形式，推動超寬頻、雙極化、65度等新型天線的創新研發，提出充分發揮TD-LTE技術優勢的八通道天線等多天線解決方案，提出針對不同場景應用的站型要求及

17、由TD-SCDMA向TD-LTE的研究方案。,初期以資料業務為主，針對寬頻上網、家庭寬頻、行業應用等主要應用場景，推動資料卡、家庭閘道、個人熱點等多種形態資料設備的研發，推動雙待終端研發。研究並開發宏信、無線商務通等新型業務。,產業推進：全力爭取LTE FDD/TDD同步發展,公司策略,標準同步：形成全球統一LTE TDD/FDD標準 2009年3月同步完成R8標準R1-R4標準，R5的終端一致性標準同步繼續推進； R9標準同步凍結，後續R10標準正在制定,產品落後6-12月： 系統設備晚3-6個月：LTE FDD 2009年12月正式商用部署；TD-LTE 2010年5月在世博部署演示網路；

18、 終端晶片晚12個月：LTE FDD單模晶片於2009年12月推出；TD-LTE第一版晶片於2010年3月推出，並用於網路演示；功能較為完備的單模晶片2010年底推出,測試基本同步： 09年3月，組織7家TDD廠商順利完成概念驗證測試，落後FDD3個月 10年6月，與FDD同步發佈約90%的IODT測試 10年6月，與FDD同步完成90% TD-LTE外場空口測試,終端一致性認證，落後6個月 同步啟動3GPP終端一致性規範和GCF認證WI； 目前規範和測試例編寫同步完成，但由於TDD支援的終端晶片進展慢，終端測試驗證進度較FDD落後6個月。,國際化：全方位拓展國際市場-資源和信心將決定國際市場

19、,公司策略,爭取資源,確立信心,國際運營拓展,產業簡報 國際宣傳展示,聯合產品規範和路標 聯合測試和認證,定期技術交流 聯合實驗網,頻率資源： 更多頻率 低頻點頻率 產業資源： 產業研發資源投入,同步發展：保持與LTE FDD同步 國際化運作方式：標准、測試、認證、市場推廣 國際化產業鏈：端到端國際化產業鏈,採用國際化運作方式：國際合作,公司策略,國際運營商希望或支持中國移動牽頭共同構建TD-LTE運營商多邊合作機制；將技術交流和市場推廣活動常態化、流程化。,目前中國移動已與7家國際運營商建立TD-LTE推廣雙邊合作機制（MoU/NDA）,多家國際運營商希望與中國移動就TD-LTE建立更深入的

20、戰略合作關係,2010-2012年是全球移動寬頻頻率發放的集中期，TDD頻率戰略地位顯著提高,頻譜分配,頻率許可進展（累計） 2009:10個國家和地區，38家運營商 2010:20餘個國家和地區，50余家運營商 2011:30餘個國家和地區，60余家運營商,預計2012年，LTE頻譜世界人口覆蓋率將達70%,與3G時代形成鮮明對比，TDD頻譜在全球許多地區的拍賣中受到重視,各國家和地區2.3G/2.6GTDD頻譜情況,LTE技術成為技術主流，歐美日運營商先行部署網路，引領LTE FDD發展,FDD現狀,以上資訊來自GSA報告,在歐美日的引領下，全球已有55家運營商決定在2010-2012年部

21、署LTE網路,LTE FDD發展歷程分析,三星晶片 高通晶片 海思晶片,已商用的LTE終端產品,前導突破：在僅有1款終端情況下，2009年底-2010年，8家中小運營商率先部署，對產業帶動起到一定作用,規模引領：Verizon，Docomo，T-Mobile，沃達豐等大型傳統運營商，逐步跟進，實現規模,發展成果：目前已有46個國家113個運營商明確發展LTE。2012年底，至少55個LTE網路將投入商業運營；終端從少到多，日趨豐富,中國主導，TD-LTE國際化取得重要進展，全球關注中國發展舉措,TDD現狀,確定發展TD-LTE的國際運營商： Softbank、DEVAS、AircelAERO2

