贵阳LTE系统标准和产业发展

LTE系统标准和产业发展LTE系统标准和产业发展中国移动设计院张新程2012，112012，11做国内最佳、创国际一流的通信咨询设计企业提纲1LTE系统与标准介绍系统与标准介绍2全球产业化进展及环境介绍3典型业务特性及业务运营2全球产业化进展及环境介绍3典型业务特性及业务运营4海外主要运营商网络建设情况52013年TD-LTE网络建设思路©中国移动通信集团设计院有限公司第1页移动通信系统的标准演进与发展TDMACDMAOFDM2G3G3.9G4GLTE-AGPRS/EDGEWCDMAHSPALTE-FDD•峰值速率：5.76/14.4Mbps•峰值速率3GPP阵营TD-SCDMATD-HSPALTE-FDDLTE-Advanced包•峰值速率35/75Mbps•小区吞吐量8.65/16.31Mbps•小区吞吐量：1.5/2.5Mbps•峰值速率：0.55/1.68Mbps峰值速率0.47Mbps(GSM)EV-DORel.0cdma20001xD0Rel.ATD-LTE(包括TD-LTEAd)p•峰值速率28/84Mbps小区吞吐量•峰值速率峰值率p•小区吞吐量：0.36/1Mbps•峰值速率500Mbps~1Gbps3GPP2阵营(CDMA)•小区吞吐量9.8/20.4Mbps•峰值速率1.8/3.1Mbps•小区吞吐量0.4/0.8Mbpspp•LTE:LongTermEvolution(长期演进）；•TD-LTE和FDDLTE在3GPP标准中的区别很小，主要区别体现在基本的双工方式上；WiMAX阵营MobileWiMAX802.16e802.16m•峰值速率•峰值速率00Mb1Gb运营商电信联通移动网络9.3Mbps42Mbps3.36Mbps©中国移动通信集团设计院有限公司第2页•运营商出于市场竞争方面的考虑，对“4G”有不同的解读峰值速率33/75Mbps500Mbps~1Gbps能力5.4Mbps5.76Mbps1MbpsTD-LTE系统•TD-LTE是LTE中的TDD模式，是TD-SCDMA标准的长期演进。LTE是3GPP为了保证未来10年3GPP系列技术的生命力，抵御来自非3GPP阵营技术的竞争而启动的阵营技术的竞争而启动的最大规模的标准项目。设计要求灵活频谱使用高速率高频谱效率低时延可变带宽：1.4、3、5、10、15、20MHz下行：100Mbps上行：50Mbps下行：5bit/S/Hz上行：2.5bit/S/Hz控制面：100ms用户面：10ms核心网（CN）TD-LTE网络结构核心网（CN）IuIuIurTD-SCDMA网络结构RNCRNCIubIubIubIubUuUuNodeBNodeBNodeBNodeBTD-LTE网络结构UEUEEPCE-UTRAN用户接入时延2sÆ100msEUTRAN业务端到端时延100msÆ20ms网络结构扁平化优点：提升用户感受、减少网络建设投资受、减少网络建设投资LTE标准进程2004年12月2007年11月2009年12月R9冻结2012年底LTE研究项目正式立项（SI启动）中国移动联合27家公司主导提出了LTE-TDD融合帧结构的建¾HomeeNB增强¾支持双流BF¾SON在R10标准接近完成后，R11版本正式立项，R11版本在年底2004200520062007200820092010201120122013议，形成帧结构兼容形式¾eMBMS¾TD-LTE家庭基站预计在2012年底冻结。20042005200620072008200920102011201220132006年9月2008年底R8版本冻结2011年6月R10冻结LTESI阶段完成，WI阶段开始¾单流Beamforming¾多址方式OFDMA/SC-FDMA¾支持多流传输，MIMO¾增强的上下行MIMO，支持最高下行8流/上行4流传输¾载波聚合CarrierAggregation¾上下行均支持64QAMggg¾无线中继Relay¾增强型小区间干扰协调3GPP组织结构及LTE标准系列3GPP组织成立于1998年12月成立于1998年12月，多个电信标准组织伙伴签署了《第三代伙伴计划协议》；©中国移动通信集团设计院有限公司第6页官方网站：当前已引入的功能标准Release9：标准成熟情况Release8：基础版本增强版本¾双流BF¾eMBMS¾FemtoeNB200920102011¾FemtoeNB2012规模试验第一阶段软件版本主要满足初期网络数据业务需求¾R8版本基本配置规模试验第二阶段软件版本¾R8版本基本配置•20M/10MHz•2DL:2UL,3DL:1UL¾多天线：以数据业务为主，性能进一步提升¾双流波束赋形功能引入情况¾多天线：•SFBC/SM/单流BF•TM2/3/7自适应切换¾基本无线资源管理¾小区合并¾上行干扰抑制（IRC）¾PDCCH功控情况本线资管•切换、功控、频选调度¾数据业务互操作TD-LTE后续功能演进路线标准Release9：Release10LTE-A：载波聚合Release11&12：标准成熟情况增强版本¾双流BF¾eMBMS¾载波聚合¾上下行多天线技术增强¾eICIC（增强小区间干扰消除）¾MDTLTE-A增强¾增强载波聚合¾CoMP¾FemtoeNB¾MDT¾Relay¾FeICIC（eICIC增强）2010 