TD-LTE网络概述及基站设备简介.ppt

1、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,联系方式电子邮箱：,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,OF

2、DMA,TDMA,WCDMA,HSPA,LTE- Advanced (包括,目前，形成了LTE FDD、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-DO Rel. 0 D0 Rel. 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： 1.5/2.5Mbps TD-SCDMA TD-HSPA 峰值速率：0.55/1.68Mbps 小区吞吐量：0.36/1

3、Mbps,TD-LTE Ad) 峰值速率 500Mbps1Gbps,Mobile 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阵营 (CDMA),WiMAX阵营,峰值速率 0.47/0.47Mbps 小区吞吐量 0.47/0.47Mbps 3GPP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LTE TDD标准的融合，形成了以我为主

4、、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,HCR TDD,LCR TDD,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，

5、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LTE FDD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

6、：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

7、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-L

8、TE 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-LT

9、E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-LTE TTCN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-LT

10、E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

11、,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-

12、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,G

13、SM,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

14、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,2012 2014 2016 2018 2020,2011 2013 2015,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，Single Standard，Single Platform，Single Chipset,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

15、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

16、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

17、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LTE FDD/TDD同步发展,公司策略,标准同步：形成全球统一LTE TDD/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：LTE FDD 2009

18、年12月正式商用部署；TD-LTE 2010年5月在世博部署演示网络； 终端芯片晚12个月：LTE FDD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F

19、DD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LTE FDD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（M

20、oU/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LTE FDD发展,FDD现状,以上信息来自GSA报

21、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,LTE FDD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-LT

22、E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

23、,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 Reliance Industries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

24、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LTE FDD 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LTE FDD 在LTE FDD/TDD之间摇摆 实例二：世界第1大WiMAX运营商Clearwire Clearwire同时建设LTE FDD和TDD试验网，下一步计

25、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Reliance Reliance Industry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Ti

26、kona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/10MHz 2DL: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：15MH

27、z 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

28、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

29、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

30、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

31、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

32、、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

33、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

34、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 = Long Term Evolution LTE 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：OFDM 2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

35、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

36、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（Sounding Reference Signal，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

37、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

38、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,FDD LTE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

39、帧，帧长10ms。和FDD LTE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-

40、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FDD LTE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

41、,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

42、: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

43、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,DwP

44、TS,帧结构,主同步信号PSS在DwPTS上进行传输 DwPTS上最多能传两个PDCCH OFDM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（Soun

45、ding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

46、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Cell ID检测,3个小区ID. S-SCH（辅同步信道）：帧同步，CP长度检测和Cell group ID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： 1.4/3/5/10/20MHz SCH (P/S-SCH)占用的72子载波位于 系统带宽中

47、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。,PB

48、CH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

49、标识 Track area code 小区ID UE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。,SIB 1,SIB 2,SIB 38,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=1/6,1/2,1,2 PHICH组数=Ng*(100/8)（整数，取上限） =3，7，13，25 PHICH min=3 PHICH max=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）

50、，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，n=3 PDCCH的信息映射到控制域中除了参考信号、PCFICH、PHICH之外 的RE中，因此需先获得PCFICH和PHICH的位置之后才能确定其位置。 用于发送上/下行资源调度信息、功控命令等，通过下行控制信息块DCI承载，不同用户使用

51、不同的DCI资源。,PDCCH(物理下行控制信道),DCI占用的物理资源可变，范围为18个CCE（ 36个RE/CCE ） DCI占用资源不同，则解调门限不同，资源越多，需求的解调门限越低，覆盖范围越大 PDCCH可用资源有限，单个DCI占用资源越多，将导致PDCCH支持用户容量下降 针对每个DCI可以进行功控，以达到降低小区间干扰和增强覆盖的目的,PDCCH配置-容量,物理信道,以3 symbol , PHICH组数=3为例，可计算出用于PDCCH的CCE总数：（3600-16-12-400）/ 36 =88CCE, 根据用户占用不同CCE个数，可计算出每毫秒可调度次数： 88/1=88 ；

52、 88/2=44 88/4=22 ； 88/8=11,PDCCH可用资源有限，单个DCI占用资源越多，将导致PDCCH支持用户容量下降,以两天线端口为例计算PDCCH在20MHz带宽下可调度用户数,支持用户数的计算假定： 用户每10ms被调度一次 用户分布如下： 10%用户采用1CCE 20%用户采用2CCE 20%用户采用4CCE 50%用户采用8CCE,PRACH配置,物理信道,初期引入建议：考虑初期应用场景为城区，Format 0和4即可满足覆盖要求，故初期仅要求格式0和4,频域：1.08MHz带宽（72个子载波），与PUCCH相邻 时域：位于UpPTS（format 4）及普通上行子帧

