北京联通TD-LTE移动通信技术交流2757.pptx

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1、技术资料 注意保密北京联通LTE移动通信技术交流北京市电话通信设计院有限公司 2012年10月 交流提纲基本概念LTE基本概念LTE技术优势LTE终端产品-1-LTE产业发展现状基本原理标准演进基本概念关键技术什么是LTE？LTE=Long Term Evolution=长期演进，是3GPP 指定的下一代无线通信标准。TD-LTE=LTE 的TDD 模式，LTE-FDD=LTE 的FDD 模式。LTE 是以OFDM 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。与其说是3G 技术的“演进”（evolution），不如说是“革命”（revolution）。

2、什么是LTE?-2-LTE技术需求高清视频1080P下行6-8Mbps视频会议/视频分享上行：一般2Mbps/高清6-8Mbps家庭设备互联上下行2Mbps在线互动游戏时延50ms总体需求1、高速率2、低延时3、高效率4、可变带宽.-3-LTE 模式适应技术发展需求LTE 是3GPP 为了保证未来10 年3GPP 系列技术的生命力，抵御来自非3GPP 阵营技术的竞争而启动的最大规模的标准项目。可变带宽 可变带宽 低时延 低时延 高速率 高速率 高效率 高效率下行:5bit/s/Hz，上行:2.5bit/s/Hz控制面:100ms用户面:10ms下行:100Mbps上行:50Mbps1.4、3.

3、0MHz，5、10、15、20MHzLTE技术优势-4-LTE终端产品芯片发展-5-6-LTE终端产品终端业务LTE终端产品终端业务-7-交流提纲 企业标志标准演进技术标准演进LTE频段划分LTE产业发展现状基本原理标准演进基本概念关键技术-8-技术标准演进 企业标志-9-200kbps 300kbps-10Mbps 10kbps 50Mbps 50M-1Gbps 数据速率LTE FDDUMBLTE+UMB+HSPA+HSPA WCDMADO Rev BDO Rev 0cdma20001XGSM GPRS/EDGEIS-95cdmaOneDO Rev ATD-LTE TD LTE+HSPA+H

4、SPA TD-SCDMAFDDTDD3GPP23GPP技术标准演进-10-1710MHz 1805MHz1920MHz75M 75M 60M 60M2110MHz2500MHz2620MHz70M 70M 100M 100M3500MHz100M 100M3600MHz3700MHz1880MHz40M15M2010MHz2300MHz2500MHz2570MHz70M 50M 70M100M2620MHzFDD LTETD-LTELTE频段划分-11-交流提纲产业发展现状产业发展外部环境LTE产业链现状LTE产业发展现状基本原理标准演进基本概念关键技术-12-产业发展外部环境政策环境科技部启

5、动TD-LTE规模试验，推动LTE产业尽快成熟，以形成商用能力为目标。工信部 工信部 2011年持续加大信息化建设力度，3G建设总计划投资4000亿，建设基站40万个，提升3G用户数到达1.5亿。依托大唐集团建立的无线移动通信国家重点实验室是目前国内无线移动通信领域唯一一个依托企业简历的国家级重点实验室。-13-产业发展外部环境用户发展环境 手机用户将超越电脑用户成为互联网上最大的用户群-14-手机用户逐渐渗透到互联网的各个领域Mobile PhoneSearchIMSNSBusinessMicro-Blog产业发展外部环境业务发展趋势-15-手机用户逐渐渗透到互联网的各个领域中国手机网民20

6、10年网络应用调查！产业发展外部环境业务发展趋势-16-多终端接入将成为趋势Mobile InternetNotebookiPadE-BookSmart-PhonePDAMobile TV没有连接的终端将是孤独的！产业发展外部环境业务发展趋势-17-数据业务将呈爆炸性的增长移动网络的带宽将承受很大的压力！产业发展外部环境业务发展趋势-18-业务数据化、分组化、移动互联网更高的频段、更有效的频谱利用率网络技术数字化、宽带化移动网络的综合化、全球一体化高速率、高质量、低费用 第四代移动通信技术的发展方向和目标满足快速增长的宽带、多业务、高业务数据量需求第四代移动通信发展目标-19-终端 系统 芯片

7、TD-LTEFDD-LTELTE产业链状况-20-TDD与FDD-LTE同步发展-21-LTE试验网情况国际部分（FDD）-22-LTE试验网情况国际部分（TDD）-23-24 中移动TD-LTE 试验网建设情况TD-LTE上海广州深圳南京杭州厦门北京 经工信部批准，中国移动于去年年底开始，在上海、杭州、南京、广州、深圳、厦门、北京7 个城市组织开展TD-LTE 规模技术试验。这是继2010 年10 月TD-LTE 增强型成功被国际电联确定为4G 国际标准后，我国布局4G 的关键性举措。LTE试验网情况国内部分-24-中移动TD-LTE 试验网建设要求 在上海、南京、杭州、广州、深圳、厦门6个

