TD-LTE基础知识介绍

TD-LTE基础知识介绍第一页，共43页。目录12LTE是什么？为何发展LTE？LTE怎么样？34LTE如何做？第二页，共43页。第一代模拟蜂窝网络系统安全保密性差，数据承载业务难以开展，容量已无法适应市场快速发展需求，因此模拟蜂窝系统已逐渐被数字蜂窝移动通信所取代；第二代通信由于无法满足数据业务的需求被第三代信所代替；第三代通信由于市场需求迎来了第四代通信。AMPSTACSNMT其它第一代80年代模拟通信模拟技术GSMCDMAIS95TDMAIS-136PDC第二代90年代数字通信技术变革数字技术语音业务第三代2009

多媒体业务UMTSWCDMAcdma2000需求驱动宽带业务TD-SCDMA第四代无处不在的业务环境LTE（3.9G）LTEAdvanced市场引领随时随地无线接入无缝业务……LTE是什么？

移动通信发展历程第三页，共43页。LTE是什么？

移动通信发展历程多种标准共存、汇聚集中多个频段共存移动网络宽带化、IP化趋势HSPA+DL>40MBps;UL>10MbpsTD-HSDPA2.8MbpsTD-HSUPA2.2MbpsWCDMA384KbpsHSDPA1.8/3.6MbpsHSDPA14.4MbpsHSUPA1.4~5.8Mbps1GbpsLTE+LTETDD1LTETDD2LTETDDDL:100MbpsUL:50MbpsTD-HSPA+

DL:>25.2MbpsUL:>19.2MbpsEV-DORel.0DL:2.4MbpsUL:153.6kbpscdma20001x153.6kbpsD0Rel.ADL:3.1MbpsUL:1.8MbpsDoRevB(MultiCarrierDO)DL：46.5MbpsUL:27MbpsLTEFDDDL:100MbpsUL:50MbpsGSMEDGE236KbpsGSMGERAN240K-2MbpsTD-SCDMA384Kbps第四页，共43页。LTE是什么？

TD-LTE名词解释什么是TD-LTE?LTE(LongTermEvolution)长期演进，是3GPP指定的下一代无线通信标准。TD-LTE是LTE的TDD模式，是TD-SCDMA标准的长期演进。LTE是以OFDMA为核心的技术，为了降低用户面延迟，取消了无线网络控制器(RNC)，采用了扁平网络架构。可变带宽1.4、3、5、10、15、20MHz高速率下行：100Mbps上行：50Mbps高效率下行：5bit/S/Hz上行：2.5bit/S/Hz低时延控制面：100ms用户面：10ms第五页，共43页。LTE是什么？

TD-LTE的特点第六页，共43页。LTE是什么？

网络架构SGSNGPRSUMTSE-UTRANcdma2000MMEHSSPCRFServingGWPDNGWBTSBSC/PCUNodeBRNCeNodeBS2aS1-US6aGxS5/8GbIuS1-MMES12S3S4S11SGiS9S10UserplaneControlplaneBTSInternetCorporate

InternetOperatorService

NetworkEPS(EvolvedPacketSystem)

S6dPDSNBSCSAEA10/A11第七页，共43页。LTE是什么？

TD-LTE关键技术TD-LTE网络主要采用了多址技术、先进的天线解决方案、灵活的带宽配置和可选双工方式，实现了高数据率、低时延的标准。实现问题：为什么要采用蜂窝网络？LTE的多址技术下行:OFDMA上行:SC-FDMA先进的天线解决方案空间分集空间复用波束赋形灵活的带宽配置6种可用带宽支持载波聚合（LTE-A）可选的双工方式TDDFDD（含半双工）ICIC，干扰随机化第八页，共43页。LTE是什么？

TD-LTE关键技术–多址技术发展史第九页，共43页。LTE是什么？

TD-LTE关键技术-OFDMOFDM定义OFDM：

OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing正交频分复用。OFDM的本质就是一个频分系统，而频分是无线通信最朴素的实现方式。与传统的多载波调制（MCM）相比，OFDM调制的各个子载波间可相互重叠，并且能够保持各个子载波之间的正交性