22、等, 擁有TDD頻譜 規模較小，希望率先啟動，贏得先發優勢,力量薄弱，需要中國移動級別的大型運營商規模發展，保證其TD-LTE發展成功,一、傳統大型運營商：處於觀望 Vodafone、Francetelecom、Bharti等, 擁有一定TDD頻譜 觀望LTE成熟度，態度猶豫,需要中國儘快商用，推動產業成熟，吸引大型運營商發展TD-LTE,二、WiMAX陣營：在兩種路線中抉擇 Clearwire、Yota、Vividwireless等, WiMAX產業規模小，前景不明朗 競爭激烈，希望儘快採用主流技術 觀望TD-LTE成熟度,需要TD-LTE規模商用示範，降低TD-LTE終端成本，促使WiMA

23、X運營商向TD-LTE演進,三、新獲得TDD頻率的運營商：急於做出技術抉擇 Reliance Industries等, 急於部署網路展開運營 希望TD-LTE儘快成熟直接部署,需要中國儘快商用，推動產業成熟，促使新興運營商直接部署TD-LTE，避免過渡期先部署WiMAX,WiMAX運營商和新獲得TDD頻譜運營商的未來技術選擇博弈,TDD現狀,現有WiMAX網路的運營商轉向LTE走不同道路,新獲得TDD頻段的運營商在WiMAX/TD-LTE之間搖擺,TD-LTE和WiMAX正在進行艱苦的拉鋸戰，需要打消運營商對TD-LTE的顧慮,目前WiMAX利益團體利用其短期優勢，正在積極推動大量新獲得頻譜的

24、運營商部署WiMAX 如果TD-LTE錯過關鍵機遇期，WiMAX陣營很可能重新獲得有利地位,樹立TD-LTE大規模商用實例，堅定WiMAX和新興運營商採用TD-LTE信心 推動商用終端成熟，降低成本,明確放棄WiMAX，轉向LTE FDD 實例一：唯一盈利的WiMAX運營商俄羅斯Yota 世界第2大WiMAX運營商Yota已停止在新城市部署WiMAX，決定轉向LTE FDD 在LTE FDD/TDD之間搖擺 實例二：世界第1大WiMAX運營商Clearwire Clearwire同時建設LTE FDD和TDD試驗網，下一步計畫轉向LTE，目前還在FDD/TDD之間搖擺。 等待TD-LTE成熟後

25、，網路向TD-LTE演進 實例三：世界第3大WiMAX運營商馬來西亞P1 希望其網路向TD-LTE演進，但是還在等待TD-LTE成熟商用。,在WiMAX和TD-LTE之間猶豫，可能採取過渡性方案 實例一：印度唯一獲得全國性TDD牌照的Reliance Reliance Industry目前尚未建網，正在同時評估WiMAX和TD-LTE，由於TD-LTE未經規模商用試驗，終端不成熟，可能走先上WiMAX，再向TD-LTE演進的道路 短期內繼續發展WiMAX網路 實例二：印度TDD牌照WiMAX運營商Tikona 印度運營商Tikona原先建有802.16dWiMAX網路，新獲得TDD頻段後，在未

26、來一段時間可能會繼續擴大其WiMAX網路,TD-LTE無線產品主要技術要求,網路產品,室外：D 室內：E,初期,後期,室外：D頻段2/8通道宏站 室內：E頻段2通道產品,室外：D頻段一體化微站、Femto等 室內：E頻段單通道產品,使用頻段,軟體功能,基站類型,基本配置： 20M/10MHz 2DL:2UL，3DL：1UL（含相應的特殊時隙配比） 多天線： 分集、空間複用、波束賦形 無線資源管理： 頻率選擇性調度 擴大網路覆蓋的增強方案 解決交叉時隙干擾的基本方案 移動性 同頻/異頻切換/終端,基本配置： 社區頻寬：15MHz 多天線技術： 雙流BF 多天線增強方案 無線資源管理： 小區間干擾

27、控制 交叉時隙干擾規避增強方案 交互操作 基於資料卡/智慧終端機的與2/3G的交互操作方案,TD-LTE廠商無線網路產品路標,網路產品,根據測試情況、與終端晶片互通能力以及產品路標，大致分為兩類：,進展較快的廠家,相對滯後的廠家,華為、中興、大唐 諾西、阿朗、愛立信,普天、新郵通、烽火,產品推出較早： 2010Q3前，有支持2.3G的2通道產品及支援2.6G的8通道產品 2010年上半年，部分廠商有計劃支援2.6G的2通道產品以及更大頻寬的RRU 技術試驗測試情況好： 已完成2.3GHz及部分2.6GHz的技術試驗 具備一定終端合作基礎,產品推出時間較晚： 2010年，有支持2.3G的2通道產