20122013201420112015考虑可能的新考虑网络吞吐功能引入情况考虑到行业应用对上行双流的需求¾子帧配比6DL:3UL考虑可能的新业务、新频段引入需求考虑网络吞吐量性能的提升需求情况¾子帧配比6DL:3UL¾MDT（最小化路测）¾上行双流¾S222配置¾eMBMS¾基于码本的8天线单/双流¾下行4流¾eICIC¾单站CoMP¾载波聚合¾RelayTD-LTE技术发展历程概念论证z对TDLTE关键技术进行技术论证z室内：单系统IOT推广论证－大规模组网论证z促进产业发展推动厂商z对TD-LTE关键技术进行验证z包含室内和1~2站点室外z完成8家厂商测试z室内：单系统、IOTz室外：每家5站点系统功能和性能测试z促进产业发展，推动厂商提供可商用产品z旨在解决正式商用之前的问题技术试验–23G室内/标准研发与制定完成8家厂商测试概念认证技术试验2.3G室内/外场/IOT大规模组网测试技术试验–2.6G室内/外场/IOT世博演示标准研发与制定世博演示第阶段向试商用2012.06启动2010年9月开始2×2测试2011.01召开启动会试验启动条件2×2：2家系统厂家×2家芯片厂家完成技术试验中实验室及外场测试第一阶段：国家重大专项-TD-LTE规模技术试验第二阶段：面向试商用的扩大规模试验试验中实验室及外场测试试验目标(试验完成标志)：¾促进TD-LTE产品成熟与完善¾促进TDLTE产品成熟与完善¾充分验证TD-LTE的同频组网能力TDD与FDD标准对比z共用所有规范，公共部分超过80%，差异来自双工方式，主要在物理层。z由于TD-LTE采用时分方式，因此需要严格同步，需考虑上下行间的干扰，因此z由于TDLTE采用时分方式，因此需要严格同步，需考虑上下行间的干扰，因此TDD的规划和优化更复杂。zTD-LTE由于需要预留保护间隔，频谱效率略低于FDD，但由于子帧可调整，TD-LTE可更好的匹配上下行业务需求不对称的场景。TD-LTE与FDD-LTE标准异同点比较核心网相同的核心网架构和协议L2/L3除TDD特殊配置及TDD特有的终端能力外，其余协议定义相同无线网相同点不同点编码调制随机接入机制双工方式帧结构网物理层随机接入机制小区选择机制MIMO上/下行控制机制帧结构部分物理信道（如，PRACH、SRS、SCH）资源配置不同部分物理过程（如，HARQLTEFDD上/下行控制机制部分物理过程（如，Q过程）提纲1LTE系统与标准介绍系统与标准介绍2全球产业化进展及环境介绍3典型业务特性及业务运营2全球产业化进展及环境介绍3典型业务特性及业务运营4海外主要运营商网络建设情况52013年TD-LTE网络建设思路©中国移动通信集团设计院有限公司第11页全球LTE网络部署情况已商用LTE承诺商用LTEz2009年12月15日，TeliaSonera在北欧建设第一个LTE商用网承诺商用LTELTE实验网来源:GSA,2011-10-12z截至2012.7.11，101个国家的338个运营商承诺投资LTE网络–45个国家88个LTE商用网络（79个FDD,7个TD-LTE,2个FDD/TDD）–11个国家58个LTE试验网络–至2012年底，预计至少150个LTE网络在64个国家中实现商用移动宽带频率的发放近期将进行拍卖频率许可已确定频率许可进展（累计）2009:10个国家和地区38家运营商2009:10个国家和地区,38家运营商2010:29个国家和地区,90余家运营商2011:40余个国家和地区,110余家运营商英国，法国，比利时，意大利，波兰，西班牙，葡萄牙，瑞士，乌克兰，希腊，保加利亚：计划2011-2012年进行拍卖中国：2011启动规模试验加拿大：预计2011-2012进行拍卖相当一部分国家要求运营商在频谱拍卖后两年左右内商用并达到一定的覆盖目标因此许多国家的运营商必须巴西、智利：计划于2011-2012年拍卖用于4G服务的2.6GHz频段南非、尼日利亚：计划拍卖26GHz频段盖目标，因此许多国家的运营商必须在近1~2年内选定技术并启动部署。频段拍卖2.6GHz频段全球TDD频率牌照分布截止2011年10月，全球已发放666个TDD频率牌照，这意味着TD-LTE有着巨大的发展空间使用中已计划/部署中巨大的发展空间。国际LTE频率规划情况•根据3GPP协议规定，LTE频率划分为FDD频段和TDD频段。–FDD频段：band1～band25TDD频段band33～band43–TDD频段：band33～band43•从国际标准划分看，TDD均处于较高频段。Band上行下行FUL_low–FUL_highFDL_low–FDL_high11920 MHz –1980 MHz 2110 MHz  –2170 MHz21850 MHz –1910  MHz1930 MHz –1990 MHz31710 MHz –1785 MHz1805 MHz –1880 MHz41710 MHz–1755 MHz 2110 MHz –2155 MHz5824MHz–849MHz869MHz–894MHzBandF_lowF_high331900 MHz1920 MHz5824 MHz–849 MHz869 MHz –894MHz6830 MHz–840  MHz875 MHz –885 MHz72500 MHz–2570 MHz2620 MHz –2690 MHz8880 MHz–915 MHz925 MHz  –960 MHz91749.9 MHz–1784.9 MHz1844.9 MHz  –1879.9 MHz101710MHz–1770MHz2110MHz–2170MHz342010 MHz2025 MHz 351850 MHz 1910 MHz361930 MHz 1990 MHz371910 MHz 1930 MHz101710 MHz1770 MHz2110 MHz 2170 MHz111427.9 MHz –1447.9 MHz1475.9 MHz  –1495.9 MHz12699 MHz–716 MHz729 MHz–746 MHz13777 MHz–787 MHz746 MHz–756 MHz14788 MHz–798 MHz758 MHz–768 MHz15ReservedReserved382570 MHz 2620 MHz391880 MHz 1920 MHz402300 MHz 2400 MHz412496MHz2690MHz第14页16ReservedReserved17704