8、试点城市建设独立EPC核心网测试设备，其中上海、南京、杭州、广州、深圳建设2套独立的核心网测试设备，厦门建设1套独立的核心网测试设备。升级12套SGSN设备满足LTE与2G/TD网络漫游、切换测试的要求。每套EPC核心网测试设备按照1万用户考虑。在北京、上海、南京、杭州、广州、深圳、厦门7个城市建设预商用试验网络。EPC网络采用融合组网方式进行建设，根据厂家设备的成熟度，选用现有设备厂家设备进行改造，满足第二阶段要求。将现网SGSN、GGSN设备的Gn接口割接至IP承载网，EPC网络与SGSN通过IP承载网直接互通。第二阶段引入DRA试点。每个城市EPC核心网容量满足10万用户需求，总容量达到

9、70万用户。第一阶段立足满足工信部测试要求（2010.122011.Q3）第二阶段建设预商用试验网（2011.Q42012.Q1）LTE试验网情况国内部分-25-TD-LTE 和FDD-LTE具有各自的技术优势，尤其TD-LTE 可利用零散的频谱资源，适合不对称的业务。运营商推动中国移动积极倡导TD-LTE 和LTE FDD的融合,已得到众多海外运营商的支持。两者在标准和技术实现上存在很大的共性，有利于系统和终端对双模的支持。互补的技术优势具备融合的基础 标准、系统设备、芯片、终端、业务等全面融合中国政府推动为成为今后4G 发展的主导者之一，三大部委支持TD-LTE与FDD-LTE 的融合。T

10、D-LTE和LTE FDD的融合是发展趋势-26-交流提纲LTE产业发展现状基本原理关键技术标准演进基本概念基本原理LTE网络架构EUTRAN与EPCIMS物理层帧结构-27-EUTRAN（接入网）MMESGW/PGWx2 x2 x2 eNBeNB S1 HSS/AAA PCRF IMS EPC（核心网）Service LayerEUE（用户终端）eNB接入网扁平化核心网全IP 化核心网与业务分离IMS 对业务负责LTE网络架构-28-EUTRAN（无线接入网）MMESGW/PGWx2 x2 x2 eNBeNB S1 HSS/AAA PCRF IMS EPC（核心网）Service Layer

11、（业务应用层）EUE（用户终端）eNBLTE网络架构-29-PCRF：负责策略控制的决策，也负责位于P-GW 中流量收费功能。PCRF 提供QoS 授权（QoS 等级标识和比特率）EPS网元和接口-30-E-UTRAN，由eNB 构成EPC(Evolved Packet Core)，由MME(Mobility Management Entity)、S-GW(Serving Gateway)及P-GW(PDN Gateway)构成相对UMTS 的网络结构而言，LTE 的网络结构进行了大幅度简化。E-UTRAN与EPC-31-全IP 化多媒体服务结构 基于IETF 协议(SIP,RTP,RTSP,

12、COPS,DIAMETER,etc.)基于无线和有线接入网络设计 服务透明化解决方案 服务透明化解决方案 Visited PS Visited PS domain domain backbone backbone PS Domain PS Domain Interworking Interworking Home PS Home PS domain domain backbone backbone SG SGi i Visited VisitedIP Multimedia IP Multimedia System(IMS)System(IMS)IP Multimedia IP Multimed

13、ia Domain Interworking Domain Interworking Home HomeIP Multimedia IP Multimedia System System（IMS IMS）HSS HSSIMS架构-32-FDD 帧结构 一个长度为10ms 的无线帧由10 个长度为1ms 的子帧构成；每个子帧由两个长度为0.5ms 的时隙构成；10LTE FDD帧结构-33-一个长度为10ms 的无线帧由2 个长度为5ms 的半帧构成 每个半帧由5 个长度为1ms 的子帧构成 常规子帧：由两个长度为0.5ms 的时隙构成 特殊子帧：由DwPTS、GP 以及UpPTS 构成 支持5

14、ms 和10ms DL UL 切换点周期11 子帧:1ms 时隙0.5ms#0DwPTS 特殊子帧:1ms#2#3#4 半帧:5ms 半帧:5ms 帧:10msGPUpPTSLTE TDD帧结构-34-TDD 帧结构-上下行配置12LTE TDD帧结构上下行配置-35-无线帧OFDM 符号天线端口基本时间单位时隙-slot子帧 物理资源接收机用来区分资源在空间上的差别，包括三类天线端口：CRS：天线端口03MBSFN：天线端口4DRS：天线端口5物理资源概念LTE 物理层资源-36-资源单位RE 对于每一个天线端口，一个OFDM 或者SC-FDMA 符号上的一个子载波对应的一个单元叫做资源单元