28、品 2011年，有計劃產品支援2.6G8通道產品 技術試驗進展較慢： 僅完成2.3G的技術試驗，其效果一般 合作終端幾乎沒有或較少,1,2,TD-LTE無線網路設備廠商特點,網路產品,終端相對滯後整體產業鏈的發展是客觀規律,終端產品,終端晶片產品研發週期較長,-晶片研發週期2年左右，資料卡開發週期約36個月，手機終端約812個月,終端晶片廠商啟動和投入謹慎,-產品研發週期長，前期投入大，因此終端晶片廠家產品規劃和立項非常謹慎，需要看到明確的規模市場預期後才會適時啟動研發,晶片及元器件廠商,晶片級的軟體發展,作業系統/軟體平臺,參考設計,應用 產品 開發 集成,生產,測試認證,銷售,用戶,200

29、4年（第一代晶片） 首款TD-SCDMA終端,2005年 TD-SCDMA技術試驗,2006年 TD-S規模外場試驗,2007年（第二代晶片） 實現TD/GSM多模,2008年（第三代晶片） 2/3G互通性能優化,以TD-SCDMA發展歷程為例,中國移動介入，商用預期明朗，TD-SCDMA終端產業鏈加速發展,無運營商推動，無商用預期，產業鏈處於自發階段，發展緩慢,中國移動TD-LTE晶片形態規劃,終端產品,技術試驗,規模試驗,試商用/商用,規模發展,中國移動TD-LTE終端產品形態需求（1/2）,終端產品,中國移動TD-LTE終端產品形態需求（2/2）,終端產品,TD-LTE晶片終端發展取得階

30、段性進展,終端產品,TD-LTE晶片推動較早，吸引眾多國內外廠商參與 與TD-SCDMA相比，TD-LTE產業規模明顯壯大，包括：傳統TD-SCDMA、FDD、WiMAX廠商及國內新興晶片廠商。,世博強有力的信號，加快了部分晶片廠商的TD-LTE產品研發 隨著2010年世博專案的啟動至今，創毅視訊、海思、Sequans、三星、STE、高通相繼推出資料卡、移動接入閘道等演示產品。,國家重大專項的支援促使部分國內晶片廠商啟動TD-LTE產品研發，但進展緩慢 中興、聯芯、展訊、重郵等國內廠商尚未推出TD-LTE晶片產品，但是已經可以提供FPGA原型機，計畫明年推出其首款TD-LTE晶片。,中國移動T

31、D-LTE晶片需求及產業支援情況,終端產品,TD-LTE無線測試工具體系,測試儀錶,無線測試工具體系,終端/晶片類測試工具,網路類測試工具,射頻類測試工具 國外廠商壟斷 RS、安捷倫、安立 支援時間：09Q4,通道模擬類測試工具 國外廠商壟斷 思博倫、伊萊比特 支援時間：09Q4,性能類測試工具 國外廠商壟斷 網鷹、凱達普、PRISMA 支援時間：10Q2,網路規劃類測試工具 國內廠商占優 中興、大唐 支援時間：11Q2,協議監測類測試工具 國內廠商占優 中創、安捷倫、泰克 支援時間：08Q4,外場類測試工具 國內廠商占優 鼎利、日訊、邁為、安捷倫 支援時間：11Q2,終端模擬工具 國外廠商壟

32、斷 Aeroflex 支援時間：09Q2,終端射頻類測試工具 國外廠商壟斷 RS、安捷倫、安立 支援時間：10Q3,協議一致性/RRM測試工具 國外廠商占優 星河亮點、RS、安立 支援時間：10Q3,終端撥測工具 國內廠商壟斷 鼎利、普天、大唐 支援時間：10Q3,TD-LTE測試儀錶產業發展現狀,測試儀錶,TD-LTE測試儀錶產業,產業發展進度,產業應用情況,產業薄弱環節,研發進度與FDD-LTE相比有3-6個月差距,網路類測試儀錶已較大規模應用,終端類測試儀錶是產業最薄弱環節,部分廠家：先FDD後TDD研發策略 部分廠家：研發重心仍在TD-SCDMA，LTE整體投入較少,研發、集成測試、功

