TD-LTE概述

-1-2011年2月中国移动通信集团设计院TD-LTE概述目录移动互联网发展趋势中国移动四网定位及近期TD-LTE发展思路TD-LTE产业发展情况TD-LTE关键技术-2--3-移动互联网发展趋势移动互联网整体发展趋势是与互联网的融合，在业务层面，移动网和传统互联网在内容和应用体验趋向一致发展，但产品推出速度更快于传统互联网，在网络层面，相比固定互联网，移动运营商也开始提供廉价和较高的上网速率。业务层面：移动网和传统互联网在内容和应用体验趋向一致发展，但产品推出速度更快于传统互联网网络服务层面：移动运营商提供移动高速廉价的移动互联网接入服务，提供移动上网通道，向固定互联网接入融合。第3页Subscriptions(million)49-4-移动互联网发展趋势在移动互联网快速发展的推动下，越来越多的移动通信用户成为移动互联网用户，由此也推动了移动数据流量的增长––根据成熟市场日本的数据，未来移动互联网的用户数将远远超过传统互联网根据成熟3G市场的数据，移动互联网用户数占运营商总用户数的比例维持在90％左右移动互联网用户的发展一方面取决于移动互联网业务的发展，另一方面取决于运营商网络的发展35.523.53.0iMode移动互联网用户数数据来源：NTTdocomo网络总用户数11.53G用户数46.388.8%48.890.2%51.190.8%52.690.5%53.454.689.95%43.988.8％20001500100050003000250020062007200820092010201120122013MobileFixed全球宽带用户预测Source:HuaweiWirelessAnalysis预计2013年，全球固定宽带用户达到6亿，同期移动宽带用户将达到20亿之多，约80％份额-5-智能手机带来了网络数据流量的激增终端发展趋势2007年AT&T正式起用了苹果的iPhone后，3年内移动网络的流量增长了50倍由于iPhone用户只需要支付69美元/月的价格就可以无限量使用数据流量，iPhone的用户数据使用流量是AT&T平均用户使用量的20倍3%的无线用户占用40%的数据流量日本手机市场智能手机的市场份额超过50%NTTDoCoMo数据流量的年复合增长率上升54%，语音流量的年复合增长率下降2%NTTDoCoMo数据流量目前占总流量的90%PAD类产品可能加速数据流量增长趋势国外移动数据流量发展趋势分析国外咨询机构预测移动数据流量在未来几年内仍将保持快速增长的态势––––预计2010年，全球移动数据流量将会超过移动语音流量预计全美移动互联网数据流量未来5年有望增长40倍预计美国移动设备数据流量就将从今年的每月8PB增加到2015年的每月327PB，复合年增长率约为117%预计到2015年美国智能手机流量占比将达到98%数据来源：英国市场研究公司CodaResearchConsultancy-6-目录移动互联网发展趋势中国移动四网定位及TD-LTE近期发展目标TD-LTE产业发展情况TD-LTE关键技术-7-WLAN主要承载PC、手机及第三方WiFi终端的网络定位---业务承载策略话音和中低速数据业务更强的覆盖和移动性能力-8-更高的数据承载能力GSM/EDGEWiFi（802.11g/n）TD-LTETD-SCDMA2G主要承载话音、短信业务等基础业务2G/3G/LTE/WLAN四网定位中高速数据业务（500kpbs）互联网数据业务TD-LTE主要承载高速数据业务，并具备承载话音业务功能。TD主要承载手机终端的移动数据业务，并承载部分话音业务。