移动通信的发展与未来演进.ppt

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1、,副标题,移动通信发展与未来演进,中国电信内部培训资料,汇报提纲,移动通信技术发展历程,技术对比分析,n,n,n,n,技术比较,中国电信未来演进策略,中国电信内部培训资料,移动通信标准的演进,为主，,为主，,AMPS,TACS,NMTJ-TACS,其他,GSM,CDMA,TDMAIS-136,PDC,WCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA,Enhanced-IMT2000,Advanced-IMT2000,第代,第代,第代,第代,中国电信内部培训资料,各种无线技术的演进过程,中国电信内部培训资料,IMT-2000（3G）标准,中国电信内部培训资料,GSM向3G演进过程,中国电信内部培训

2、资料,CDMA向3G演进过程,中国电信内部培训资料,3G与4G（IMT-Advanced）的能力,中国电信内部培训资料,LTE系统特性,LTE与HSPA/EVDO性能比较,的频谱效率为和的倍,在相同的带宽下，归一化吞吐量低于归一化的吞吐量。,（类似）（）,归一化（）每扇区吞吐量 小区边缘用户吞吐量（）（）归一化（）,数据来源：高通中国电信内部培训资料,中国电信内部培训资料,LTE标准进程,中国电信内部培训资料,信息网络的发展,中国电信内部培训资料,支持各种终端接入的异构网络,中国电信内部培训资料,信息网络将无所不在,泛在网，实现人与人、人与物、物与物之间随时随地沟通,中国电信内部培训资料,汇报

3、提纲,无线通信技术发展历程,技术对比分析,n,n,n,n,技术比较,中国电信未来演进策略,中国电信内部培训资料,WCDMA,标准演进,中国电信内部培训资料,WCDMA,版本基本技术特征,中国电信内部培训资料,WCDMA,版本基本技术特征,中国电信内部培训资料,WCDMA,体系结构,中国电信内部培训资料,WCDMA关键技术,功率控制,中国电信内部培训资料,WCDMA关键技术,功率控制,n,内环功控,中国电信内部培训资料,WCDMA关键技术,功率控制,n,外环功控,中国电信内部培训资料,WCDMA关键技术,切换,中国电信内部培训资料,WCDMA关键技术,软切换,中国电信内部培训资料,WCDMA关键

4、技术,接收机,中国电信内部培训资料,WCDMA关键技术,中国电信内部培训资料,WCDMA关键技术,中国电信内部培训资料,汇报提纲,无线通信技术发展历程,技术对比分析,n,n,n,n,技术比较,中国电信未来演进策略,中国电信内部培训资料,cdma2000,标准家族与发展历程,中国电信内部培训资料,cdma2000系统概述,中国电信内部培训资料,cdma2000网元,中国电信内部培训资料,cdma2000接口协议,中国电信内部培训资料,cdma2000 1x EVDO网络架构,cdma2000 1x EVDO Rev.0,的演进历史,n,n设计的着眼点在提供一个”，非常适合那些时延不敏感（）、下行

5、数据量非常大（）的应用，如、浏览、电子邮件等。但是对于、那些时延敏感、上 下 行 对 称 类 业 务 的 支 持 能 力 不 足,n,n一方面进一步提高了频谱的使用效率、前反向链路的峰值速率，同时设计了非常多的机制来强化系统对实时业务的支持,n通过引入更细的速率等级划分、更有效的资源分配算法、更短的端到端延时、多流的区 分，可以有效地支持各种应用的 需 求中国电信内部培训资料,中国电信内部培训资料,cdma2000 1x EVDO关键技术,中国电信内部培训资料,cdma2000 1x EVDO关键技术,速率控制,cdma2000 1x EVDO Rev.A,新的增强特性,相对于的增强，主要体现

6、在两方面：,n底层的增强,n通过重新设计新的物理层和 层，减少了在控制信道、接入信道、业务信道上的各种时延，提高了短包在传输时的效率，为系统同时支持 敏感型业务和不敏感型业务打下了物理基础；,n上层的增强,n主要包括引入（多流数据应用协议）用来支持同一用户内不同应用的区分，引 入（电路服务通知协议）用来支持网络与网络的交叉寻呼等。中国电信内部培训资料,中国电信内部培训资料,cdma2000 1x EVDO Rev.A,新的底层特性,n,对 后向兼容，一方面它保留了原系统的所有物理层和 层协议，另一方面它重新设计了新的物理层和 层，终端可以根据自身是支持还是 选择相应的协议操作。,中国电信内部培