15、；资源单位RB 一个时隙中，频域上连续的宽度为180kHz 的物理资源称为一个资源块；15LTE 物理层资源-37-下行物理信道的RE 映射PDCCH、PCFICH以及PHICH映射到子帧中的控制区域上 PCFICH用于指示在一个子帧中传输PDCCH所使用的OFDM个数21LTE 物理信道映射（下行为例）-38-信道映射27LTE 信道映射关系-39-交流提纲LTE产业发展现状基本原理关键技术标准演进基本概念关键技术OFDM技术MIMO技术LTE技术创新-40-频分多址系统 下行OFDM：用户在一定时间内独享一段“干净”的带宽 上行SC-FDMA：具有单载波特性的改进OFDM 系统（低峰平比）

16、MIMO（多天线技术）下行MIMO：发射分集：空间复用：波束赋形：空间多址：上行MIMO：空间多址：扁平网络 取消RNC（中央控制节点），只保留一层RAN 节点eNodeBNodeB 和核心网采用基于IP 路由的灵活多重连接S1-flex 接口 相邻eNodeB 采用Mesh 连接X2 接口LTE技术创新-41-OFDM 是一种新技术吗？不是OFDM（正交频分复用）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 多采用几个频率并行发送，实现宽带传输 生活中的频分系统OFDM技术-42-OFDM 是一种新技术吗？是 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

17、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。如何做到这一点？依赖FFT（快速傅立叶变换）为什么直到最近20年才逐渐实用？有赖于数字信号处理（DSP）芯 片的发展。OFDM技术-43-OFDM 发射机原理框图OFDM技术-44-OFDM 技术的优势：抵抗多径衰落OFDM技术-45-OFDM 技术的优势：抵抗频率选择性衰落 化零为整，简化接收机的信道均衡操作OFDM技术-46-OFDM 技术的优势：插入CP 应对符号间干扰OFDM技术-47-为什么LTE 采用OFDM 技术OFDM技术-48-MIMO 技术基本原理 在发送端和接收端均使用多根天线进行数据的发送和接收；在发

18、送端每根（/多根）天线上发送不同的数据比特；在多散射体的无线环境中，来自每个发射天线的信号在每个接收天线中是不相关的，并在接收机端利用这种不相关性对多个天线发送的数据进行区分和检测；可以产生多个并行的信道，并且每个信道上传递的数据不同，从而提高信道容量MIMO技术-49-MIMO 技术 空间复用 空间复用 多天线技术 多天线技术 传输分 传输分集 集 波束赋形 波束赋形 MU-MIMO MU-MIMOMIMO技术-50-复用和多址概念多址：强调如何复用多个用户的数据复用：不强调复用的多个数据流用于一个用户还是多个MIMO技术-51-复用和多址概念MIMO技术-52-传输分集SFBCMIMO技术

19、-53-MIMO技术-54-空间复用 单码字空间复用 多码字空间复用 一般来说空间复用要求在发送端的不同天线上发送多个编码的数据流MIMO技术-55-基于波束赋形的空间复用MIMO技术-56-MU-MIMO SU-MIMO:同一用户使用相同的时频资源进行倍速传输（两 侧多天线）；MU-MIMO:不同用户使用相同的时频资源进行传输（单侧多天 线）；LTE 上行仅仅支持MU-MIMO 这一种MIMO 模式SU-MIMO MU-MIMO MIMO技术-57-SDMA 下行空分多址：基站将多个空间复用流分给多个终端，使其可以共享相同的时频资源。上行空分多址：多个终端共享相同的时频资源向基站发送。MIM

20、O技术-58-MIMO 天线技术优势空间复用可以有效的提升峰值速率和频谱效率，目前LTE 下行支持最多4 层的空间复用传输分集可以提高链路的传输质量，特别是在低信噪比情况下，可以有效的提升系统的频谱效率波束赋形可以提高链路的传输质量，特别是在低信噪比情况下，可以有效的提升系统的频谱效率空间复用/波束赋形/传输分集的联合使用，可以有效的提高LTE 系统的高峰值速率和高频谱效率MIMO技术-59-LTE 多天线处理 层映射(Layer Mapping)预编码(Precoding)资源映射（RE Mapping）天线端口映射（Antenna Port mapping）MIMO技术-60-致 谢感谢领导及专家的聆听！-61-谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH