TD-LTE发展的重要意义及频谱使用优势V1

TD-LTE发展的重要意义及频谱优势信息产业部电信研究院2008-5-222内容TD-LTE是TD-SCDMA发展的重要途径TD-LTE具有很好的频谱灵活性3全球蜂窝移动通信GSM/UMTS/HSPA30亿88%UMTS/HSPA2亿其他5000万1%*OthersincludesTDMA,iDENandPDCCDMA3.84亿11%EV-DO1亿到2008年3月，全球蜂窝移动通信用户达到34.8亿Source:InformaWCISEstimates,March084移动互联网－移动和互联网的新领域•中国移动通信和互联网业务快速增长–互联网用户达到2亿1千万，约80%为宽带用户；–移动用户达到5亿4千7百万，是互联网用户的2.5倍；–移动互联网用户达到5千万。•移动通信技术和业务的发展是移动互联网发展的基础NumberofChina'smobile,fixedandInternetsubscribers01002003004005006001995199619971998199920002001200220032004200520062007InmillionMobileFixedInternet来源:MII,CNNIC5移动通信向宽带化的发展LTEFDDUMB802.16mLTE+UMB+802.16eBWM(OFDM/MIMO)IMT-AdvancedHSPA+HSPAWCDMADORevBDORev0cdma20001XGSMGPRS/EDGEIS-95cdmaOneNote：compatible200kbps300kbps-10Mbps10kbps100Mbps100M-1GkbpsDORevADatarateTD-LTETDLTE+HSPA+HSPATD-SCDMAFDDTDD3GPP23GPPIEEE802.166移动运营商网络演进路线•GSM/TDMA运营商，专注于HSPA及LTE，但演进路线出现多元化–Vodafone在3G已有巨大投资，应充分发挥其效益，对LTE时间表不太急迫–T-Mobile积极推动LTE的产业化，不计划对3G进行大的投入•CDMA运营商由于整体产业规模的缩小，倾向于选择LTE并关注WiMAX–美国Verizon已公开宣布选择LTE，并在3GPP开展cdma2000与LTE互通研究;日本KDDI等公司也在评估UMB和LTE–美国第二大CDMA运营商Sprint-Nextel同时发展1xEV-DO及其演进技术和WiMAX技术(以利用原分配到的频谱)；据称由于WiMAX的巨大投资，2季度利润同比下降95%–韩国发放了三张Wibro牌照，2006年7月电信(KT)宣布商用，已达7万用户–日本已发布了2张FWA接入牌照。KDDI与Intel获得了其中的WIMAX牌照。7TD-SCDMA发展历程回顾多厂家、完整产业链•系统•芯片•终端•软件•专用仪表试验推动技术、产品成熟扩大规模网络技术应用试验规模网络技术应用试验产业化专项技术试验TSMLCR3G试验标准确立2007~20062004~20052001~20031997～2000保定青岛厦门深圳广州秦皇岛沈阳天津上海北京厦门青岛保定上海北京上海北京小规模网络“2＋3”网络试验和测试引导和推动产业进展产业联盟81.在10个城市建设TD-SCDMA规模网络技术应用试验网；2.中国移动建设14,000个基站；3.中国电信扩展240个新基站，中国网通扩大413个基站。北京保定秦皇岛沈阳天津青岛上海厦门广州深圳扩大的TD-SCDMA规模网络技术应用试验9TD-SCDMA终端产品和应用•更多类型–双模单待机手机–双模双待机–数据上网卡/USB•更多业务应用–操作系统和应用软件–高层业务：SMS/MMS/WAP/JAVA、流媒体、–3G典型应用：VP、视频留言、视频会议、多媒体彩铃、VideoShare–特色应用：快讯、POC•更多款式10LTE-TDD将使TD-SCDMA走向宽带化20061H20062H20071H20072H2008•RRU•N-carrier•TD/GSM(Manual)•N-carrierHSUPAHSUPA•HSDPAMCTD-LTE•HSDPASC20092010•HSDPASC•DataCard终端设备网络设备•TD/GSM(HO)•TD/GSM(AR)HSPA+•HSDPAHandset•MBMS11LTE/SAE研究目标LTE/SAE更高性能（速率和时延）降低数据传送成本IP分组业务的优化支持多种接入方式无缝移动性简化网络设备123GPPLTE需求和目标•3GPPLTE（LongTermEvolution），无线接口和网络架构都是采用全新架构，主要系统目标如下：–更高的频谱效率•峰值速率：下行100Mbps，上行50Mbps每20MHz带宽（（目前在4x4MIMO的情况下，计算得到的下行峰值速率超过300Mbps、上行超过80Mbps）•频谱效率:下行3-4倍于HSDPA,上行2-3倍于HSUPA–改善的覆盖性能•改善小区边界用户的吞吐量，在5公里半径达到最优，–服务质量优化•网络延时:用户面小于10毫秒，控制面小于100毫秒–业务多样性•支持MBMS业务，支持实时性业务，VoIP业务的Qos能够达到电路域的水平2004200520062007研究报告规范制订2007.122008,20092010设备开发、测试、实验…2010第一版标准发布商用网2004.12LTE项目启动13LTE主要技术特点•与3G不同的控制接口技术，采用基于OFDM技术的空中接口设计（下行OFDMA、上行SC-FDMA）–MIMO技术（将对最多4x4的天线配置进行评估）；–快速的时频调度、自适应编码调制、HARQ相结合的自适应传输技术;–基于分组交换的设计，即使用共享信道，物理层不再提供专用信道。•支持FDD和TDD两种双工方式•优化的网络架构，采用扁平化的网络结构，接入网仅包含NodeB，不再有RNC。eNBMME/S-GWMME/S-GWeNBeNBS1S1S1S1X2X2X2E-UTRANFDDSC-FDMAOFDMULDLTDD14•LTE依托GSM/WCDMA的绝对优势得到产业最广泛的支持。3GPP对于3G系统作出了重大贡献，LTE也将在3G演进，甚至未来IMT-Advanced中具有重要的地位。•LTETDD的设计充分考虑了与目前部署的TD-SCDMA网络之间的关系，包括网络部署、设备重复利用，能够实现与TD-SCDMA系统在各种场景下理想共存。•LTETDD是TD-SCDMA产业不断演进和向IMT-Advanced发展的重要路线。LTETDD是TD-SCDMA产业发展的重要路径153GPPLTE-Advanced需求20082009201020112007ITU-RWP5DLTECorespecapprovalTSG-RANmeetingTestspecandCRsStudyItemWorkItemIMT-AdvancedProposalsforEvaluationCircularLetter#394Mar-#4027May-#419Sep-#422Dec-#43#44#45#46#47#48#49#50#51#52#38&WS26Nov-–LTE-Advanced是LTE的进一步演进，支持与LTE的前后向兼容性–支持多频谱整合（连续和非连续频谱），最大带宽100MHz–峰值频谱效率：下行[30]bps/Hz（88天线）；上行[15]bps/Hz（48天线）–小区平均频谱效率：下行[3.2]bps/Hz；上行[2]bps/Hz–小区边缘频谱效率：下行[0.1]bps/Hz；上行[0.05]bps/Hz–VoIP容量：300个并行VoIP/5MHz161800MHz”Core”2GHz2.3GHzISM2.45GHz”Extension”2.5GHz2.7GHz410MHz450MHz900MHz”BCUHF”3400MHz3600MHz3800MHz4000MHz4200MHz4400MHz4500MHz4800MHz4990MHzPCS1900850MHz”Cellular”AWSAWS1GHz3GHz5GHzIMTAfrica,Asia-PacificEurope,MiddleEastAmericasAfrica,Asia-Pacific,Europe,MiddleEastAmericasWRC-07会议决定ALLOCATEDIDENTIFIED17WRC-2007新确定的IMT频段•IMT：IMT-2000+IMT-Advanced•450~470MHz，790～806MHz和2300-2400MHz频段,共计136MHz，规划为新的IMT全球使用频段。另外，部分国家支持698～790MHz,3400～3600MHz也作为IMT的规划频段。•虽然ITU尚未确定以上频段的分配方案，但包括中国在内的多个国家已经考虑在2300-2400MHz频段使用TDD技术•由于频谱资源的匮乏，未来FDD频谱资源愈加困难，WRC07频谱划分为TDD技术发展创造了更多机会。IMT-AdvancedIMT-2000IMTMOBILE&IMT450-470MHz2300MHz2400MHzMOBILE&IMT790-806MHzMOBILE&IMT18全球IMTTDD频率情况•WARC92规划IMT-2000的频率范围为：1885～2025MHz和2110～2200MHz，共230MHz。其中IMT-2000TDD具体的划分为：1885~1920MHz和2010~2025MHz,共计50MHz的IMT-2000TDD频率。•WRC2000又确定了806－960MHz、1710－1885MHz和2500－2690MHz共419MHz频带用于IMT-2000系统。其中的2500～2690MHz作为新的IMT-2000的频率，但并没有确定其中FDD和TDD的具体划分。•下表是在ITU-RWP8F经过讨论共提出了三种划分方案，其中大多数国家支持方法C1。方案编号移动台发射(MHz)隔离带(MHz)基站发射(MHz)双工间隔(MHz)隔离带使用C12500–2570502620–2690120TDDC22500–2570502620–2690120FDDDL(external)C3灵活FDD/TDD19我国TD-SCDMA频率规划分析•IMT-2000TDD规划频段•1880-1920MHz、2010-2025MHz：为主要工作频段;•2300-2400MHz：为补充工作频段，与无线电定位业务共用，均为主要业务。–1880-1920MHz频段，基于干扰保护的考虑，两端需要留出各5MHz的保护带，短期内TD-SCDMA可用的频率只有1885-1895MHz；长期看，PHS使用的1900-1915MHz逐步清频退网–2300-2400MHz频段，频率资源更为充裕，需与无线电定位业务共用•TD-SCDMA产品开发–现有TD-SCDMA产品均工作于2010-2025MHz，10城市扩大规模试验已启用10MHz，北京等四城市启用15MHz。–基站产品、终端均需要进行针对性的改频开发工作，–目前部分天线和终端射频芯片已可支持2010-2025MHz和1880-1920MHz这两个频段20我国TDD规划频率分析当前TDD规划中155M频段的使用建议如下：•2010~2025MHz，作为IMTTDD的核心频段，建议用于构建全国连续覆盖的大网，提供话音业务和低速数据业务；•1880~1920MHz适合用于高速数据业务，如HSDPA/HSUPA/HSPA+等业务，特殊场景的覆盖,满足用户对高速业务的需求。•2300~2400MHz：需尽快协调TD-SCDMA使用2300-2400MHz-引入LTE（TDD）对宽带频率资源的需求，增加频谱20-40MHz以上。-启用2300-2400MHz频段，作为TD-SCDMA后续演进技术应用频段，对于TD