7、训资料,cdma2000 1x EVDO Rev.A,反向信道的增强,n,重新设计了反向帧结构，引入与前向类似的机制；在使用最大包长，一个子帧（）完成发送的情况下，峰 值 速 率 可 以 达 到,n 在接入信道增加 的速率等级选择；,n 引入信道，减少业务在切换时的中断时间。,中国电信内部培训资料,cdma2000 1x EVDO Rev.A,前向信道增强,n,前向信道支持更丰富的包格式，包括短包（、），超长包（）、多用户包等，峰值速率；,n 新设计的控制信道，支持更快的连接建立；,n 阶的码，理论上一个扇区可以支持 个连接,中国电信内部培训资料,cdma2000 1x EVDO Rev.A,

8、上 层 应 用 增 强n 引入（），加 强与 系统在互操作上的灵活性n，为 网络提供全面的 解 决 方 案 提 供 基 础n，增 加 可 操 作 的 数 据 流 的 数 目n，网络用来发现终端的能力，比如终端是否支持多路可调谐发射 接收器等对双模操作的增强n 在网络中，双模终端是通过定时在 和两个网络之间的切换，来实现同时对两个网络的监听；n 通过引入，终端可以利用网络传送原 电路域的一些消息，如寻呼、登记等，这 样 避 免 了 双 模 终 端 频 繁 在 两 网 之 间 的 切 换，避 免 对 一 些 网络上的业务，如造成不利的影响。,中国电信内部培训资料,cdma2000 1x EVDO

9、Rev.A,完整的 解决方案n 一个完整的 解决方案包括、无线接入网、终端各方面的支持：,n：根据一定的规则，完成用户前向 流的分类（）、标记（）、测量（）、整形（），并将每一个映射到相应的 连接上去；,n：通过与 的 协商，在前反向链路上把 流所需的资源层层落实下去，比如配置多少个 流、每 个如何配置、哪个与哪个 绑定等。只有这些要求均得到满足后，无线网络才能接受终端的 请求；,n：终端是 协商的发起者，因为只有终端才知道其上应用程序所需要的。终端根据应用的需求，发起与网络侧的协商，并完成反向 流到 的映射。,中国电信内部培训资料,cdma2000 1x EVDO Rev.A,n,提供的 特

10、性以及低延迟特性，为部署提供了基础,n 模拟试验表明，单扇区 系统可以支持个 用户，跟 网络相当。如果使用（）技术更可以达到 个的容量,n 系统上的 业务是反向受限的，剩余的前向容量可用于前向数据密集的业务，如下载、广播等,n 为更好地支持 业 务，一些相关标准需要修订,n 为移动运营商提供了高效的、高质量的，用来承载未来快速增长的话音、数据综合业务的，完善的端到端分组网络解决方案,中国电信内部培训资料,cdma2000 1x EVDO Rev.B,演进路标,中国电信内部培训资料,cdma2000 1x EVDO Rev.B,主要特征,？引入高阶调制技术？基站侧采用高通 芯片硬件升级？单载波：

11、？载波：,一阶段（年）（系统软件升级）？引入多载波捆绑技术？基站侧 芯片需要软件升级；？载波：？载波：,二阶段（年）（硬件 软件升级）,cdma2000 1x EVDO Rev.B,关键技术,n 多载波捆绑,多链路多载波联合调度反馈复用,n 前向调制和更大的包,支持大包和调制，单载波前向峰值速率提高到,n 更长的终端通话时间,和合计提升用户通话时间约中国电信内部培训资料,中国电信内部培训资料,cdma2000 1x EVDO Rev.B,标称速率和小区边缘的用户体验,中国电信内部培训资料,cdma2000 1x EVDO Rev.B,的技术提升n 多载波捆绑获得 倍的数据速率,n 多载波分集进

12、一步提高了容量（突发性流量）,n 调制和干扰抑制进一步提高数据速率和容量,n 结果：与多载频相 比,单用户体验速率可成倍提高,对于（突发型）数据业务，可显著提高系统容量（更多用户）,中国电信内部培训资料,汇报提纲,无线通信技术发展历程,技术对比分析,n,n,n,n,技术比较,中国电信未来演进策略,中国电信内部培训资料,TD-SCDMA,标准发展历程,n,年 月 伦敦会议明确符 合 要 求，适应于所有环境应用。,n 年月完成 关键参数,n 年月成立中国无线通信标准研究组（），组织国内几十个单位共同制定移动通信标准；,n 年月完成提交到的 无线接口技术规范；,n 年月 会议通过 作为建议 一个标准

13、（节）,n 年月正式批准（）和建议（），进入 大家庭,中国电信内部培训资料,TD-SCDMA 关键技术,物理层帧结构,TD-SCDMA系统的子帧时长5ms，总共有6400chip。每个子帧包含7,个主时隙（TS0、TS1TS6）和3个特殊时隙（DwPTS、UpPTS、GP）。其,中，每个主时隙的时长为675us，总共864chip；DwPTS的时长为75us，总,共96chip；UpPTS的时长为125us，总共160chip；GP的时长为75us，总共,96chip。,TD-SCDMA 关键技术,智能天线,智能天线是由多根天线阵元组成，通过调节各阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列天线的方向图