OFDM是将高速的数据流分解为N个并行的低速数据流，然后在N个子载波上同时进行传输。这些在N个子载波上同时传输的数据符号，构成一个OFDM符号。传统FDM频谱OFDM频谱第十页，共43页。LTE是什么？

TD-LTE关键技术-MIMO第十一页，共43页。LTE是什么？

TD-LTE关键技术-MIMO第十二页，共43页。Mode传输模式技术描述应用场景1单天线传输信息通过单天线进行发送无法布放双通道室分系统的室内站2发射分集同一信息的多个信号副本分别通过多个衰落特性相互独立的信道进行发送信道质量不好时，如小区边缘3开环空间复用终端仅反馈信道的秩信息，发射端结合该秩信息，按照设定的规则选择码本来发射信号信道质量高且空间独立性强时4闭环空间复用需要终端反馈信道的秩信息和码本，发射端结合该信息来发送信号信道质量高且空间独立性强时。终端静止时性能好5多用户MIMO基站端利用用户间空间信道的独立性，使用相同时频资源给不同用户发送各自的数据，用户数较多，易于配对调度，信噪比条件比较好6单层闭环空间复用终端反馈RI=1时，发射端采用单层预编码，使其适应当前的信道对于信道散射环境相对简单，或天线间距难以满足充分的空间隔离7单流Beamforming发射端利用上行信号来估计下行信道信息，以期实现最大比合并发送获得充分的天线阵列增益8双流Beamforming结合复用和智能天线技术，进行多路波束赋形发送，提高用户的峰值和平均速率信噪比较高且空间独立性相对较好传输模式是针对单个终端的。同小区不同终端可以有不同传输模式eNB自行决定某一时刻对某一终端采用什么传输模式，并通过RRC信令通知终端模式3-8中均支持发射分集。当信道质量快速恶化时，可以保证eNB可以可靠回退LTE是什么？

TD-LTE关键技术-MIMO第十三页，共43页。FDDLTE帧结构TD-LTE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:10msGPUpPTS短CP时，一个子帧由14个OFDM符号组成；长CP时，一个子帧由12个OFDM符号组成。LTE是什么？

TD-LTE帧结构第十四页，共43页。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=1msDL-ULConfigurationSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUDTD-LTE上下行配比表转换周期为5ms表示每5ms有一个特殊时隙。转换周期为10ms表示每10ms有一个特殊时隙。LTE是什么？

TD-LTE帧结构第十五页，共43页。目录12LTE是什么？为何发展LTE？LTE怎么样？34LTE如何做？第十六页，共43页。为何发展LTE？

新一轮产业变革已经形成，机遇与挑战并存演进的动力对抗的动力移动数据流量飞速增长：2008-2013年间，全球移动数据流量增加66倍（来源：摩根史坦利）移动宽带连接数快速增加：2011-2016年，全球移动宽带连接将保持26%的增长速率，2016年预计将达40亿（来源：Ovum）学术界/工业界完成技术储备传统宽带无线接入技术Wi-Fi向WiMAX快速演进WiMAX特性：可变带宽、中低速移动、支持语音、大规模组网、小区切换、支持移动终端Intel推动迅速形成完整保准体系和产业能力：对传统移动通信阵营形成强大挑战全球移动数据业务的爆炸式增长，驱动新一轮产业变革的形成WiMAX技术的挑战中国赢得新一轮产业竞争、将知识产权融入国际标准的重大历史机遇第十七页，共43页。为何发展LTE？

