4G中国移动TD-LTE分析报告

1、 4G来临 移动先行 移动业务事业部 2013年8月目录LTE背景介绍TD-LTE发展趋势芯片厂商技术突破LTE背景介绍移动通信的演进过程演进过程1G2G3G4G制定年代80年代90年代二十一世纪初也许就是现在技术方案FDMA（模拟技术和频分多址）GSM（数字传输技术）智能天线、多用户检测技术等OFDM、MIMO通信标准AMPS、TACS等GSM和CDMACDMA2000、WCDMA和TDSCDMATD-LTE、FDD-LTE宽带信息服务移动语音服务较高的通话服务和数据传输（移动上网）高速数据、视频通话等定位定时、数据采集、远程控制等 移动通信技术经历了四代，其中第一代为模拟技术，主要提供移动

2、语音服务；第二代开始提供移动数据服务，第三代和第四代则提供了更高速的数据传输服务并在此基础上提供了更为丰富的移动互联网应用。OFDM-正交频分复用技术。MIMO-多输入多输出技术，在第四代移动通信技术标准中被广泛采用。LTE背景介绍 OFDM正交频分复用技术传统FDM系统中，载波之间需要很大的保护带，频谱效率很低。OFDM系统允许载波之间紧密相临，甚至部分重合，可以实现很高的频谱效率子载波。 其主要思想是：将信道（信号的传输媒质，如电缆、电波）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，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道

3、之间的相互干扰 。LTE背景介绍 MIMO技术单输入多输出多输入单输出多输入多输出 所谓的MIMO，就字面上看到的意思，是Multiple Input Multiple Output（多入多出）的缩写，是指无线网络讯号通过多重天线进行同步收发，所以可以增加资料传输率。 MIMO技术不仅可以增加既有无线网络频谱的资料传输速度，而且又不用额外占用频谱范围，更重要的是，还能增加讯号接收距离。LTE背景介绍什么是LTE？LTE长期演进LTE (Long Term Evolution)是3GPP（ The 3rd Generation Partnership Project）主导的无线通信技术的演进。

4、LTE被视作从3G向4G演进的主流技术，也被通俗的称为3.9G,这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术LTE在20MHz频谱带宽能够提供下行100M bit/s 、上行50M bit/s的峰值速率。 FDMA- 频分多址（frequencydivisionmultipleaccess），是把分配给无线蜂窝电话通讯的频段分为30个信道，每一个信道都能够传输语音通话、数字服务和数字数据LTE背景介绍LTE设计的目标带宽灵活配置：支持1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10Mhz, 15Mhz, 20MHz峰值速率(20MHz带宽）：下行100M bit/s ，上行50M

5、bit/s控制面延时小于100ms，用户面延时小于5ms 支持增强型MBMS（ Multimedia Broadcast Multicast Service”的简称，中文名是“多媒体广播多播业务”）。取消CS域（电路交换域），CS域业务在PS域（分组交换域）实现。系统结构简单化，低成本建网 LTE背景介绍LTE设计的目标用户的体验“多”“快”“好”“省”业务种类“多”： LTE不仅能够支持2G/3G网络下的话音、短信、彩信；同时还能够支持高清视频会议、实时视频监控、视频调度等高带宽实时性业务。不仅能够满足个人用户上网冲浪的需求，还能够满足集团客户视频、高清业务的需求。上网速度“快”：LTE峰值

6、速率能达到百兆以上，是目前3G速度的5倍多。同样下载一部1GB的高清电影，使用3G网络最快需要接近7分钟，而使用LTE网络，不到1分30秒。如果将载波聚合新技术应用到LTE中，就是把多个频率同时分给一个手机同时用，实现手机上网速度的成倍提高，那上网速度就更快了，一部1GB的高清电影40s内就能完成下载。用户感知“好”：LTE 网络时延比3G网络一半还要低,对于在线游戏、视频实时传送等这些实时性要求高的业务感知特别好；LTE还有一个永远在线的特点，用户只要开机就会进入网络连接状态，真正实现随时随地上网；LTE在用户高速移动情况下，连接性保持好，用户在高铁上通过LTE网络可以实现网上冲浪。频谱资源

