03-TD-LTE与LTEFDD融合与兼容发展

研究院2011年07月TD-LTE与LTEFDD融合与兼容发展2提纲•TD-LTE发展现状•TD-LTE与FDDLTE融合和兼容发展关键问题–技术融合问题–产业融合问题–国际漫游问题3TD-LTE发展历程回顾：政府统筹规划，运营商、制造商联动推进启动研发推动同步融合发展初步具备端到端产品启动规模试验争取产业资源实现在国内外成功商用•2007年底，两种TDD标准融合，成为国际主流标准•2008年，树立FDD/TDD融合、同步、全球化发展理念，快速构建端到端产业链•2010年中，TD-LTE端到端产品初具，世博示范网成为科技创新亮点，成为国际市场拓展重要窗口目标•2011年2月，TD-LTE全球发展倡议（GTI）正式成立•2007年底，政府正式命名TD-LTE•2008年4月，TD-LTE工作组成立，引领产业发展•2008年11月，重大专项启动•2009年8月，政府主导启动TD-LTE技术试验启动•2010-2011，政府主导筹备启动TD-LTE规模试验政府举措中国移动举措4TD-LTE产业现状：建立由我国主导、广泛构成的国际产业链系统设备终端/芯片测试仪表9家系统厂商已发布TD-LTE产品数据卡、CPE、平板电脑和智能终端已经在上海世博会和广州亚运会展示已经提供超过50款TD-TLE测试设备全球绝大多数运营商都将LTE作为未来演进路线，TD-LTE受到了国际产业链的广泛支持TD-LTE后续演进技术成为4G标准，增强产业可持续发展信心2010年10月，TD-LTE的演进技术TD-LTE-Advanced正式被ITU（国际电信联盟）认定为IMT-Advanced（4G）标准，为TD-LTE的长期可持续发展和树立国际广泛应用信心奠定重要基础5TD-LTE产业现状：端到端产品逐步走向成熟，为商用网络部署奠定基础系统产品已经发布商用版本Band40(2.3GHz)Band38(2.3GHz)20MHz带宽2T2RMIMO波束赋形FDD/TDD共平台2G/3G互操作PSHO1588同步40W发射功率自配置2010.Q2:2.3GHz产品发布2010.Q3:2.6GHz产品发布功能支持厂商数量ST-Ericsson（样机）创毅视讯（样机）Sequans（样机）芯片逐渐成熟稳定，终端类型日趋丰富海思（样机）宇龙酷派（样机）广达（样机）诺基亚（样机）•数据卡•多种其他类型终端GSM/TD-LTE双模双待手机平板电脑和上网本海思创毅视讯（样机）CPEAltair中兴高通随着端到端互通测试的推动，测试逐渐顺利并且进度加快，技术日趋成熟6TD-LTE国际化现状：国际市场取得一定突破•2家运营商宣布签署TD-LTE商用合同(*)•Hi3G:瑞典,丹麦•AERO2:波兰•TD-LTE试验网共计30个•若后续中国能进一步加快发展TD-LTE，上述试验网中约有10家在短期内有望商用美洲欧洲亚洲大洋洲美国:Clearwire墨西哥:MVS巴西:SkyTV智利:VTR,Movistar丹麦/瑞典:Hi3G(*)波兰:AERO2(*)英国:Vodafone法国:FranceTelecom德国::E-PLUS芬兰:DatameOY爱尔兰:ComReg(爱尔兰无委会)俄罗斯:Rostelecom(**),Osnova捷克：T-Mobile中国:中国移动日本:软银(**)韩国:SKT马来西亚:Maxis(**)阿曼:Omantel(**)沙特:Mobily(**),STC(**)印度:BhartiAirtel(**),RelianceIndustries(**),Aircel(**),Tikona,Augere,DEVAS台湾地区:大众电信澳大利亚：VividWireless(**)•2011•2012•2013•2010•国际市场：多家运营商明确部署意愿，在市场预期加强的前提下多个试验网有望短期内商用•国内市场：已启动规模试验，将于2011.Q3前在中国6+1个城市每城市部署100-200个基站，并完成主要测试•40+试验网•10+商用网络(**)•20000个基站•500-1000个基站•30个试验网•2个商用合同(*)71.建设情况：6个城市均已完成热点连片覆盖规划，并开通首个基站，建设进展顺利2.测试情况：传输领域已完成部分城市测试，核心网、安全领域已启动部分城市测试，无线领域已启动预测试阶段划分第一阶段：2010.12–2011.Q3,100-200站/城市面向R8和单模的端到端产品验证第二阶段：2011.Q4–面向多模的产品验证最新进展试验城市7个大中城市，覆盖约8300万人口城市上海广州深圳人口1900万1200万1400万南京杭州厦门北京790万850万230万2000万产业参与情况在完成技术试验相关测试后，工信部已发文批准7家系统厂商和2家芯片厂商进入规模试验，开始外场建设系统厂商:阿朗(上海),大唐(南京),爱立信(深圳),华为(深圳),摩托罗拉(厦门),诺西(杭州),中兴(广州)芯片厂商:海思,创毅视讯运营商:中国移动、中国电信、中国联通TD-LTE规模试验现状：已全面启动，面向解决商用问题并积累运营经验，同时做好国际示范82011年Q2海思FDD/TDD数据卡；2011年Q3-Q4高通FDD/TDD数据卡AlterFDD/TDD数据卡三星FDD/TDD数据卡融合进展：递进实现LTEFDD/TDD融合发展LTEFDD/TDD高度融合，在同一组织、同一项目、同一流程中进行，形成了同一规范国际主流通信公司同时推进FDD/TDD标准完善标准融合产品融合系统共平台：相同带宽、通道数时，基带单元可以采用共硬件平台，软件大部分可复用；终端共基带芯片：通过软件自适应地