TD-LTE基本原理及关键技术

广州市宜通世纪科技有限公司务实创新精诚智和TD-LTE基本原理及关键技术广州市宜通世纪科技有限公司课程内容•TD-LTE概述•TD-LTE网络架构•TD-LTE协议栈•TD-LTE关键技术•TD-LTE的优劣性广州市宜通世纪科技有限公司TD-LTE概述LTE简介LTE相关组织介绍广州市宜通世纪科技有限公司LTE背景•LTE表示3GPP长期演进(LongTermEvolution)•2004年11月3GPPTSGRANworkshop启动LTE项目广州市宜通世纪科技有限公司移动通信技术的演进路线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2G2.5G2.75G3G3.5G3.75G3.9GGPRSEDGEHSDPAR5HSUPAR6MBMS4GMBMSCDMA20001XEV-DO802.16e802.16mHSDPAHSPA+R7FDD/TDD4GGSMTD-SCDMAWCDMAR99802.16dCDMAIS95CDMA20001xLTEEV-DORev.AEV-DORev.BHSUPAHSPA+R7广州市宜通世纪科技有限公司更好的覆盖峰值速率DL:100MbpsUL:50Mbps低延迟CP:100msUP:5ms更低的CAPEX&OPEX频谱灵活性更高的频谱效率LTELTE的目标广州市宜通世纪科技有限公司峰值数据率1实现峰值速率的显著提高，峰值速率与系统占用带宽成正比2在20MHz带宽内实现100Mbit/s的下行峰值速率(频谱效率5bit/s/Hz)3在20MHz带宽内实现50Mbit/s的上行峰值速率(频谱效率2.5bit/s/Hz)目标广州市宜通世纪科技有限公司移动性•E-UTRAN系统应能够支持:–对较低的移动速度(0-15km/h)优化–在更高的移动速度下(15-120km/h)可实现较高的性能–在120-350km/h的移动速度(在某些频段甚至应该支持500km/h)下要保持网络的移动性–在各种移动速度下，所支持的语音和实时业务的服务质量都要达到或超过UTRAN下所支持的广州市宜通世纪科技有限公司频谱•频谱灵活性–E-UTRA系统可部署在不同尺寸的频谱中，包括1.4、3、5、10、15和20MHz,支持对已使用频率资源的重复利用–上行和下行支持成对或非成对的频谱•共存–与GERAN/3G系统在相同地区邻频–与其他运营商在相同地区邻频–在边境两侧重合的或相邻的频谱内–与UTRAN和GERAN切换–与非3GPP技术(CDMA2000,WiFi,WiMAX)切换广州市宜通世纪科技有限公司LTE关键技术•频谱灵活–支持更多的频段–灵活的带宽–灵活的双工方式•先进的天线解决方案–分集技术–MIMO技术–Beamforming技术•新的无线接入技术–OFDMA–SC-FDMA广州市宜通世纪科技有限公司TD-LTE概述LTE简介LTE相关组织介绍广州市宜通世纪科技有限公司LTE标准组织功能需求标准制定技术验证TSGRANTSGSATSGCTPCGTSGGERAN广州市宜通世纪科技有限公司3GPP组织架构ProjectCo-ordinationGroup(PCG)TSGGERANGSMEDGERadioAccessNetworkGERANWG1RadioAspectsGERANWG2ProtocolAspectsGERANWG3TerminalTestingTSGRANRadioAccessNetworkRANWG1RadioLayer1specRANWG2RadioLayer2specRadioLayer3RRspecRANWG3lubspec,lurspec,luspecUTRANO&MrequirementsRANWG4RadioPerformanceProtocolaspectsRANWG5MobileTerminalConformanceTestingTSGSAService&SystemsAspectsSAWG1ServicesSAWG2ArchitectureSAWG3SecuritySAWG4CodecSAWG5TelecomManagementTSGCNCoreNetwork&TerminalsCTWG1MM/CC/SM(lu)CTWG3InterworkingwithexternalnetworksCTWG4MAP/GTP/BCH/SSCTWG6SmartCardApplicationAspects广州市宜通世纪科技有限公司20052006200720082009LTE标准化进展LTEstartWorkItemStartStudyItemStage1FinishWorkItemStage3FinishWorkItemStage2FinishFirstMarketApplication3GPPR8定义了LTE的基本功能，该版本已于2009年3月冻结，3GPPR9主要完善了LTE家庭基站、管理和安全方面的性能，以及LTE微微基站和自组织管理功能，预计将于2009年年底冻结2010广州市宜通世纪科技有限公司NGMN简介NGMN时间表NGMN愿景1、使全球移动通信产业链聚集在统一需求之下，引导、驱动标准研究、产品研发，促进HSPA&EVDO之后的移动网络健康发展2、推动IPR改革，使IPR透明和费率可预见性1、2008年底完成LTE（R8）标准2、2009年测试3、2010提供商用1、运营商（Members)20家2、制造商(Sponsors)34家,包括设备制造商,芯片厂家和测试设备厂家3、研究机构和大学(Advisors)3家NGMN成员NGMN简介1、NGMN（)是2006年初由全球7家主流运营商发起成立的非营利性组织2、NGMN：NextGenerationMobileNetworks（BeyondHSPA&EVDO)无线宽带创新的发动机广州市宜通世纪科技有限公司NGMN工作组介绍NGMNSpectrum(频谱）IPR（知识产权）Ecosystem（生态系统）TWG(技术组）Trial（试验）寻找可统一利用的频谱与ITU、国家、地区频谱管理部门协调、沟通推动IPR改革，使IPR透明和费率可预见与互联网行业合作，构建“多方共赢”生态环境对技术进行早期验证向LSTI提测试需求从运营的角度，提出各种需求并与制造商讨论可行性驱动标准从5个方面推动下一代移动宽带发展广州市宜通世纪科技有限公司LSTI组织架构SteeringBoardSteeringGroupWGPRWGPoC1WGPoC2WGIODTWGIOTFCTProgramOfficeNSN广州市宜通世纪科技有限公司IOTIODTTrialsProofofConceptpartiallycompliantCompliantoverkeysubsetCompliantCompliant+formfactorUEVendor+testUEorUEpartnerVendor+UEpartnerpairsMultiplePartnersVendorsandUEOperator+Vendor+UEpartnerApplications2007200820092010POCIODTIOT/TrialsEPC:TeststartLSTI工作计划广州市宜通世纪科技有限公司LSTI各组活动里程碑IEEEComms2007200820092010M1SIMOM2MIMOM3RRMM4MobilityM5startM6aFeaturesetM6bAgreebaselineM7IODTCompletereportingLaunchPRM1M2WebcastLTEBerlinM1PRLTEAsiaMWC09LTEUSALTELondonLTEBerlinMWC10NGMNConfWebsiteM8TestsdefinedM9IOTCompletereportingIODTPRProofofConceptPR/MarketingIODTIOTCTIACTIAFriendlyCustomerTrialsM1TDDM2M3M4M10TestsdefinedM11SetupM12aRadioM12bEndtoendtrialscompleteCurrentprojectionsforFCTLTEAsiaLTEAmericasATIS广州市宜通世纪科技有限公司NGMNTrialGroupLSTI（LTE/SAETrialInitiative)ProgressReportsNGMNTrial不做具体测试，只向LSTI提需求；LSTI开展测试需求，制定测试计划等NGMN测试包含LTEandWiMAX；LSTI只包含LTE测试TestingRequirementsNGMNTrial和LSTI的合作关系广州市宜通世纪科技有限公司课程内容TD-LTE概述TD-LTE网络架构TD-LTE协议栈TD-LTE关键技术TD-LTE的优劣性广州市宜通世纪科技有限公司LTE网络构架MME/S-GWMME/S-GWX2S1移动性管理服务网关MME/SGW与eNodeB的接口EPCE-UTRANeNodeB间的接口NodeBRNC+=eNodeBEPSeNodeBX2X2eNodeBeNodeBUuE-UTRAN中只有一种网元——eNodeB演进分组核心网——EPC演进分组系统——EPS在新的LTE框架中，原先的Iu,将被新的接口S1替换。Iub和Iur将被X2替换广州市宜通世纪科技有限公司LTE全网架构SGiS4S3S1-MMEPCRFS7S6aHSSS10UEGERANUTRANSGSNLTE-UuE-UTRANMMES11S5ServingGatewayPDNGatewayS1-UOperator'sIPServices(e.g.IMS,PSSetc.)Rx+网络结构扁平化E-UTRAN只有一种网元—E-NodeB全IP媒体面控制面分离与传统网络互通广州市宜通世纪科技有限公司LTE相关的节点接口S1-MMEE-UTRAN和MME之间的控制面协议参考点S1-UE-UTRAN和发Serving-GW之间的接口每个承载的用户面隧道和eNodeB间路径切换（切换过程中）X2eNodeB之间的接口，类似于现有3GPP的Iur接口LTE-Uu无线接口，类似于现有3GPP的Uu接口广州市宜通世纪科技有限公司S1接口•S1接口定义为E-UTRAN和EPC之间的接口。•S1接口包括两部分：–控制面的S1-C接口。–用户面的S1-U接口。–S1-C接口定义为eNB和MME功能之间的接口；–S1-U定义为eNB和SAE网关之间的接口。•EPC和eNBs之间的关系是多到多，即S1接口实现多个EPC网元和多个eNB网元之间接口功能。LTE系统广州市宜通世纪科技有限公司S1接口功能•SAE承载业务管理功能，例如建立和释放•UE在LTE_ACTIVE状态下的移动性功能，例如Intra-LTE切换和Inter-3GPP-RAT切换。•S1寻呼功能•NAS信令传输功能•S1接口管理功能，例如错误指示等•网络共享功能•漫游和区域限制支持功能•NAS节点选择功能•初始上下文建立功能LTE系统广州市宜通世纪科技有限公司S1接口的信令过程•S1接口的信令过程有：–SAE承载信令过程，包括SAE承载建立和释放过程。–切换信令过程–寻呼过程–NAS传输过程，包括上行方向的初始UE和下行链路的直传–错误指示过程–初始上下文建立过程LTE系统广州市宜通世纪科技有限公司X2接口•X2接口定义为各个eNB之间的接口。•X2接口包含X2-C和X2-U两部分。•X2-C是各个eNB之间控制面间接口，X2-U是各个eNB之间用户面之间的接口。•S1接口和X2接口类似的地方是：S1-U和X2-U使用同样的用户面协议，以便于eNB在数据前向时，减少协议处理。LTE系统广州市宜通世纪科技有限公司X2-C接口功能•X2-C接口支持以下功能：–移动性功能，支持