53、中（format 03）。每10ms无线帧接入0.56次，每个子帧采用频分方式可传输多个随机接入资源。,长度配置,LTE中有两种接入类型（竞争和非竞争），两种类型共享接入资源（前导码，共64个），需要提前设置。 初期建议：竞争/非竞争两种接入类型均要求，配置保证在切换场景下使用非竞争接入。,PRACH(物理随机接入信道),大小区半径方案：Preamble重复和更长的CP,接入类型建议,PUCCH配置,物理信道,传输上行用户的控制信息，包括CQI, ACK/NAK反馈，调度请求等。 一个控制信道由1个RB pair组成，位于上行子帧的两边边带上 在子帧的两个slot上下边带跳频，获得频率分集增益

54、 PUCCH重复编码，获得接收分集增益，增加解调成功率 通过码分复用，可将多个用户的控制信息在同一个PDCCH资源上发送。 上行容量与吞吐量是PUCCH个数与PUSCH个数的折中,PUCCH（上行物理控制信道）,控制信道示意图,PUCCH-ACK反馈模式,物理信道,下行子帧多于上行子帧时，多个ACK/NACK通过逻辑与运算生成上行子帧中的ACK（NACK）。 单码字生成一个Bit ACK(NACK) 双码字生成两个bit ACK(NACK) 允许最多4个下行子帧的ACK（ NACK ）复用到一起,可以反馈1到4个Bit的ACK/NACK。 同一个下行子帧中存在多个码字时，则需先通过逻辑与运算生

55、成一个Bit的ACK（NACK）。 一个特殊情况是，上行子帧只对应一个下行子帧时，下行子帧中若存在两个码字，则可直接反馈两个bitACK(NACK).,Bundling,Multiplexing,解决上行边缘受限的情况,解决中心用户的吞吐量,参考信号,物理信道,用于估计上行信道频域信息，做频率选择性调度 用于估计上行信道，做下行波束赋形,用于上行控制和数据信道的相关解调,用作信道估计、测量。 上下行时隙中，均位于每个时隙的数据部分之间,下行导频，用作信道估计。 用作同步,仅出现于波束赋型模式，用于UE解调,用于下行信道估计，及非 beamforming模式下的解调。 调度上下行资源 用作切换测

56、量,TD-LTE,TD-SCDMA,下行参考信号,上行参考信号,CRS,DRS,DMRS,SRS,DWPTS,Midamble码,相同点：都是公共导频，分布于全带宽内 不同点：CRS还可用作非beamforming模式下的解调,相同点：主要用于业务信道的解调 不同点：TD-L系统是宽带系统，本身存在多个子载波，故DRS及DMRS分布于用户占用的子载波带宽内。 DRS:仅用于BF模式下业务信道的解调 DMRS:用于上行控制信道和业务信道的解调,下行参考信号,物理信道,两天线端口示意图,DRS（专用参考信号）,CRS（公共参考信号）,天线端口5示意图,TD-LTE终端测量量-概述,物理信道,LTE

57、终端需要报告以下标准化测量量： RSRP 表示信号强度，类比于TD-SCDMA的RSCP RSRQ 表示信号质量。TD-SCDMA里没有对应测量量,小区选择 基于RSRP值 小区重选 基于RSRP值 切换 基于RSRP或RSRQ,测量量,使用场景,Release 9对小区选择/重选进行了优化，小区选择/重选也可基于RSRQ 切换可以基于RSRQ，避免了TD-SCDMA中切换只能基于RSCP带来的信道质量未知的问题,TD-LTE终端测量量-RSRP,物理信道,RSRP: Reference Signal Received Power 参考信号的接收功率,RSRP：R0平均值,PDCCH,PDSC

58、H,注意：RSRP是RE级别的功率，RE带宽为15kHz。所以RSRP值比RSCP偏小，一般为-70dBm到-120dBm之间。,TD-LTE终端测量量-RSSI,物理信道,RSSI: Received Signal Strength Indicator 接收信号强度有RS的那些symbol的平均功率,RSSI:右图圈出的几个子载波的平均功率,RSSI不是UE需要上报的测量量，不过计算RSRQ需要先得到RSSI RSSI在频域上涉及多少子载波由UE自行决定（测量带宽）,TD-LTE终端测量量-RSRQ,物理信道,RSRQ: Received Signal Received Quality 接收

59、信号质量,分母是接收带宽上的总功率，分子是接收带宽上的参考信号功率。一定程度上可以认为反映了信道质量。 但是分母RSSI因为既包含RS的功率，又包含那些PDSCH的RE的功率，所以事实上RSRQ并不能准确无误的指示RS的信号质量。,RSRQ数学公式：,实测示例：RSRP=-82dB、RSSI=-54dB、N=100 =RSRQ=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