中国移动技术发展路标-TD-SCDMA技术策

中国移动技术发展路标（2008版）—TD-SCDMA技术策略中国移动通信集团公司技术部/研究院2009年4月内部资料，注意保密2/44目录•概述–TD-SCDMA网络主要问题及解决思路–TD-SCDMA网络功能和业务能力演进–TD-SCDMA/TD-LTE网络形态演进•当前重点技术选择和解决方案内部资料，注意保密3/44TD-SCDMA网络主要问题及解决思路•提升HSDPA性能，增强下行能力•引入HSUPA，提供上行高速通道•推进无线网络IP化，引入Iups的IP化，积极试点Iucs和Iub的IP化面临其他3G制式的竞争，需进一步提升业务承载能力•推动引入先进的硬件平台和更丰富的基站产品类型•推动适应恶劣环境下的性能指标与处理单元的堆叠和级联等设备可扩展能力的实现•引入GPS替代、功放下塔、一体化天线等创新解决方案降低工程难度网络异常和设备故障偏多，设备可靠性和性能指标有待提高•实施“三新”方案提升2G/3G互操作性能•积极研究2G/3G基站控制器、基站融合方案，提升互操作性能并降低设备投资成本•积极研究业务类型触发等的特殊3G/2G切换类型，实现丰富的网络调整手段和业务承载策略要实现与2G网络的深度融合，解决两网互操作问题、提升切换性能•积极引入宽带双极化产品，满足扩展频段和TDLTE部署需求•明确要求，引导厂商推出TD-SCDMA与TD-LTE共用硬件平台无线设备推动TD-SCDMA向TD-LTE的平滑演进，最大限度保护现有网络投资内部资料，注意保密4/44引入功能R4基本功能智能天线HSDPA功能MBMS、HSUPA硬件具备承载能力上行384kbps下行1.6Mpbs引入功能MBMSHSUPA与HSPA增强双极化天线与TDLTE共用硬件平台承载能力上行1.1Mpbs下行1.6Mpbs广播384kpbsR4版本•视频业务•智能天线•高速下载下行384kbpsHSDPA•单载波速率1.6Mbps•多载波4.8MbpsMBMS•多媒体广播业务，•下行384kbps速率专用载波MBMS•承载速率1.6Mpbs•3~4倍覆盖增强HSUPA•增强上行分组，1.1MpbsHSPA+•HSDPA/HSUPA功能优化•MIMO＋扁平化,上下行速率3.8MpbsTDLTE•扁平化网络结构•提供100Mpbs吞吐率•LTE2006及以前2007200820092010A频段扩展BSC/RNC融合标准成熟情况公司引入情况引入功能MIMO2X2BeamformingEMBMS承载能力上行10Mbps下行18Mbps需更换基站硬件，使用专门终端，引入难度巨大标准进展滞后，引入增益有限，对网络、终端硬件要求高。TD-SCDMA网络功能和业务能力演进内部资料，注意保密5/44X2接口S1接口eNodeB双模BBUTD-SCDMATD-SCDMATD-SCDMALTELTELTES1接口S1接口eNodeB双模BBUTD-SCDMATD-SCDMATD-SCDMALTELTELTERNCTD-SCDMA一期工程网络设备形态IubATM上跳线普通6、8阵元天线天线Iu-PSIu-CSATMATM集束电缆/光纤一体化宏站BBUTD-SCDMA近期网络设备形态RRU开放Ir接口光纤紧凑型BBU机柜式BBU开放Iub接口IP上跳线双极化天线TD-SCDMA网络设备后续演进上跳线双模BBU合路器TD-SCDMATD-SCDMATD-SCDMALTELTELTE光纤TD-LTERRUMGW/SGSNRRU/室外功放单元/中频远端单元绝大部分厂商基于IP交换平台，集成度和处理能力大大提升核心网MME/S-GW上跳线双模BBU合路器TD-SCDMATD-SCDMATD-SCDMALTELTELTE光纤TD-LTERRUeNodeBTD-SCDMA与TDLTE异频段TD-SCDMA与TDLTE同频段光纤同频段双模RRU上跳线宽带双极化天线TD-SCDMA/TD-LTE网