14、，从而抑制干扰，提高信干比。理论上，智能天线能够使能量仅指向小区内处于激活状态的移动终端，移动终端在整个小区内处于受跟踪状态，从而降低干扰，改善系统的容量和覆盖。中国电信内部培训资料,TD-SCDMA 关键技术,上行同步机制,t,基站解调器,码道1,码道2,码道N,上行同步目的是使来自不同距离的不同用户终端的上行信号能同步到达基,站，利用不同用户Walsh码良好的正交,性，减少小区内干扰；上行同步技术包括同步建立和同步保,持两个关键环节；理论上，上行同步技术可以有效减少,多址干扰，提高系统容量，同时可以降低硬件实现难度，降低设备成本；中国电信内部培训资料,TD-SCDMA 关键技术,联合检测,

15、联合检测技术是利用对多用户信道的估计，根据特定信号估计准则，估计同时工作的多个码道的用户信息，在多个用户中检测、提取出所需的用户信号。理论上，使用联合检测技术，可以有效地抑制ISI（符号间干扰）与MAI（多址干扰），同时降低远近效应，降低功率控制要求；,传统接收机中国电信内部培训资料,联合检测,TD-SCDMA 关键技术,接力切换,下行链路倒换到目标小区，切换完成,小区,小区,成功接力切换的示意图中国电信内部培训资料,发出接力,切换命令,小区,小区,预同步,小区,小区,小区,在目标小区发送上行数据，同时在原小区接收下行数据,小区,小区,接力切换是使用上行预同步技术，在切换过程中，UE从源小区接

16、收下行数,据，向目标小区发送上行数据，即上下行通信链路先后转移到目标小区。,接力切换利用上行同步技术，在切换测量期间，使用上行预同步的技术，,提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息，从而达到减少切换时间，,提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的。,中国电信内部培训资料,TD-SCDMA 关键技术,动态信道分配（）,在TD-SCDMA系统中，DCA是分配无线信道的一种方式。目前主要从时域、频域、码域进行信道分配。理论上，DCA可使系统资源利用率最大化和提高链路质量；,TD-SCDMA系统资源分布,DCA包括慢速DCA和快速DCA两类。慢速DCA 主要为每个小区分配和调整,上下行时隙切换点以及

17、设置小区无线资源的优先级；快速DCA则主要通过,对接入用户进行最优信道选择和已接入用户的最优信道调整，以达到资源,整合目的。,Time,Available RUUsed RU,Frequency1.6 MHz,0,Powerdensity15(CDMAcodes),TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6UL UL UL DL DL DLUpPTS,TS0DL GPDwPTS,Subframe 5 ms3.Carrier(optional)2.Carrier(optional)DL,GPDwPTSUpPTSRU,Guard PeriodDownlink Pilot Time SlotUp

18、link Pilot Time SlotResource Unit,中国电信内部培训资料,TD-SCDMA 技术优劣势说明,技术优势n 可以使用零散的频率n 射频端处理相对简化，有可能降低成本n 单边的信道性能基本可以代表上下行链路的特性n 开环功率控制n 智能天线n n 技术劣势n 破 坏 了 现 有 的 频 率 规 划 原 则，可能引起干扰n 信道估计的不连续，可以引起性能损失n 全网需要同步n 发射不连续，脉冲辐射，干扰相对严重n 射频性能的改进受影响n 对速度的适应性较差,中国电信内部培训资料,汇报提纲,无线通信技术发展历程,技术对比分析,n,n,n,n,技术比较,中国电信未来演进策略

19、,中国电信内部培训资料,3G技术对比分析,的三大主流技术标准比较,中国电信内部培训资料,3G技术对比分析,的三大主流技术标准比较,中国电信内部培训资料,3G技术对比分析,的三大主流技术标准比较,中国电信内部培训资料,汇报提纲,无线通信技术发展历程,技术对比分析,n,n,n,n,技术比较,中国电信未来演进策略,长期演进策略,发展和现状,n,背景,n 为了和 等无线宽带技术竞争，同时为了进一步提升网络性能，在、的基础上提出了 无线接入技术。由于受到诸多设备制造商和移动运营商的大力支持，的标准制订过程进展迅速,n,标准,n 年 月 研究立项到 年 月为 技术研究与方案讨论阶段n 从 年 月到 年 月

20、为 总体技术方案制定阶段；随后开始了具体的标准制定n 年 月成第一个正式发布版本中国电信内部培训资料,长期演进策略,产业推动进程,功能需求,标准建立,产业联盟LSTI,Members,Sponsors,TSG SATSG CT中国电信内部培训资料,PCG,TSG GERANTSG RAN,中国电信内部培训资料,LTE技术特点,中国电信内部培训资料,LTE无线接入网体系结构,体系结构变革,n,在考虑技术时，演进型接入网采用只有演进型（）构成的单层结构，以便简化网络和减少延时,接口简化n 多个通过接口相互连接,n 通过接口连接到演进型分组核心,中国电信内部培训资料,LTE技术变革,技术n 下行链路