7、“省”：和3G相比，在组网频宽上，LTE可以用1.4、3、5、10、15、20Mhz六种频宽进行组网，频谱利用率要高于3G，能更好的利用目前非常宝贵的频率资源。 LTE背景介绍 2G-3G-4G技术演迚上行和下行技术数据对比下行速率-网络向用户终端发送信息时的传输速率（即下载）。上行速率-指用户终端向网络发送信息时的数据传输速率（即上传）TD-LTE速度比2G网络快400倍LTE背景介绍展望未来运营商动态 中国运营商对TD-LTE的态度已经发生了重要的变化，将对全球LTE产业和市场格局产生积极影响。根据媒体信息，中国政府正在积极推动2013年内发放4G牌照。 中国电信计划采用TDD+FDD混合

8、组网模式，已经于7月下旬启动招标；中国联通也会采取TDD+FDD融合组网方式。 LTE背景介绍展望未来支持1000倍的业务量无处不在的可靠连接峰值速率Gbps毫秒级的延迟：现场的感觉Super HDHDUltra HD3D HD3D SDTV100Mbps 200Mbps3000Mbps各种应用需要的带宽移动数据流量201020151 EB1000 x1000 EB2020到2020年，无线网络也许能够TD-LTE发展趋势全球LTE发展情况GSA协会是Global Mobile Suppliers Association（全球移动设备供应商协会）的简称。 2009底TeliaSonera建成全

9、球首张商用LTE网络 截至2013.3.19，全球67个国家已部署163张LTE商用网络，其中包含154张LTE FDD商用网络，15张TD LTE商用网络，6家运营商部署双模网络 2012年开始全球LTE网络规模加速, 预计2013底全球LTE商用网络将达到248张 TD-LTE发展趋势LTE的两大阵营 LTE-FDD的更具先发优势，在终端成熟度上也领先LTE-TDD一年以上。 2007年9月，全球最大移动运营商英国沃达丰和美国第二大移动运营商Verizon Wireless率先启动了FDD-LTE的部署工作。目前大部分国家和运营商在（试）商用的4G网络均采用FDD-LTE技术。FDD （频

10、分双工） 8月9日，全球移动供应商协会(GSA）称，全球已有沙特Mobily、沙特STC、巴西Sky、日本软银、澳大利亚NBN、波兰Aero2、瑞典3、印度Bharti，以及英国UK Broadband一共9张TD-LTE商用网络。确定投资和正在测试TD-LTE网络的运营商已有38家 中移动采取由TDSCDMA技术演进的TD-LTE技术，于2010年开始开展测试。TDD （时分双工）TD-LTE发展趋势LTE的两大阵营TDD与FDD工作原理 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。FDD必须采用成对的频率，依靠频率来区分上下行链路，其单方向的资源在时间

11、上是连续的。FDD在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在支持非对称业务时，频谱利用率将大大降低。 TDD用时间来分离接收和发送信道。在TDD 方式的移动通信系统中, 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, 其单方向的资源在时间上是不连续的，时间资源在两个方向上进行了分配。某个时间段由基站发送信号给移动台，另外的时间由移动台发送信号给基站，基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工作。TD-LTE发展趋势LTE的两大阵营TDD的优势与不足（1）能够灵活配置频率，使用FDD 系统不易使用的零散频段；（2）可以通过调整上下行时隙转换点，提高下行时隙比例，能够很好的支持非对称业务；（

12、3）具有上下行信道一致性，基站的接收和发送可以共用部分射频单元，降低了设备成本；（4）接收上下行数据时，不需要收发隔离器，只需要一个开关即可，降低了设备的复杂度；（5）具有上下行信道互惠性，能够更好的采用传输预处理技术。（1）由于TDD方式的时间资源分别分给了上行和下行，因此TDD方式的发射时间大约只有FDD的一半，如果TDD要发送和FDD同样多的数据，就要增大TDD的发送功率；（2）TDD系统上行受限，因此TDD基站的覆盖范围明显小于FDD基站；（3）TDD系统收发信道同频，无法进行干扰隔离，系统内和系统间存在干扰；（4）为了避免与其他无线系统之间的干扰，TDD需要预留较大的保护带，影响了整

13、体频谱利用效率。TDD不足TDD优势TD-LTE发展趋势中国移动为何选择TDD？技术方面：FDD和TDD作为两种不同的双工方式，分别可以采用对称和非对称的频谱，具有不相上下的性能。在4G时代，下行流占据绝对优势，TDD高容量、非对称的优势显现。芯片提供商方面：华为、中兴、大唐、爱立信等全球主要系统供应商都推出了TDD/FDD的共平台产品TDD/FDD共芯片的产品也成为国内外芯片厂家的共同研发方向。为后期中国移动终端提供保障。在运营商方面：中国移动于今年8月正式明确了终端多模多频段作为TD-LTE产业长期发展的目标，为终端产业提供了明确的产品需求，加速引导终端产品的推出和成熟。其他方面：LTE发

14、展初期，除欧洲、北美洲已使用FDD外，非洲、拉美等地区LTE市场仍在计划中，中国移动选择TDD有利于国内设备商拓展市场。TD-LTE发展趋势中国移动相比其他运营商优势核心优势：1、广泛的TD-SCDMA基站，截止2013年Q2已建成33万个基站； 2、庞大的用户总量，截止2013年Q2在网用户13787.9万人； 5月份新增TD-SCDMA用户937.4万户，新增用户数量超过了电 信、联通新增3G用户之和。计划到2013年年底超过2亿用户； 3、率先获取4G拍照。芯片厂商技术突破芯片发展现状国际方面 目前，全球范围内已有超过17家芯片厂商投入TD-LTE芯片的研发。作为移动通信芯片领域的龙头企

15、业，高通推出支持3GPP R10的LTE-A/LTE FDD/TD-LTE/TD-SCDMA/WCDMA/CDMA 1x/CDMA EV-DO/GSM/GRPS/EDGE多模芯片，上下行数据速率分别可达50Mbps/150Mbps。同时，高通在其Snapdragon 800系列芯片中增加了对Windows RT系统的支持，与微软的合作将有利于进一步拓展LTE终端的多样性。 其他技术较领先的芯片企业如MTK、Marvell等，已先后推出支持TD-LTE/LTE FDD/TD-SCDMA/GSM的多模芯片，其中Marvell的PXA 1088 LTE已兼容WCDMA模式，MTK的MT6589芯片制

16、程已达28nm工艺水平。 芯片厂商技术突破芯片发展现状国内方面 在中国移动的大力倡导下，国内企业积极投入LTE芯片的研发和产业化。基于3G阶段在WCDMA领域的积累，海思（华为全资子公司）已推出支持TD-LTE/LTE FDD/WCDMA/TD-SCDMA/GSM的五模40nm 工艺芯片，无线接入能力支持CAT4。展讯、中兴微电子和联芯推出的40nm TD-LTE/TD-SCDMA/GSM三模芯片已达到商用水平，基本能够共平台支持LTE FDD，目前正积极投入WCDMA制式的研发。创毅则专注TD-LTE/LTE FDD，并广泛参与国内规模试验和专网建设。 芯片厂商技术突破芯片和终端最新进展 中

17、国移动在2013年5月启动了TD-LTE终端招标，中标产品包括8款手机、10款MiFi（便携式宽带无线装置）、4款数据卡和3款CPE（一种接收 wifi 信号的无线终端接入设备）。此次招标降低了对终端多模多频支持能力的要求，TD-LTE/TD-SCDMA/GSM三模为必选项，LTE FDD/WCDMA为加分项；中国移动同时明确，在中国TD-LTE商用初期，单卡双待手机是TD-LTE手机的主要产品类型。 2013年下半年，28nm工艺TD-LTE终端芯片供应商将增加到6家，TD-LTE手机商用化进一步加快。芯片厂商技术突破 TDD与FDD芯片终端产业链存在差距 经过近年发展，LTE的产业化进程在

18、全球范围内得以不断推进。截至2013年7月，全球范围内已有中国移动香港公司、日本、英国、澳大利亚、俄罗斯、印度、南非等多家运营商正式启动18个TD-LTE商用网络。 但与LTE FDD相比，TD-LTE产业仍然存在一定的差距。目前，全球共有LTE商用网络194个，而TD-LTE网络仅占其中的9.3%，18个网络中的50%采用了TDD/FDD兼容模式。TDD与FDD市场规模的差距，影响了全球芯片企业投入TD-LTE产业的积极性，TD-LTE芯片在芯片工艺、多模支持能力和产品成熟度等多方面较LTE FDD存在一定差距。芯片的相对滞后也影响了终端产品的发展，目前在全球发布的948款终端中TD-LTE终端仅有200款，且