第四代移动通信LTE技术介绍

2011年11月LTE技术简介2中国移动通信集团上海有限公司ChinaMobileGroupShanghaiCo.,Ltd.目录TD-LTE发展情况LTE全球发展情况TD-LTE的关键技术LTE-A技术全球LTE网络部署情况2009年12月15日，TeliaSonera在北欧建设第一个LTE商用网截至2012.7.11，101个国家的338个运营商承诺投资LTE网络–45个国家88个LTE商用网络（79个FDD,7个TD-LTE,2个FDD/TDD）–11个国家58个LTE试验网络–至2012年底，预计至少150个LTE网络在64个国家中实现商用已商用LTE承诺商用LTELTE实验网全球LTE用户发展情况到2012年一季度，全球LTE用户已经达到1700万，2012年第一季度新增740万，呈现加速发展态势；预计2012年底达到4000万用户。用户主要集中在北美和亚太地区，北美地区占比达到64%，亚太地区占比为33%。韩国和日本是2012年LTE用户增长最快的地点日本韩国韩国2012/10LTE用户数1.美国2800万2.韩国1600万3.日本1000万============================全球5700万•2012/10,累计600万LTE用户数•从2012/7/20，新增200万LTE用户数•2012/11,累计740万LTE用户数•2012/8,单月新增100万LTE用户数•2012/9,累计360万LTE用户数•LTE用户数渗透率达到36%韩国•2012/9,累计250万LTE用户数日本和韩国LTE(FDD)市场情况韩国LTE频段规划和使用策略201120122013850MHz(10MHz)全国覆盖1.8GHz(10MHz)-全国覆盖900MHz(10MHz)–区域覆盖•韩国采用高低频段相结合的LTE覆盖方式•每家运营商在每个频段上各有10MHz带宽，一个频段做覆盖层，一个频段做容量层•计划2014年将分配的频段包括700MHz，2.6GHz和2.3GHz1.8GHz(10MHz)区域覆盖850MHz(10MHz)全国覆盖2.1GHz(10MHz)区域覆盖韩国三大运营商LTE覆盖情况•快速部署6-9个月内实现LTE网络全国覆盖•室内覆盖:新建楼宇优先采用MIMO双通道覆盖，现有楼宇利旧原有DAS单通道系统。24-28城市84-86城市全国覆盖2012年3月29日2011年7月1日2012年1月1日2012年3月26日2011年12月28日2012年4月1日2012年4月23日2012年7月1日2012-05-31SKT在韩国LTE用户发展案例November2011December2011January2012February2012韩国3G用户数SKTLTE用户数/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式/通用格式月份LTE4个月3G14个月减少934,000用户数=2%3G用户减少...在三个月内SKT在76天内LTE用户数从1百万增长到2百万FDD频段划分和使用频率频段带宽部署方式覆盖范围Site注释TeliaSonera2.6GBand720MHz新建城区2T2RTeliaSonera800MHzBand2010MHz新建广域覆盖2T2RTeliaSonera1800MHzBand310MHz升级城市覆盖2T2RDocomo2.1GBand15MHz升级城市2T2R室内部署10MHzSKT850MHzBand510MHz新建全国2T2RSKT1800MHzBand310MHz升级城市2T2RLGU+850MHzBand510MHz新建全国2T2R下一步考虑2.1GT-Mobile800MHzBand2010MHz新建广域覆盖2T2RT-Mobile1800MHzBand320MHz升级城市2T2RT-Mobile2.6GBand720MHz新建城区2T2RVerizon700MHzBand132*10MHz新建全国2T2R下一步考虑1.7G&2.1GKT1800MHzBand310MHz新建全国2T2R900MHz（10MHz）提升局部区域容量EMT2.6GBand720MHz新建广域覆盖2T2RTMN2.6GBand720MH新建广域覆盖2T2RElisa1800MHzBand320MHz升级城市覆盖2T2RElisa2.6GBand720MHz新建热点覆盖2T2R仅用于企业客户LMT1800MHzBand330MHz升级全国2T2RO2Telefónica800MHzBand2010MHz新建广域覆盖2T2R•大多数运营商都采用1个以上频段部署•大多数运营商每个频段上的资源仅10MHz或者20MHz•由于频段分散且资源有限，海外运营商对于CA和Smallcell的要求比较迫切。•采用2JRCoMP获得4R/8R的增益•1800MHz/2100MHzrefarming到LTE成为趋势TDD频段划分和使用频率频段带宽部署方式覆盖范围Site注释Reliance2.3GBand4020MHz新建22个邦2T2RBhartiAirtel2.3GBand4020MHz新建4个邦2T2RAircell2.3GBand4020MHz新建8个邦2T2RClearWire2.6GBand41140MHz新建全国2T2R/4T4R除了band38之外的频谱WCP2.6GBand4120MHz新建全国4T4R另外10MHz在2014年后Hutchison2.3GBand4030MHz新建全港2T2R/4T4RCMCCHK2.3GBand4030MHz新建全港2T2RSTC2.3GBand4020MHz新建城市2T2R沙特Mobily2.6GBand3820MHz新建城市2T2R沙特Brazil2.6GBand3840MHz新建城市8T8R巴西MTS2.6GBand3820MHz新建城市2T2R俄罗斯•印度和香港的3家TD-LTE运营商采用相同的时隙配置。•CLW和WCP部署在band41上(不含band38),对band41的产业链国际化推进很有利目录TD-LTE发展情况LTE全球发展情况TD-LTE的关键技术LTE-A技术TD-LTE全球部署情况截止2012年7月11日，已经宣布商用的TD-LTE网络有9个运营商,主要集中在2.6GHz、2.3GHz频段。2011年2月由中国移动主导联合7家运营商发起成立TD-LTE全球发展倡议（GTI），已快速发展至48家运营商成员，27家厂商合作伙伴；目前已经有38个运营商计划部署或正在进行试验。国家运营商频率3GPP频段波兰Aero2(FDD/TDD)2.6GBand38沙特Mobily2.6GBand38沙特STC2.3GBand40巴西SKY-TV2.6GBand38日本软银2.6GBand38澳大利亚NBN2.3GBand40印度BhartiAirtel2.3GBand40瑞典3Sweden(FDD/TDD)2.6GBand38英国UKBB3.5G,3.6GBand42/4320042005200620072008200920102011201220132004年12月LTE研究项目正式立项（SI启动）2006年9月LTESI阶段完成，WI阶段开始2007年11月中国移动联合27家公司主导提出了LTE-TDD融合帧结构的建议，形成帧结构兼容形式2008年底R8版本冻结单流Beamforming多址方式OFDMA/SC-FDMA支持多流传输，MIMO上下行均支持64QAM2009年12月R9冻结HomeeNB增强支持双流BFSONeMBMSTD-LTE家庭基站2011年6月R10冻结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无线中继Relay增强型小区间干扰协调2012年底在R10标准接近完成后，R11版本正式立项，R11版本预计在2012年底冻结。LTE标准进程情况LTEFDD共用所有规范，公共部分超过80%，差异来自双工方式，主要在物理层。由于TD-LTE采用时分方式，因此需要严格同步，需考虑上下行间的干扰，且支持高速移动的能力不如FDD，因此TDD的规划和优化更复杂。TD-LTE由于需要预留保护间隔，频谱效率略低于FDD，但由于子帧可调整，TD-LTE可更好的匹配上下行业务需求不对称的场景。TD-LTE与FDD-LTE标准异同点比较核心网相同的核心网架构和协议无线网L2/L3除TDD特殊配置及TDD特有的终端能力外，其余协议定义相同物理层相同点不同点编码调制相同随机接入机制基本相同小区选择机制相同MIMO机制相同上/下行控制机制基本相同双工方式不同帧结构定义不同部分物理信道（如，PRACH、SRS、SCH）资源配置不同部分物理过程（如，HARQ过程）不同TDD与FDD标准对比2009年底，部分厂商开始提供基于R8版本的双通道测试设备2009年底，具备满足SAE商用网络基本要求的核心网设备08.Q409.Q109.Q209.Q309.Q410.Q108.Q308.Q210.Q210.Q310.Q411.Q111.Q2网络设备09Q409Q42010年Q3，提供基于R8版本的8通道设备10Q311.Q311.Q412.Q1LTE系统设备发展进程TDD与FDD系统设备产品基本同步开发，但商用进程TDD要比FDD晚约1－2年时间。在核心网侧，2009年底已具备满足商用网络基本要求的核心网设备，并在第一个FDD－LTE商用网络中成功应用。在无线侧，2009年底，部分系统设备厂商已可以提供基于R8版本的LTE-FDD商用设备，到2011年，系统设备厂商推出了基于R9版本的设备。2011年，大部分厂家已经完成了基于R8版本TD-LTE产品的外场测试。2012年截至目前，主流厂家已完成了R9版本支持双流波束赋形产品功能的外场测试。2011年，提供基于R9版本的8通道设备11Q3LTEFDD的5家主要网络设备厂商（华为、中兴、爱立信、诺西、阿朗）均提供商用产品，特点在于规模效应明显：已大量出货，实现量产；且设备形态及规格统一，均为2通道产品，更有助于规模效应设备成熟度高：经过大量商用网络的长时间稳定应用，网络设备的稳定性、可靠性高，已达到商用水平LTEFDD商用网络产品与TD-LTE共平台，5家厂商的新基带单元均可同时支持LTEFDD与TD-LTE不断推出新站型，满足多场景覆盖需求，如阿朗推出的lightRadio微站、诺西推出的单RRU支持3扇区的6通道站型等在网络基本功能完备的前提下，LTE语音全套解决方案、LTE-A重要特性等新功能快速引入TD-LTE共有9家国内外系统厂商提供产品，特点在于TD-LTE与LTEFDD共商用平台：华为、中兴、爱立信等均推出了LTEFDD/TDD共硬件平台方案TD-LTE产品逐步成熟：2011年规模试验网使用的设备存在非商用平台、性能偏低、更改配置需重启基站等问题，扩大规模试验网招标设备已经逐步修改成熟。新产品不断推出：扩大规模试验网设备规范提出了商用网络要求，如支持80W输出功率、40MHz高带宽、10G光接口，大部分厂家推出了满足新规范的产品。LTEFDD网络设备现状TD-LTE网络设备现状LTEFDD众多运营商的强力拉动，LTEFDD设备产品在稳定性、可靠性、多样化、功能完备性等方面已基本商用成熟。TD-LTE网络设备在稳定性、可靠性、产品多样性等方面接近LTEFDD商用初期水平；但由于TD-LTE商用程度相对滞后，因此与当前已大量商用的LTEFDD产品相比，TD-LTE设备还需通过大规模商用优化性能并进一步提高产品的商用程度。总结TDD与FDD系统设备对比TD-LTE芯片终端发展情况17超过17家芯片厂商投身TD-LTE产业，并承诺基于单