最大程度实现国家利益、行业利益和公司利益的一致实现TD-S平滑演进创新战略得以真正成功助力宽带中国战略实施国家：实现自主创新发展战略的重要实践，助推国家新经济增长中国自主技术融入LTE标准，LTE拥有中国这一广阔市场，增加了LTE的整体竞争力国内企业依靠积累的TDD优势体托TD-LTE第一次和国际一流企业在技术上站在同一起跑线上回归国际主流高性能网络构建移动互联网时代的竞争力企业：实现向宽带移动通信移动的升级，构建互联网时代的竞争力产业：实现中国通信产业升级，在全球市场取得更大成功世界银行研究显示宽带普及率每提升10%可以直接带动GDP增加1.4%布鲁斯学会研究显示宽带普及率每增加1%；在宽带上，就业率上升0.2%-0.3%；每投入1美元，能给全社会产生10倍的回报第一款芯片：创毅视讯；第一款CPE：华为海思；第一款数据卡：创毅视讯；第一款多模多待手机：中兴；第十八页，共43页。目录12LTE是什么？为何要建LTE？LTE怎么样？34LTE如何做？第十九页，共43页。LTE怎么样？

技术需求的实现程度第二十页，共43页。系统配置制式网络配置参数网络最大能力等级3终端最大能力等级4终端最大能力等级5终端最大能力2天线端口频谱20MHzLTEFDD10MHz*2（双流）约75Mbps约75Mbps约75Mbps约75MbpsTD-LTE(20MHz)时隙配置：2:2/10:2:2（双流）约80Mbps约60Mbps约80Mbps约80Mbps时隙配置：3:1/10:2:2（双流）约110Mbps约80Mbps约110Mbps约110Mbps时隙配置：3:1/3:9:2（双流）约90Mbps约60Mbps约90Mbps约90Mbps2天线端口频谱大于20MHzLTEFDD15MHz*2（双流）约110Mbps约100Mbps约110Mbps约110Mbps20MHz*2（双流）约150Mbps约100Mbps约150Mbps约150MbpsTD-LTE(40MHz)时隙配置：3:1/10:2:2（双流）约220Mbps约80Mbps约110Mbps约220Mbps时隙配置：2:2/10:2:2（双流）约160Mbps约60Mbps约80Mbps约160Mbps目前主要终端等级为3，有少量等级4终端室分配置宏站配置LTE怎么样？

单用户峰值速率宏站时隙配置3:1/3:9:2，等级3终端理论下载速率约60Mbps，理论上传速率约10Mbps;室分时隙配置3:1/10:2:2，等级3终端理论下载速率约80Mbps（双路建设）/50Mbps（单路建设），理论上传速率约10Mbps。第二十一页，共43页。LTE怎么样？

实测结果结果分析：目前为终端等级3测试结果。后续随着终端处理能力的提升，TD-LTE的单用户下行最高速率可以进一步达到网络最大能力（3:1配比下为110Mbps，2:2配比下为80Mbps）40MHz系统带宽资源下，从终端角度看，对于规模试验采用的等级3终端，TD-LTE终端下行峰值速率低于LTEFDD（目前最高可达100Mbps），从系统角度而言，除上下行子帧配置0外，TD-LTE系统吞吐量都高于FDD为与现网TD-SCDMA时隙共存，如果采用的是FA宽频功放，即使只有A频段配置了TDS，F频段3:1配比时，需要减少特殊时隙的下行资源配置，单用户下行峰值速率将降低约20%，新时隙配置方案可以将下降程度变为10%大部分厂家上行实测峰值速率略小于理论值，原因是其控制信道未采用极限最小配置（实际商用时，控制信道不会采用极限最小配置方式）主要结论：单用户峰值速率是用户在信道环境极好下所能达到的最大速率，与终端等级、系统带宽、时隙等网络资源配置及测试环境相关受限现有终端能力，TD-LTE实测最高峰值速率与理论值接近。20MHz频谱资源下，3:1实测下行可达80Mbps，高于FDD（理论75Mbps）；上行可达8.3Mbps（理论10Mbps），低于FDD(理论25Mbps)。2:2实测下行可达60Mbps，低于FDD；上行可达19Mbps，与FDD接近608020102:2下行峰值速率3:1下行峰值速率2:2上行峰值速率3:1上行峰值速率理论值第二十二页，共43页。Modem/EDGEADSL/UMTSADSL/HSPAADSL/HSPAADLS2+/HSPA+VDSL/LTE56kbps512kbps2Mbps8Mbps24Mbps100MbpsWeb网页访问36Seconds4Seconds1Second0.3Second0.1Seconds0.025Second下载5M音乐12Minutes1Minutes18seconds20Seconds5Seconds2Seconds0.5Second下载25M视频1Hour6Minutes31Seconds1Minute40Seconds25Seconds8Seconds2Seconds下载750M视频29Hours3Hours15Minutes50Minutes12Minutes30Seconds4Minutes10Seconds1Minutes20Seconds下载高清视频6+Days17Hours22Minutes4Hours27Minutes67Minutes22Minutes6Minutes忙别的事情或晚上进行离开一会儿先做一下其他事情OK，等着LTE怎么样？

用户体验感知第二十三页，共43页。技术体制TD-LTELTEFDD采用的相同的关键技术信道带宽灵活配置1.4M，3M，5M，10M，15M，20M1.4M，3M，5M，10M，15M，20M帧长10ms(半帧5ms，子帧1ms)10ms(子帧1ms)信道编码卷积码、Turbo码卷积码、Turbo码调制方式QPSK，16QAM，64QAMQPSK，16QAM，64QAM功率控制开环结合闭环开环结合闭环MIMO多天线技术支持支持技术差异双工方式TDDFDD子帧上下行配置无线帧中多种子帧上下行配置方式无线帧全部上行或者下行配置HARQ个数与延时随上下行配置方式不同而不同个数与延时固定调度周期随上下行配置方式不同而不同，最小1ms1msLTE怎么样？

LTETDD与LTEFDD技术综合对比第二十四页，共43页。无线蜂窝制式

GSMCDMA2000(1X)

CDMA2000TD-SCDMAWCDMATD-LTE

下行速率

236kbps

153kbps

3.1Mbps

2.8Mbps

14.4Mbps

100Mbps

上行速率

118kbps

153kbps

1.8Mbps

384kbps

5.76Mbps

50Mbps

各网络制式上下行峰值速率对比LTE怎么样？

主流制式介绍与差异第二十五页，共43页。LTE怎么样？

系统设备第二十六页，共43页。LTE怎么样？

终端芯片第二十七页，共43页。LTE怎么样？

自贡已到演示终端终端类型厂家型号终端等级工作机制支持用户数实测速率（自贡室分基站）CPE达富电脑H13将LTE信号转换为有线以太网/WIFI信号4网线连接30WIFI连接上传:约10Mbps

下载：网线连接约80MbpsWIFI连接约40MbpsMIFI达富电脑P13将LTE信号转换为WIFI信号1USB连接10WIFI链接上传:约10Mbps

下载：USB连接约80MbpsWIFI连接约40Mbps数据卡国民技术ND4104即插即用数据卡1USB连接上传：约10Mbps

下载：约80Mbps偶尔峰值达90Mbps,但不稳定H1P1ND410第二十八页，共43页。LTE怎么样？

个人应用-拿在手里的无线冲浪移动互联网

实现高速移动上网冲浪；高清视频点播无线高清视频点播的码流可实现1080P高清画质，传统有线方式下业务，在无线的环境下也可以流畅的播放；手机在线游戏基于LTE高带宽可进行各类网络游戏；3D手机随拍随传利用手机、平板电脑，通过TD-LTE网络，实现实时的录像直播、分发和浏览、以及视频通信功能；移动支付将用户手机号与银行账号建立对应关系，用户可以完成话费充值、水电气缴费、信用卡还款、机票预订、公交刷卡等诸多消费支付项目，享受随时、随地、随身的安全便捷金融支付服务。第二十九页，共43页。高清即拍即传移动多路视频点播家庭综合接入网关家庭监控LTE怎么样？

家庭应用-家庭生活的习惯变革家庭综合接入网关

如右图，主要功能有TD-LTE接入、数据上网、LAN连接、支持与WIFI设备之间的互联、支持语音电话等；视频监控连接业主手机、物业公司通过实时监控和安全报警全面保护家庭财物安全；高清即拍即传通过LTE的高速率支持及时家庭摄影，家庭记录片等。比如某次旅游拍摄能让远在家里的家人实时体验旅游场景；移动多路视频点播实现用户能在屏幕观看多个视频，满足用户喜好。第三十页，共43页。无线视频会议LTE怎么样？

企业应用-无处不在的办公变化多媒体视频会议

可广泛应用于各类视频互动场景中，随时邀请任何地点任何人通过任何诸如PC机、手机等终端参加视频会议；公共无线上网在企业公共区域布置CPE，员工或外来人员可以不通过其内网进行无线上网；移动商务类应用移动商务是通信、互联网和IT技术融合发展的一种全新数字商务模式。利用互联网和无线网等网络平台，在互联网终端和移动通信终端之间，让用户实现移动供应链、移动办公等应用服务和商务活动。公共无线上网第三十一页，共43页。港区高清监控移动监控机场高清移动监控多路高清无线监控LTE怎么样？

行业应用-专业行业的特殊应用移动高清监控利用TD-LTE高速网络将高清摄像头监控视频数据即时传回监控中心；智能交通帮助交通监管部门实时了解交通状况，在可能拥堵路段、时段发送短信提醒车主尽量绕行、错峰出行；便民服务可提供诸如“出行易”、“办事易”、“定制易”和“分享易”等多种便民服务；移动远程医疗基于TD-LTE网络的移动远程医疗，借助TD-LTE“高清、移动、无线”的技术优势，将可以帮助救护车上的医护人员通过移动高清视频获得清晰、快速的远程指导，为病人提供及时治疗，不错过治疗的“黄金半小时”即摄即传将高清视频通过TD-LTE网络实时回传到媒体中心，供现场转播和视频即时编辑。即摄即传第三十二页，共43页。LTE怎么样？

风险与挑战-与LTEFDD市场差距在拉大已形成全球规模商用态势

大运营商积极引领VerizonLTEFDD网络已覆盖200多城市，2亿多人口，2013年覆盖全国；用户超过1000万日本NTTDoCoMoLTEFDD用户超过500万韩国SKTLTEFDD用户数超过500万13个国家开通14个TD-LTE商用网络，商用智能手机18款，160万用户全球最大TD-LTE运营商软银用户刚突破80万尚处在市场启动期，相当于FDD2010年的水平，与FDD差距2年部署规模有限：印度第一大移动运营商Bharti仅在两个邦、俄罗斯第一大移动运营商MTS仅在莫斯科地区部署TD-LTE运营商实力弱：其它商用运营商如Hi3G、UKB、SKY-TV均为该国市场非主要的运营商，或新进入移动领域首批商用均为中小和新型运营商65个国家开通137个LTEFDD商用网络，商用智能手机210款商业用户在智能手机的带动下，从年初的1000万迅速突破6000万LTEFDD市场TD-LTE市场第三十三页，共43页。LTE怎么样？

风险与挑战-终端发展远远落后与LTEFDD 第三十四页，共43页。目录12什么是LTE？为何发展LTE？LTE怎么样？34LTE如何做？第三十五页，共43页。LTE如何做？

发展目标和发展策略TD-LTE发展目标:实现中国主导的技术全球“三分天下有其一”

实现中国产业跻身国际领先行列，获得更大发展空间

构建移动宽带基础设施，未消费者提供国际同步的信息化服务TD-LTE发展策略：推动TD-LTE与FDD-LTE同步、融合、全球化发展TD-LTE的发展承载了“五个希望”1、承载了用户的希望，为客户提供与国际同步的高速数据业务体验和信息化服务2、承载了公司的希望，应对移动互联网时代流量爆炸式增长的挑战，实现TD-SCDMA平滑演进和公司的可持续发展3、承载了产业的希望，是我国产业升级的新起点，也是扩大国际发展空间的基础4、承载了政府的希望，肩负着实现加快经济增长方式转变、落实宽带中国战略的使命5、承载了国际的希望，引领全球TDD技术和产业演进，为全球移动互联网发展提供了TDD频谱（非对称频谱）应用的新机遇第三十六页，共43页。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。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LTE如何做？

总体建设思路及规划目标第三十七页，共43页。TD-LTE业务和用户发展策略主要考虑TD-LTE网络建设情况和TD-LTE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