(E-mail小课堂)TD-LTE网络基本原理及发展情况介绍

做国内最佳、创国际一流的通信咨询设计企业TD-LTE无线网络基本原理及发展情况介绍中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司2012-11-21主讲人：陈儒2011-9-8目录三、TD-LTE基本原理及关键技术五、TD-LTE无线网络规划与建设探讨四、TD-LTE试验网情况介绍二、TD-LTE产业及技术发展概况一、TD-LTE概述目录三、TD-LTE基本原理及关键技术五、TD-LTE无线网络规划与建设探讨四、TD-LTE试验网情况介绍二、TD-LTE产业及技术发展概况一、TD-LTE概述什么是TD-LTE？移动通信的演进目标TD-LTE的技术规范要求为什么要发展TD-LTE？TD-LTE带来的好处什么是TD-LTE?LTE是长期演进（LongTermEvolution）的简称，是第三代合作伙伴计划3GPP(The3rdGenerationPartnershipProject）为了对抗WIMAX（WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess）于2004年11月决定要发展的一个全新的系统。提高峰值速率和频谱效率减少用户面和控制面时延提高系统容量和覆盖能力降低设备和运营费用满足各种业务的QoS需求网络扁平化、全IP化OFDM、MIMO、智能天线等……LTE并非人们普遍误解的4G技术，而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准，它改进并增强了3G的空中接入技术。LTE的目标：对抗WiMAX竞争，打造超越WCDMA和TD-SCDMA的新一代无线通信系统，“确保在未来10年内领先”。什么是TD-LTE?LTE是分为TDD（时分双工）和FDD（频分双工）FDD是在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送，用保护频段来分离接收和发送信道。TDD时，接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载。TD-LTE是LTE中的TDD模式，是TD-SCDMA标准的长期演进。移动通信的演进目标2010年10月，国际电信联盟ITU（InternationalTelecommunicationsUnion)确定LTE-Advanced和802.16m作为新一代移动通信（4G)国际标准。LTE已经成为移动通信产业主流的研究方向，是现有3G技术TD-SCDMA和WCDMA的演进技术。系统容量系统性能网络架构业务需求TD-LTE的技术规范要求3GPP规范中明确了LTE的技术规范要求，主要在系统容量、系统性能、网络架构和业务需求方面。峰值速率：上行50Mbps，下行100Mbps提升小区边缘速率高于HSPA2-4倍的频谱利用率无线数据包延时10ms控制面建立延时50ms全IP化的扁平化结构更好地支持现有业务，同时支持更多的新型业务，如高清视频会议、视频点播等为什么要发展TD-LTE?全球市场驱动无线宽带化的发展移动互联网驱动带宽需求物联网的需求进一步加速了移动宽带技术的产业化相关厂商和运营商预测2015年移动互联网业务较现状有几十倍的增长知名市场研究机构JuniperResearch预测2014年M2M终端将达到4.12亿部全球机器约有500亿部，市场前景无限为什么要发展TD-LTE?智能手机的发展带来了网络流量的激增2007年AT&T正式起用iPhone后，三年内移动网络的流量增长了50倍；由于iPhone用户只支付69美元/月的价格就可以无限量的使用数据流量，iPhone的用户数据使用流量是AT&T平均用户是用量的20倍3%的无线用户占用40%的数据流量2009年，日本手机市场智能手机的市场份额就超过50%NTTDoCoMo数据流量年增长率上升54%PDA类产品加速了数据流量的增长趋势为什么要发展TD-LTE?网民数快速增长，半年增速达39.9%手机网民数占总互联网网民的72.2%国际出口带宽半年增速超10%中国互联网用户数不断增长，移动网互联网用户超过固定互联网用户，移动宽带化需求明显。业务时延语音通信类类150ms高清视频通信类150ms视频媒体类500ms互动游戏类20ms为什么要发展TD-LTE?移动互联网对带宽的需求更高，对时延要求更低，对移动性要求更高，要求永远在线等。业务量需求大时延要求低永远在线，大量小数据包传送移动性要求高移动互联网平均每用户保证500kbps-1Mbps下行部分场景需要2M-10Mbps，上行部分场景需要500Kbps-1Mbps支持大量的用户同时在线，同时发送数据包，并且有较为频繁的控制数据传输（如QQ的心跳包、用户状态信息等）游牧（30Km/s）室内步行…高速（120km/s）车载高铁…为什么要发展TD-LTE?TD-LTE作为我国自主知识产权的技术创新成果，成为新一代移动通信(4G)国际标准，政府明确表示支持TD-LTE国际化发展，抓住全球宽带无线技术商用化的历史契机，实现我国通信产业在新一轮变革中的引领世界发展的全新局面。