中国移动数据流量增长预测规划期内，中国移动数据流量结构将发生根本性变化，2G网络流量占比迅速下降，TD网络数据流量快速上升，“T+W”的实施将使WLAN网络流量保持较快增长，规划中后期LTE流量迅速增长规划期末，TD数据流量占比为将达到51%，2G为9%，WLAN分流流量占18%，LTE为22%单位：亿MB519%规划期末数据流量结构22%18%TD2GWLANLTE注：2G、TD网络流量中，物联网用户数据流量约为400亿MB，占比为5%-9-中国移动“十二五”数据流量结构140001200010000800060004000200002010201120122013201420152G网络流量TD网络流量LTE网络流量WLAN网络流量-10-“融合兼容、同步发展”是TD-LTE近期发展目标要把实现TD-LTE与FDDLTE的融合与兼容作为当前TD-LTE发展至关重要的战略目标。TD-LTE与FDDLTE的融合与兼容要从LTE启动的初期就开始，从标准制定、芯片设计和终端制造各个环节加以落实，并积极推广。基本目标是既要确保中国移动的TD-LTE客户能够走出去，实现国际漫游；也是要确保国外运营商的LTE客户能够进得来，使其漫游到中国移动的TD-LTE网络。TD-LTE网络和终端适用的频段要积极倡导“国际频段加国内频段”模式，在国际上推动国际通用的TD-LTE频率，确保实现TD-LTE的全球漫游。TD-LTE终端产品工作也要围绕TD-LTE与FDDLTE融合与兼容的目标，并通过提供TD-LTE终端产品来弥补中国移动客户上网速率低的短板。近期，LTE终端产品要集中在TD-LTE数据卡和TD-LTE接入网关（LTE转Wi-Fi）两类产品上。同时，尽早开始考虑承载语音业务和其它形式的LTE终端产品。TD-LTE多模终端要与现有的2G和3G制式兼容，其中3G技术在国内可推荐采用TD-SCDMA制式，但同时要推出兼顾国际市场的多模终端。目录移动互联网发展趋势中国移动四网定位及TD-LTE近期发展目标TD-LTE产业发展情况TD-LTE关键技术-11--12-蜂窝移动通信技术发展趋势-13-LTE及WIMAX全球部署情况LTE网络部署情况目前已有52个国家128个运营商承诺发展LTE，另有52家运营商预承诺发展LTE。2012年底，至少64个LTE网络将投入商业运营。（数据来源：GSA2011年1月份数据）截止2010年12月底，Teliasonera(挪威&瑞典)等17家中小运营商率先部署，基本为FDDLTE。TD-LTE已经建成15个试验网，但规模及影响力较小，需要更大规模的试商用网络来推动TD-LTE成熟。WiMAX网络部署情况目前在147个国家部署了555个商用网络。（数据来源：WiMAXForum）（含802.16d）LTE阵营尤其是TD-LTE和WiMAX正在进行艰苦的拉锯战。WIMAX部分运营商在考虑转向LTE，但策略不同：明确放弃WiMAX,转向LTEFDD，如俄罗斯YOTA。在LTEFDD/TDD之间摇摆，如美国Clearwire。等待TD-LTE成熟后，网络向TD-LTE演进，如马来西亚P1。新获得TDD频段的运营商在WiMAX/TD-LTE之间摇摆。在WiMAX和TD-LTE之间犹豫，可能采取过渡性方案，如印度唯一获得全国性TDD牌照的Reliance考虑先上WiMax,再向TD-LTE演进的道路。短期内继续发展WiMAX网络，如印度TDD牌照WiMAX运营商Tikona。-14-HSPAMBMSR5/6/7R8R9R10LTE-Advanced将作为Release10的主要内容规范中发布3GPPRelease8包含了LTE的绝大部分特性完善和增强LTE系统LTE标准进展3GPP于2009年3月发布第一版（Release8），R8版本为LTE标准的基础版本；于2010年3月发布第二版（Release9），R9版本为LTE的增强版本，主要增加了支持多流Beamforming、eMBMS、SON、HomeeNB等新功能。预计2011年3月将完成包括FDD和TDD在内的LTE又一个新版本Release10即LTE-Advanced（LTE-A），该版本主要增加了增强的上下行MIMO、载波聚合、无线中继、增强的小区间干扰协调等新功能。