33、能驗證等方面較大規模使用射頻、模擬、信令監測等儀錶； 部分網規、網優工具由於受限於終端/晶片，故將較晚提供,部分廠家：研發資源投入少，側重FDD-LTE研發 啟動較晚，仍在產品調研或功能定義階段；未較大規模使用 測試認證：TD-LTE較TD-SCDMA在測試認證方面取得長足的進步，已納入GCF測試驗證體系，但受限於終端、晶片等進度，仍落後於FDD一個季度左右,產業薄弱環節TD-LTE終端測試儀錶,測試產品,第一章 小結,TD-LTE的標準演進過程 政府的TD-LTE發展策略 公司的TD-LTE發展策略 TD-LTE無線網路設備發展情況 TD-LTE終端/晶片發展情況 TD-LTE測試儀錶發展現

34、狀,TD-LTE技術基本原理,TD-LTE網路結構與演進方案,TD-LTE組網方案與基站設備簡介,什麼是TD-LTE？,LTE = Long Term Evolution LTE 源於利益集團的競爭 由3GPP發佈於04年11月，目的是為阻擊802.16e對寬頻移動市場的搶佔。 LTE分成FDD和TDD兩種雙工方式； LTE-TDD存在兩種，其中我國主導的LCR方式被3GPP接納為其中的一種，並正式更名為TD-LTE。,TD-LTE關鍵技術：OFDM 2與3傳送相應的交換信號,亦為FSTD。,發射分集利用了天線間的弱相關性，在天線對上傳送原始信號及其變換符號（一般為原始符號的共軛），提高信號傳

35、輸的可靠性。 既可用於業務通道，又可用於控制通道。,兩天線埠-SFBC,四天線埠-SFBC+FSTD,TD-LTE傳輸模式-空間複用（Mode3,4,6）,關鍵技術,普通的空間複用，接收端和發送端無資訊交互,基於非碼本的預編碼： 基於終端提供的SRS(探測參考信號)或DMRS(解調參考信號)獲得的CSI，基站自行計算出預編碼矩陣 基於碼本的預編碼： 基於終端直接回饋的PMI(預編碼矩陣索引號)從碼本中選擇預編碼矩陣,空間複用利用了天線間空間通道的弱相關性，在相互獨立的通道上傳送不同的資料流程，提高資料傳輸的峰值速率 只應用於下行業務通道（為了確保傳輸，控制通道普遍採用發送分集）,開環空間複用,

36、閉環空間複用,TD-LTE傳輸模式-波束賦形（Mode7,8）,關鍵技術,波束賦型只應用於業務通道 控制通道仍使用發射分集保證全社區覆蓋（類比於TD-SCDMA中PCCPCH也是廣播發射） 可以不需要終端回饋通道資訊 平均路損和來波方向可通過基站測量終端發射的SRS（Sounding Reference Signal，探測參考信號，類比於TD-SCDMA裡的midamble碼）,兩個波束傳遞相同資訊，獲得分集增益+賦型增益,兩個波束傳遞不同資訊， 獲得複用增益+賦型增益,產生定向波束，獲得賦型增益,定義,波束賦型是發射端對資料先加權再發送，形成窄的發射波束，將能量對準目標使用者，提高目標使用者

37、的信噪比，從而提高使用者的接收性能。,特點,單流beamforming,雙流beamforming,TD-LTE上行天線技術：接收分集,關鍵技術,接收機使用來自多個通道的副本資訊能比較正確的恢復出原發送信號，從而獲得分集增益。手機受電池容量限制，因此在上行鏈路中採用接收分集也可有效降低手機發射功率,MRC （最大比合併） 線性合併後的信噪比達到最大化 相干合併：信號相加時相位是對齊的 越強的信號採用越高的權重 適用場景：白噪或干擾無方向性的場景,原理,IRC（干擾抑制合併） 合並後的SINR達到最大化 有用信號方向得到高的增益 幹擾信號方向得到低的增益 適用場景：干擾具有較強方向性的場景。,接