络形态演进内部资料，注意保密6/44目录•概述•当前重点技术选择和解决方案–技术发展策略–新产品及设备演进策略–新技术解决方案及应用建议内部资料，注意保密7/44技术发展策略•2G/3G协调发展策略及“三新”方案•R4——实际需求对TD网络功能要求•R5——IPUTRAN、HSDPA资源利用率提升技术•R6——MBMS、HSUPA•R7——HSPA+内部资料，注意保密8/44TD网络IP化的需求分析•3GPP标准R6后，全部都使用IP承载•ATM交换的发展已基本停止，逐步被IP交换所取代•IP已经成为下一代网络的基础•降低网络投资成本和综合运维成本，提高网络质量和收益•以基站为中心发展多业务和企业客户是我公司在多业务上的策略•RAN的IP化和以基站为中心发展多业务可互相促进IP化•IP化可提供更多的端口类型，满足不同情况下的需求•满足未来HSDPA的高带宽需求，减少E1捆绑数量•大颗粒的数据业务使用IP承载效率更高内部资料，注意保密9/44IP化的引入时间及引入方式•IuPS接口直接采用IP承载–厂家支持情况好，比较成熟–PS域新建，改造量比较小–为保证可靠性，要求IuPS同时支持ATM方式•IuCS接口和Iub接口仍然采用ATM承载–Iub接口现网未试点，大规模应用尚不成熟–相关核心网、传输改造等配套工作量大，复杂度高–存在少量厂家支持情况不完善•设备规范中要求体现对IP化的演进要求–NodeB/RNC支持平滑升级到IP化内部资料，注意保密10/44Iu接口IP化演进策略•IP化接口包括：GE/10GE、622M/2.5G/10GPoS等大流量的接口•现网RNC的Iu口IP化方案（双栈）–RNC和核心网同局房直连：新增IP板卡，STM-GE/10GE–RNC和核心网通过传输网相连•传输条件允许，新增IP板卡,STM-GE/10GE•新建RNC的Iu口IP化方案（IP单栈）–RNC和核心网同局房直连：GE/10GE–RNC和核心网通过城域网相连•传输条件允许：GE/10GE•传输条件不允许：622M/2.5G/10GPoS内部资料，注意保密11/44Iub接口IP化演进策略RNCNodeBFE分组化城域网IP单栈新建站点直接：弃用ATM板卡，替换为Eth板卡演进1：利旧现有ATM板卡，扩容Eth板卡NodeBSDHRNCFEATME1分组化城域网ATM/IP双栈NodeBSDHRNCATME1现网RNCNodeBPoSSDHIP单栈备选：弃用ATM板卡，替换为PoS板卡STM/cSTMSTM/cSTMGEGEPoS内部资料，注意保密12/44TD-MBMS概述•MBMS(MultimediaBroadcast/MulticastService)是3GPPR6版本中引入的一项重大功能，于2001年6月正式立项•支持广播业务，在同一时间为大量用户提供高速率数据业务•R6版本TDDMBMS和WCDMAMBMS的高层协议完全一致，只在物理层上稍有区别•技术特点–单向下行，点对多点–广播内容在CN和RAN每条链路只需传输一次，节约资源内部资料，注意保密13/44TD-MBMS无线组网方式•统一时隙组网方式（UTN方式），所有相邻基站同步发射相同的无线信号•对于同一个MBMS业务，其播送范围内的所有小区都分配相同频率、时隙和扰码•终端可合并多个小区在空口上发射的相同信号，改善终端接收效果TS0GpTS1TS2TS3TS4TS5TS6频道1GpTS1TS2TS3TS4TS5TS6GpTS1TS2TS3TS4TS5TS6小区1主频点辅频点辅频点f1f2f3TS0GpTS1TS2TS3TS4TS5TS6GpTS1TS2TS3TS5TS6GpTS1TS2TS3TS4TS5TS6小区2主频点辅频点辅频点f3f2f1TS4频道2频道1频道2•频道1被分配在频点f1上的时隙4上；•频道2被分配在频点f2上的时隙3上；•终端可通过切换频点和时隙更换节目频道内部资料，注意保密14/44TD-MBMS待完善功能•RNC间同步功能为保证在相同的时间传输相同的内容，以保证终端能够进行多径宏分集。