从目前标准进展情况来看，3GPPTD-LTE和FDDLTE标准制定进度一致。3GPPLTE在Release8的36系列TD‐SCDMA：1.6MHz载波，1.28McpsWCDMA：上下行各5MHz载波，3.84Mcps3G时期，TDD和FDD帧结构存在很大差异LTE阶段，TDD和FDD基本一致FDD帧结构TDD帧结构大同小异促产品走向融合TD-LTE和FDDLTE标准融合帧结构和参数融合奠定基础共用所有规范，公共部分超90%基本物理层参数和技术-OFDM参数，编码调制，参考符号与数据映射，物理层过程，控制信令，MIMO与波束赋形高层信令无线网络接口射频和终端一致性技术框架差异来自双工方式，主要在物理层TD-LTE的特殊子帧-保护时间（GP）长度可调以支持不同小区大小-在UpPTS中传输TDD独有的短随机接入TD-LTE具有7种上下行比例配置其它TDD优化技术-智能天线，单流、双流（TDD更有优势，FDD可选）-主同步信号位于DwPTS中-信道测量和调度-15--16-2009年底，具备满足SAE商用网络基本要求的核心网设备2009年底，部分厂商开始提供基于R8版本的双通道测试设备08.Q409.Q109.Q209.Q309.Q408.Q208.Q310.Q110.Q210.Q310.Q411.Q111.Q2网络设备09Q409Q410Q311.Q311.Q412.Q1LTE系统设备进展在核心网侧，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经可以提供基于R8版本的LTE-FDD商用设备，预计到2010年底，系统设备厂商将推出基于R9版本的设备。TDD与FDD系统设备产品基本同步开发，但商用进程TDD要比FDD晚约一年多的时间。2010年三季度前，大部分厂家可推出基于R8版本TD-LTE的8通道测试设备，R9版本（即支持双流波束赋形）产品预计在2011年第一季度支持。2010年Q3，基本可提供基于R8版本的8通道测试设备11Q12011年Q1，可提供基于R9版本的8通道测试设备系统制式TDDFDD天线配置8天线两天线两天线*单板支持扇区能力（20MHz）12~32~3-17-–物理层算法复杂度相近TD-LTE与LTE-FDD可完全共用BBU硬件，通过软件可配置成不同系统相同系统带宽和天线通道配置下(如20MHz、2天线)，TDD与FDDBBU硬件处理需求相当TD-LTE中8天线通道配置相比2天线通道配置，基带处理复杂度约为2~3倍目前各主流厂商均采用相同BBU硬件（含各类板卡）来实现TD-LTE与LTE-FDD*注：华为、中兴、诺西、上海贝尔、爱立信由于双工方式、频段、通道数等差异，TD-LTE与LTE-FDD无法共用RRU•RRU前端结构与器件差别较大••FDD前端采用双工器隔离上下行频段，而TDD利用开关/环形器实现上下行时隙转换频段差异导致前端滤波器无法通用，需专门定制和优化•两系统部分射频等指标以及数字中频处理相近，可相互借鉴部分中频设计方案TD-LTE和FDDLTE系统设备融合TD-LTE与LTE-FDD核心网完全融合，基站部分融合••无线网络仅eNB一个网元，都采用分布式基站（BBU+RRU）形式RRU类型不同：TD-LTE存在8和2通道2种RRU，FDD以2通道RRU为主–90%协议栈和流程一致-18-2009年普天三星新邮通烽火各厂家TD-LTE设备进展情况根据目前设备测试进展，爱立信、诺西、大唐、华为、中兴、贝尔、摩托7个厂家已在2010年底进行D频段8通道设备测试，普天、三星、新邮通、烽火4个厂家进度相对较慢，预计可在2011年二季度前进行D频段8通道设备测试。爱立信诺西大唐华为中兴贝尔摩托2010年Q1Q2BBU工信部送测Q3Q42011年Q1Q2Q3Q4D频8通道RRU送测D频双通道RRU送测2012年之后E频双通道RRU送测注：摩托受公司合并影响后续进度存在不确定性；数据来源：2011年1月设备厂家反馈资料。