38、收分集的主要演算法：MRC &IRC,由於IRC在最大化有用信號接收的同時能最小化干擾信號，故通常情況IRC優於MRC 天線數越多及干擾越強時，IRC增益越大 IRC需進行干擾估計，計算複雜度較大,性能比較,初期引入建議： IRC性能較好，故建議廠商支持IRC 鑒於IRC複雜度較大，廠商初期可能較難支持，故同時要求MRC,LTE幀結構,FDD LTE幀結構,TD-LTE幀結構,幀結構,TD-LTE幀結構,幀結構,TD-LTE幀結構特點： 無論是正常子幀還是特殊子幀，長度均為1ms。FDD子幀長度也是1ms。 一個無線幀分為兩個5ms半幀，幀長10ms。和FDD LTE的幀長一樣。 特殊子幀 D

39、wPTS + GP + UpPTS = 1ms,TD-LTE上下行配比表,轉換週期為5ms表示每5ms有一個特殊時隙。這類配置因為10ms有兩個上下行轉換點，所以HARQ的回饋較為及時。適用于對時延要求較高的場景,轉換週期為10ms表示每10ms有一個特殊時隙。這種配置對時延的保證略差一些，但是好處是10ms只有一個特殊時隙，所以系統損失的容量相對較小,TD-LTE幀結構和TD-SCDMA幀結構對比,幀結構,子幀: 1ms,#0,特殊子幀: 1ms,#2,#3,#4,GP,UpPTS,TD-LTE 半幀: 5ms,TD-LTE和TD-SCDMA幀結構主要區別： 時隙長度不同。TD-LTE的子幀

40、（相當於TD-S的時隙概念）長度和FDD LTE保持一致，有利於產品實現以及借助FDD的產業鏈 TD-LTE的特殊時隙有多種配置方式，DwPTS,GP,UpPTS可以改變長度，以適應覆蓋、容量、干擾等不同場景的需要。 在某些配置下，TD-LTE的DwPTS可以傳輸資料，能夠進一步增大社區容量 TD-LTE的調度週期為1ms，即每1ms都可以指示終端接收或發送資料，保證更短的時延。而TD-SCDMA的調度週期為5ms,TD-LTE和TD-SCDMA鄰頻共存（1）,幀結構,TD-LTE和TD-SCDMA鄰頻共存（2）,TD-S = 4:2,根據計算，此時TD-LTE下行磁區輸送量為28Mbps左右

41、 （為避免干擾，特殊時隙只能採用3:9:2，無法用來傳輸業務。經計算，為和TD-SCDMA時隙對齊引起的容量損失約為20% ） 計算方法：TS36.213規定，特殊時隙DwPTS如果用於傳輸資料，那麼輸送量按照正常下行時隙的0.75倍傳輸。如果採用10:2:2配置，則下行容量為3個正常時隙輸送量+0.75倍正常時隙輸送量。如果丟失此0.75倍傳輸機會，則損失的輸送量為0.75/3.75 = 20%,TD-LTE = 3:1 + 3:9:2,幀結構,TD-LTE和TD-SCDMA鄰頻共存（3）,TD-S = 1:5,TD-LTE = 1:3 + 3:9:2,幀結構,和TD-SCDMA共存-小結,

42、根據模擬結果，此時TD-LTE下行磁區輸送量為26Mbps左右 （特殊時隙可以用來傳輸業務）,根據模擬結果，此時TD-LTE下行磁區輸送量為28Mbps左右 （特殊時隙採用3:9:2，無法用來傳輸業務，損失20%）,根據計算結果，此時TD-LTE下行磁區輸送量為9.3M （特殊時隙採用3:9:2，無法用來傳輸業務，損失43% ）,上述分析表明： TD-S網路3:3配置的情況下，既符合TD-LTE網路本身支援業務需求和達到自身性能最優的條件，也沒有時隙對齊造成的輸送量損失。 由於現網TD-S為4:2的配置，若不改變現網配置，TD-LTE在需要和TD-S鄰頻共存的場景下，時隙配比只能為3:1+3:

43、9:2。,幀結構,特殊子幀,幀結構,TD-LTE特殊子幀繼承了TD-SCDMA的特殊子幀設計思路，由DwPTS，GP和UpPTS組成。 TD-LTE的特殊子幀可以有多種配置，用以改變DwPTS，GP和UpPTS的長度。但無論如何改變，DwPTS + GP + UpPTS永遠等於1ms,TD-LTE的特殊子幀配置和上下行時隙配置沒有制約關係，可以相對獨立的進行配置 目前廠家支援10:2:2（以提高下行輸送量為目的）和3:9:2（以避免遠距離同頻干擾或某些TD-S配置引起的干擾為目的），隨著產品的成熟，更多的特殊子幀配置會得到支援,DwPTS,幀結構,主同步信號PSS在DwPTS上進行傳輸 DwP

44、TS上最多能傳兩個PDCCH OFDM符號（正常時隙能傳最多3個） 只要DwPTS的符號數大於等於9，就能傳輸資料（參照上頁特殊子幀配置） TD-SCDMA的DwPTS承載下行同步通道DwPCH，採用規定功率覆蓋整個社區，UE從DwPTS上獲得與社區的同步 TD-SCDMA的DwPTS無法傳輸資料，所以TD-LTE在這方面是有提高的。如果社區覆蓋距離和遠距離同頻干擾不構成限制因素（在這種情況下應該採用較大的GP配置），推薦將DwPTS配置為能夠傳輸資料,UpPTS,幀結構,UpPTS可以發送短RACH（做隨機接入用）和SRS（Sounding參考信號，詳細介紹見後） 根據系統組態，是否發送短R

45、ACH或者SRS都可以用獨立的開關控制 因為資源有限（最多僅占兩個OFDM符號），UpPTS不能傳輸上行信令或資料 TD-SCDMA的UpPTS承載Uppch，用來進行隨機接入,邏輯、傳輸、物理通道,物理通道,下行通道映射關係,上行通道映射關係,邏輯通道定義傳送資訊的類型，這些資料流程是包括所有使用者的資料。 傳輸通道是在對邏輯通道資訊進行特定處理後再加上傳輸格式等指示資訊後的資料流程。 物理通道是將屬於不同使用者、不同功用的傳輸通道資料流程分別按照相應的規則確定其 載頻、 擾碼、擴頻碼、開始結束時間等進行相關的操作，並在最終調製為類比射頻信號發射出去； 不同物理通道上的資料流程分別屬於不同的

46、用戶或者是不同的功用。,物理通道簡介,物理通道,SCH配置,物理通道,不同的同步信號來區分不同的社區，包括PSS和SSS。 P-SCH (主同步通道）：符號同步，部分Cell ID檢測,3個社區ID. S-SCH（輔同步通道）：幀同步，CP長度檢測和Cell group ID檢測，168個 小區組ID.,時域結構,頻域結構,SCH(同步通道),PSS位於DwPTS的第三個符號 SSS位於5ms第一個子幀的最後一個 符號,社區搜索需要支援可擴展的系統頻寬： 1.4/3/5/10/20MHz SCH (P/S-SCH)佔用的72子載波位於 系統頻寬中心位置,PCI概述,LTE系統提供504個實體層

47、社區ID(即PCI)，和TD-SCDMA系統的128個擾碼概念類似。網管配置時，為社區配置0503之間的一個號碼即可。,在TD-SCDMA系統中，UE解出社區擾碼序列（共有128種可能性），即可獲得該社區ID。LTE的方式類似，不同的是UE需要解出兩個序列：主同步序列（PSS，共有3種可能性）和輔同步序列（SSS，共有168種可能性）。由兩個序列的序號組合，即可獲取該社區ID。,因為PCI直接決定了社區同步序列，並且多個物理通道的加擾方式也和PCI相關，所以相鄰社區的PCI不能相同以避免干擾。,物理通道,基本概念,社區ID獲取方式,配置原則,PBCH配置,物理通道,頻域：對於不同的頻寬，都佔用

48、中間的1.08MHz （72個子載波）進行傳輸 時域：映射在每個5ms 無線幀的subframe0裡的第二個slot的前4個OFDM符號上 週期：PBCH週期為40ms，每10ms重複發送一次，終端可以通過4次中的任一次接收解調出BCH,PBCH(廣播通道),廣播消息：MIB&SIB,MIB在PBCH上傳輸, 包含了接入LTE系統所 需要的最基本的資訊： 下行系統頻寬 PHICH資源指示 系統幀號(SFN） CRC 使用mask的方式 天線數目的資訊等,SIB在DL-SCH上傳輸，映射到物理通道PDSCH ， 攜帶如下資訊： 一個或者多個PLMN標識 Track area code 社區ID

49、UE公共的無線資源配置資訊 同、異頻或不同技術網路的社區重選資訊 SIB1固定位置在#5子幀上傳輸，攜帶了DL/UL時隙 配比，以及其他SIB的位置與索引等資訊。,SIB 1,SIB 2,SIB 38,PCFICH和PHICH配置,物理通道,PHICH的傳輸以PHICH組的形式，PHICH組的個數由PBCH指示。 Ng=1/6,1/2,1,2 PHICH組數=Ng*(100/8)（整數，取上限） =3，7，13，25 PHICH min=3 PHICH max=25 採用BPSK調製，傳輸上行通道回饋資訊。,指示PDCCH的長度資訊（1、2或3），在子幀的第一個OFDM符號上發送， 占用4個R

50、EG，均勻分佈在整個系統頻寬。 採用QPSK調製，攜帶一個子幀中用於傳輸PDCCH的OFDM符號數，傳輸格式。 小區級shift，隨機化干擾。,PCFICH(實體層控制格式指示通道),PHICH(物理HARQ指示通道),PDCCH-覆蓋,物理通道,頻域：佔用所有的子載波 時域：佔用每個子幀的前n個OFDM符號，n=3 PDCCH的資訊映射到控制域中除了參考信號、PCFICH、PHICH之外 的RE中，因此需先獲得PCFICH和PHICH的位置之後才能確定其位置。 用於發送上/下行資源調度資訊、功控命令等，通過下行控制區塊DCI承載，不同用戶使用不同的DCI資源。,PDCCH(物理下行控制通道)

51、,DCI佔用的物理資源可變，範圍為18個CCE（ 36個RE/CCE ） DCI佔用資源不同，則解調門限不同，資源越多，需求的解調門限越低，覆蓋範圍越大 PDCCH可用資源有限，單個DCI佔用資源越多，將導致PDCCH支援使用者容量下降 針對每個DCI可以進行功控，以達到降低小區間干擾和增強覆蓋的目的,PDCCH配置-容量,物理通道,以3 symbol , PHICH組數=3為例，可計算出用於PDCCH的CCE總數：（3600-16-12-400）/ 36 =88CCE, 根據使用者佔用不同CCE個數，可計算出每毫秒可調度次數： 88/1=88 ； 88/2=44 88/4=22 ； 88/8

52、=11,PDCCH可用資源有限，單個DCI佔用資源越多，將導致PDCCH支援使用者容量下降,以兩天線埠為例計算PDCCH在20MHz頻寬下可調度用戶數,支援用戶數的計算假定： 用戶每10ms被調度一次 用戶分佈如下： 10%用戶採用1CCE 20%用戶採用2CCE 20%用戶採用4CCE 50%用戶採用8CCE,PRACH配置,物理通道,初期引入建議：考慮初期應用場景為城區，Format 0和4即可滿足覆蓋要求，故初期僅要求格式0和4,頻域：1.08MHz頻寬（72個子載波），與PUCCH相鄰 時域：位於UpPTS（format 4）及普通上行子幀中（format 03）。每10ms無線幀接入

53、0.56次，每個子幀採用頻分方式可傳輸多個隨機接入資源。,長度配置,LTE中有兩種接入類型（競爭和非競爭），兩種類型共用接入資源（前導碼，共64個），需要提前設置。 初期建議：競爭/非競爭兩種接入類型均要求，配置保證在切換場景下使用非競爭接入。,PRACH(物理隨機接入通道),大社區半徑方案：Preamble重複和更長的CP,接入類型建議,PUCCH配置,物理通道,傳輸上行使用者的控制資訊，包括CQI, ACK/NAK回饋，調度請求等。 一個控制通道由1個RB pair組成，位於上行子幀的兩邊邊帶上 在子幀的兩個slot上下邊帶跳頻，獲得頻率分集增益 PUCCH重複編碼，獲得接收分集增益，增加

54、解調成功率 通過碼分複用，可將多個使用者的控制資訊在同一個PDCCH資源上發送。 上行容量與輸送量是PUCCH個數與PUSCH個數的折中,PUCCH（上行物理控制通道）,控制通道示意圖,PUCCH-ACK回饋模式,物理通道,下行子幀多於上行子幀時，多個ACK/NACK通過邏輯與運算生成上行子幀中的ACK（NACK）。 單碼字生成一個Bit ACK(NACK) 雙碼字生成兩個bit ACK(NACK) 允許最多4個下行子幀的ACK（ NACK ）複用到一起,可以回饋1到4個Bit的ACK/NACK。 同一個下行子幀中存在多個碼字時，則需先通過邏輯與運算生成一個Bit的ACK（NACK）。 一個特

55、殊情況是，上行子幀只對應一個下行子幀時，下行子幀中若存在兩個碼字，則可直接回饋兩個bitACK(NACK).,Bundling,Multiplexing,解決上行邊緣受限的情況,解決中心用戶的輸送量,參考信號,物理通道,用於估計上行通道頻域資訊，做頻率選擇性調度 用于估計上行通道，做下行波束賦形,用於上行控制和資料通道的相關解調,用作通道估計、測量。 上下行時隙中，均位於每個時隙的資料部分之間,下行導頻，用作通道估計。 用作同步,僅出現於波束賦型模式，用於UE解調,用於下行通道估計，及非 beamforming模式下的解調。 調度上下行資源 用作切換測量,TD-LTE,TD-SCDMA,下行參

56、考信號,上行參考信號,CRS,DRS,DMRS,SRS,DWPTS,Midamble碼,相同點：都是公共導頻，分佈于全頻寬內 不同點：CRS還可用作非beamforming模式下的解調,相同點：主要用於業務通道的解調 不同點：TD-L系統是寬頻系統，本身存在多個子載波，故DRS及DMRS分佈于用戶佔用的子載波頻寬內。 DRS:僅用於BF模式下業務通道的解調 DMRS:用於上行控制通道和業務通道的解調,下行參考信號,物理通道,兩天線埠示意圖,DRS（專用參考信號）,CRS（公共參考信號）,天線埠5示意圖,TD-LTE終端測量量-概述,物理通道,LTE終端需要報告以下標準化測量量： RSRP 表示

57、信號強度，類比於TD-SCDMA的RSCP RSRQ 表示信號品質。TD-SCDMA裡沒有對應測量量,社區選擇 基於RSRP值 社區重選 基於RSRP值 切換 基於RSRP或RSRQ,測量量,使用場景,Release 9對社區選擇/重選進行了優化，社區選擇/重選也可基於RSRQ 切換可以基於RSRQ，避免了TD-SCDMA中切換只能基於RSCP帶來的通道品質未知的問題,TD-LTE終端測量量-RSRP,物理通道,RSRP: Reference Signal Received Power 參考信號的接收功率,RSRP：R0平均值,PDCCH,PDSCH,注意：RSRP是RE級別的功率，RE頻寬為

58、15kHz。所以RSRP值比RSCP偏小，一般為-70dBm到-120dBm之間。,TD-LTE終端測量量-RSSI,物理通道,RSSI: Received Signal Strength Indicator 接收信號強度有RS的那些symbol的平均功率,RSSI:右圖圈出的幾個子載波的平均功率,RSSI不是UE需要上報的測量量，不過計算RSRQ需要先得到RSSI RSSI在頻域上涉及多少子載波由UE自行決定（測量頻寬）,TD-LTE終端測量量-RSRQ,物理通道,RSRQ: Received Signal Received Quality 接收信號品質,分母是接收頻寬上的總功率，分子是接收

59、頻寬上的參考信號功率。一定程度上可以認為反映了通道品質。 但是分母RSSI因為既包含RS的功率，又包含那些PDSCH的RE的功率，所以事實上RSRQ並不能準確無誤的指示RS的信號品質。,RSRQ數學公式：,實測示例：RSRP=-82dB、RSSI=-54dB、N=100 =RSRQ=10lg100+(-82)-(-54)=-8dB,RS-CINR,物理通道,RS-CINR真正的RS信號品質,因為RS在所有RE資源中均勻分佈，所以RS-CINR一定程度上可以表徵PDSCH（業務通道）信號品質 因為RS-SINR沒有在3GPP進行標準化，所以目前僅在外場測試中要求廠家提供RS-CINR，且不同廠家在實現中可能會有一定偏差,上行參考信號,物理通道,可以在普通上行子幀上傳輸，也可以在UpPTS上傳輸，位於上行子幀的最後一個SC-FDMA符號，eNB配置UE在某個時頻資源上發送sounding以及發