工作在TD-LTE或LTEFDD模式上2010Q2华为、中兴、大唐、Moto、ALU、NSN发布TDD/FDD共平台商用宏站设备（2天线）；基带共平台多模芯片终端LTETDD/FDD融合，R8基础标准主体冻结20093月LTETDD/FDD终端一致性协议在同一框架下同步完成200912月R9标准同步冻结，后续R10标准正在制定20103月产业链融合TD-LTE建立起国际化端到端产业链融合国内外TD-S、WiMAX及FDD各阵营的产业研发力量终端芯片设备测试仪表国际国内国内LTE两个TDD版本融合，统一的TD-LTE标准形成200712月9提纲•TD-LTE发展现状•TD-LTE与FDDLTE融合和兼容发展关键问题–技术融合问题–产业融合问题–国际漫游问题101ms,1msSubframe#2Subframe#3Subframe#4Subframe#0Subframe#5Half-frame,5msSubframe#1标准融合：走主流之路TD-SCDMA：1.6MHz载波，1.28McpsTS1TS0TS2TS3TS4TS5TS6Sub-frame,5msTimeslot(0.675ms)Slot0Slot1Slot2Slot3Slot14Sub-frame,10ms0.667msWCDMA：上下行各5MHz载波，3.84Mcps3G时期，TDD和FDD帧结构存在很大差异FDD帧结构GPUpPTSDwPTS1ms,1msSubframe#2Subframe#3Subframe#4Subframe#0Subframe#5Half-frame,5msLTE阶段，TDD和FDD基本一致TDD帧结构大同小异促产品走向融合–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信道测量和调度帧结构和参数融合奠定基础11TD-LTE/LTEFDD高度融合，同时具备高速率、低时延、带宽应用灵活的特点关键技术相同•共同采用了OFDM和MIMO技术，两种网络性能接近，下行峰值速率达到100Mbps以上OFDM接收端发送端MIMO协议栈简化Handover3.CELL_PCH4.URA_PCH1.CELL_DCH5.UTRA_Idle1.E-UTRARRC_CONNECTED2.E-UTRARRC_IDLE3.GSM_Idle/GPRSPacket_Idle2.GPRSPackettransfermode1.GSM_ConnectedHandoverReselectionReselectionReselectionConnectionestablishment/releaseConnectionestablishment/releaseConnectionestablishment/releaseCCO,ReselectionCCOwithNACC2.CELL_FACHCCO,ReselectionLTETD-SCDMAGSM•协议状态减少，系统复杂度降低，部分流程合并，有利于降低接入时延•用户注册后，核心网一直保持连接，无线网接入时延低，用户感觉“永远在线”结构扁平化MMEeNodeBSAEGW•扁平网络架构，辅助以快速调度，降低用户业务时延（用户面10ms，控制面100ms）•更低的建网成本和运营成本帧结构统一•帧结构长度相同(1ms),物理层技术高度融合，仅双工模式不同•高层协议栈相同，便于芯片共平台开发DwPTSUpPTSGP0123456789Subframe=1msRadioFrame=10ms02341msType1FDDType2TDD57891msSlot=0.5msHalfFrame=5msUpPTSGPDwPTS用于FDD用于TDD带宽应用灵活•带宽灵活配置1.4MHz-20MHz，适用于各种频谱带宽资源的网络部署SCH10-MHzbandwidth20-MHzbandwidth5-MHzbandwidth1.25-MHzbandwidth2.5-MHzbandwidth12与LTEFDD相比：技术互有优劣，TD-LTE以复杂度的增加换取性能的提升，实现/实施难度有所增加•频谱使用灵活，不需要对称频率•上下行资源分配可调整，适合互联网业务•不需要双工器，降低终端成本•性能提升潜力大–可以使用更先进的信号处理技术，提升网络实际吞吐量，如智能天线、协助式处理、多用户MIMO•频谱比较分散、网络间干扰问题比较多，规模效益受影响，需要很强的协调–FDD与TDD邻频共存干扰比较大，往往TDD出保护带–TDD邻频时，运营商间必需协调好时隙配比•同样载波带宽下峰速率低于FDD（TDD20MHz，FDD20×2）•不连续发射覆盖能力降低，需多天线弥补•性能提升带来复杂度提升，网络实施和产品复杂度较高优势劣势从技术角度看，TD-LTE与LTEFDD互有优劣，我们已在标准化过程中逐渐追平了差距，两者差距更多的是在产业及市场规模方面，因此在产业及规模上缩小差距成为了我们的工作重点13提纲•TD-LTE发展现状•TD-LTE与FDDLTE融合和兼容发展关键问题–技术融合问题–产业融合问题–国际漫游问题14网络产品融合•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–物理层算法复杂度相近•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）12~32~3TD-LTE与LTE-FDD可完全共用BBU硬件，通过软件可配置成不同系统*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•RR