国家规划明确TD发展定位《十二五规划》：统筹布局新一代移动通信网、下一代互联网、数字广播电视网、卫星通信等设施建设，形成超高速、大容量、高智能国家干线传输网络。《战略性新兴产业规划》：“新兴信息产业”将聚焦下一代通信网络、物联网、三网融合、新型平板显示、高性能集成电路和高端软件。《“十二五”产业技术创新规划》：重点开发IMT-Advanced技术，基于TD-SCDMA/TD-LTE的无线城市技术，系统架构演进（SAE）技术……党和国家领导高度关注TD-LTE产业发展：肯定TD-LTE发展成果、要求加速TD-LTE商用化进程吴邦国委员长、温家宝总理、李克强副总理、张德江副总理对推动TD-LTE发展做了重要批示政府明确支持TD-LTE国际化发展苗圩部长表示：“工信部已决定于一年左右的时间发放TD-LTE牌照””目前2500-2690共190M的频段资源也明确预留给TD-LTE使用”苗圩部长强调未来TD-LTE将占4G市场半壁江山，期望做到三分天下有其二。为什么要发展TD-LTE?TD-LTE是中国移动未来发展的需要第12页网络下行速率上行速率TD-SCDMA2.8Mbps384kbpsCDMA20003.1Mbps1.8MbpsWCDMA7.2Mbps5.76Mbps•不同网络制式的流量速度比较显示，TD-SCDMA网络在竞争中处于明显劣势。目前WCDMA和CDMA2000都有约300个商用网络，而TD-SCDMA仅中国移动一家。与国内其他两家运营商相比，TD-SCDMA至少在基站规模、网络速度，智能手机种类，单用户月均流量等方面处于劣势。TD基站规模弱于竞争对手，占比仅为27%；网络速度远落后于其他两种网络；智能手机出货量占比也为最低，11年约1025万，WCDMA约4981万部；从流量运营情况来看，中国移动单3G手机月均流量2011年仅为20MB，而联通和电信均超过100MB.智能手机出货情况TD-LTE带来的好处TD-LTE给用户带来了好处随时随地为多个用户同时提供高速数据业务提供更加多样化的业务类型TD-LTE给中国移动带来的好处更多的技术和成本优势:与2G或3G相比，LTE的架构更扁平化，这将帮助中国移动降低长期的运营成本投入；提升中国移动企业竞争力：优质的业务体验将提升用户对中国移动的粘性，提升企业的竞争力，挽回中国移动在3G时代的用户流失促进业务创新，增加业务收入：通过LTE丰富的业务类型，寻求新的利润增长点…目录三、TD-LTE基本原理及关键技术五、TD-LTE无线网络规划与建设探讨四、TD-LTE试验网情况介绍二、TD-LTE产业及技术发展概况一、TD-LTE概述TD-LTE网络部署概况TD-LTE标准进展情况TD-LTE系统设备发展情况TD-LTE终端及芯片发展情况TD-LTE终端类型及定位分析海外国家LTE网络和业务发展情况TD-LTE网络部署概况2009年12月15日，TeliaSonera在北欧建设第一个LTE商用网截至2012.11，105个国家的360个运营商投资建设LTE网络–51个国家113个LTE已商用网络（102个FDD,7个TD-LTE,4个FDD/TDD）–11个国家52个LTE试验网络–至2012年底，预计166个LTE网络在70个国家中实现商用已商用LTE承诺商用LTELTE实验网全球LTE网络部署情况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%。全球LTE用户发展概况TD-LTE网络部署概况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,3.6GBand42/43全球TD-LTE发展概况TD-LTE网络部署概况20042005200620072008200920102011201220132004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（自组织网络）eMBMS（增强型广播多播服务）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TD-LTE标准进展情况注：3GPP协议一般分两个阶段：技术可行性研究阶段SI(StudyItem,)和具体技术规范的撰写阶段WI(WorkItem)。TD-LTE标准的加速进展将推动着产业链的不断发展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.Q1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。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11Q3TD-LTE系统设备进展情况20超过17家芯片厂商投身TD-LTE产业，并承诺基于单芯片支持LTET