21、采用 技 术，可分配的每个资源块占用 个子载波 用户采用不同的资源块方式接入系统并保持正交性n 上行链路采用 方式，避免了 中的高 峰均比n 为了支持对称频谱对和非对称频谱，对系统支持 和 模 式n 技术采用，使得系统可以使用很大的频率带宽 而不受限于实现的复杂性，最大可支持 频 带，这也大大提高了系统的峰值速率,中国电信内部培训资料,LTE关键技术变革,技术,n,系统将设计可以适应宏小区、微小区 热点等各种环境的技术,n 可以采用下行上行 天线，同时也考虑更多的线配置，如：,n 技术实现方式包括空间复用、发射分集、基于反馈码本的波束成形等方案,n 技术是 大幅度提高系统频谱利用率的最关键技术

22、,中国电信内部培训资料,LTE用户发展预测,近期国外运营商LTE推动动态,n,日本,n，日本总务省发放 牌照，、软银、和公司获得n 年内投资 至 亿日元，建设基站和骨干通信网，最早于 年开通业务n软银投资 亿日元，计划于 年至 年提供业务n 计划至 年投资总额为 亿日元，年开通业务n 投资额为 多亿日元，于 年提供业务,n,美国,n 确定 和爱立信为首要设备商，并宣布 年推出 商用服务n 选择、爱立信和华为进入 设备招标短名单，并宣布 年推出商用服务,n,n与爱立信及华为签署全球首张 商用建网合同，该网络将于 年在瑞典首都斯德哥尔摩及挪威首都奥斯陆商用中国电信内部培训资料,中国移动LTE推进动

23、态,推进思路,n,国外n通过组织，与 和联合推动和产业发展,n,国内n依托国家重大专项的雄厚支持，通过工信部研究院推动和发展，并保证和同步推动,n,频谱n 年，香港电讯管理局（）完成对频段的拍卖，中国移动香港有限公司中标购得频谱,中国移动中国电信内部培训资料,中国电信内部培训资料,中国移动LTE推进动态,n,依托国家重大专项，工信部研究院推动，已经完成厂家实验室测试，厂家自建的室外测试即将开始,n 终端n 年，华为、中兴、大唐等计划推出终端n 年，高通、爱立信等推出终端芯片，从数据卡到手机等终端产品，都会在 年陆续推出,n,外场试点n计划 年或，开展室内外的大规模试点，测试至少在两个城市，超过

24、个基站,n,世博会n上海移动将为首个试验网搭建一共个宏基站,;,6,6,6,;,6,LTE演进目标,的架构：n 网络层级扁平化：取消基站控制器，无线控制和无线资源管理下移至基站，逻辑上由星形演变为网状,nn,接口开放化、化：、网络配置智能化：自组织、自优化,对中国电信的影响：n 小区边缘用户可感知的上网速率至少达到的倍，为移动互联网的发展奠定坚实基础,n,更低的传输时延、端到端的为基于的实时业务（、视频会议等）开展提供了技术保障,n,无线网络规划更简单，高速率、高带宽对承载的要求更高,图：网络架构中国电信内部培训资料,图：无线结构,EPC演进目标,的目标：,n,统一接入：与非、各种终端,n,移

25、动性管理：降低复杂度、保持业务连,续性,n 性能增强：高速率、低延迟、高安全性、端到端协商n 与传统网络的共存,对中国电信的影响：,n,减少了核心控制网络的网络组织复杂性,n 提高了业务策略实施的灵活性、便捷性,n 在带宽、安全、方面对 承载网络,提出了更高要求,图：网络结构中国电信内部培训资料,图：网络结构,中国电信内部培训资料,cdma到LTE演进策略,到演进中的技术研究要点,n,深入分析与验证 各 项 关 键 技 术 的 性 能 与 组 网 方 案，尤其是蜂窝环境下的频率复用方案,n 研究 与 之间的互操作，重点关注语音切换 数据无损切换、寻呼、漫游等方面,n 研究 到 组网方案的演进策略，包括频率需求、网络结构、站址要求、传输需求、设备更替方案等,n 系统 间 共 存，分析各种组网方 案下的 与 系 统 间 共 存 条 件 与 干 扰情况,n 研究适合于 到 演进过程中应用的多模终端及其他增强型终端的演进技术与策略；,深,n 入研究、与 在未来网络中的定位，解 决好相互之间的互操作问题，使得不同无线技术可以协调共存，各自发挥有效的作用,中国电信内部培训资料,谢谢大家！,