无线传输侧需要保证下发数据的内容同步和时间同步。TD-SCDMA系统利用GPS已经实现了基本的帧同步和RNC内的同步。在RNC间，由于RNC各自独立形成帧，无法保证不同RNC管理的基站同步。目前状态：基本方案各厂商已达成一致，目前正在针对具体细节进行标准化工作。预计09年Q3设备具备该功能。•终端异频切换目前，室内和室外使用不同频点资源，当终端在室内外间移动，对同一套MBMS业务的接收无法延续。目前已向厂商明确该功能需求，解决方案正在讨论中。内部资料，注意保密15/44MBMS技术路标基本结论•TD-SCDMA网络具备升级到MBMS的条件，具备在5MHz3频点上以统一时隙组网方式开展TD-MBMS广播业务的基本能力。–单载波已有能力承载64kbps、128kbps、256kbps以及最高384kbps的业务速率–能够以小区为粒度进行统一时隙组网–可依据业务规划情况为MBMS业务预留空口资源•结合实际运营和业务需求，对设备提出新的功能要求–进一步要求设备支持MBMS资源的动态分配和抢占等优化功能，以减小对空口资源的浪费、降低MBMS对现网已有业务的影响–依据MBMS业务平台对无线设备的需求，对设备提出新的功能点，以支持实际业务开展–推动RNC间同步功能的标准化工作，要求设备尽早具备该功能，以改善业务覆盖质量，提升用户业务体验度。内部资料，注意保密16/44HSDPA承载数据能力•技术特点：–自适应调制编码(AMC)–前向纠错和重传反馈相结合(HARQ)–基站侧的快速调度–单时隙最大支持560kbit/s•承载能力–2:4配置下，3个下行时隙用于HS-PDSCH，单用户峰值速率为1.68Mbit/s;–3:3配置下，2个下行时隙用于HS-PDSCH，单用户峰值速率为1.12Mbit/s;–1:5配置下，5个下行时隙用于HS-PDSCH，单用户峰值速率为2.8Mbit/s（TDHSDPA理论最高值）;•多载波捆绑：终端同时接受多个频点的HSDPA信道（目前还没有支持此能力的终端）技术名称单载波带宽载波个数载波间保护带宽上、下行时隙比例峰值吞吐量频谱效率单载波HSDPA1.6MHz101：52.8Mbps1.72bps/Hz多载波HSDPA1.6MHz3200kHz1：53×2.8Mbps1.59bps/Hz内部资料，注意保密17/44HSDPA用户数•2：4配比，3个业务时隙•2：4配比，2个业务时隙每个DPA用户要占用上行至少两个DPCH码道，下行2个DPCH码道用于传输随路信令和TCP层应答包；•DPCH可用资源上行为13个双码道，下行为6个，受限于下行–不复用：用户数为6；–2倍复用：用户数为12；•DPCH可用资源上行为13个双码道，下行为14个，受限于上行–不复用：用户数为13；–2倍复用：用户数为26；内部资料，注意保密18/44HSUPA技术概述信令GBR实时业务（非调度业务）非实时业务（调度业务）背景类交互类E-DCHPHYPHYEDCHFPEDCHFPIubUENodeBUuDCCHDTCHTNLTNLDTCHDCCHMAC-eSRNCMAC-dMAC-eMAC-dMAC-es/MAC-eMAC-esIurTNLTNLDRNC1.业务类型分类：调度、非调度（保证实时业务的时延性能）；2.新增传输信道：E-DCH；物理信道：E-UCCH、E-RUCCH、E-PUCH、E-AGCH、E-HICH；3.新增MAC层协议实体：MAC-es、MAC-e；UE侧：MAC-es/e网络侧：NodeB中MAC-e，SRNC中MAC-es；E-DCHE-UCCHE-PUCHE-RUCCHE-AGCHE-HICH上行下行内部资料，注意保密19/44HSUPA承载数据能力•技术特点：–自适应调制编码(AMC)–前向纠错和重传反馈相结合(HARQ)–支持调度和非调度传输–单时隙最大支持约550