《TD-LTE无线技术及应用研究》结题报告(1).ppt

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1、中国移动集团重点/联合研发项目结题汇报报告,2010年11月,项目名称：TD-LTE无线技术及应用研究项目编号：2010_LH_51,研究课题组,一.开题计划完成情况,目 录,二、主要研究成果,1.1 研究背景及目标,产业背景,一、TD-LTE有望成为我公司未来发展的重大机遇,二、TD-LTE产业飞速发展,我公司明确TD-LTE的重要战略地位。TD-LTE作为TD-SCDMA的演进技术得到了政府和行业专家的高度认可，工信部、科技部通过重大专项、TD-LTE工作组等一系列举措大力推动TD-LTE的快速发展。TD-LTE得到了国际产业的广泛支持，受到多个国家和地区的运营商的高度关注。截止2011年

2、Q1近20家国际运营商已经或将启动TD-LTE Trial，软银将于2011年11月正式商用。,已初步具备包含网络设备、终端芯片、测试仪表在内的TD-LTE端到端产品，已形成包括USB Dongle、CEP、平板电脑、网本在内的多种类型终端。规模试验已完成前期准备，即将启动。,1.2 主要研究内容及分工,依据公司需求加强技术创新，拓展TD-LTE产品类型并提升产品能力,关键技术方案,产品要求,任务一：技术与产品,为TD-LTE网络部署及建设提供指导依据，提升网络综合竞争力,总体目标,组网方案,配套改造要求,任务二：组网与配套,任务三：业务研究,项目总体协调工作由研究院负责：1.把握产业推进节奏

3、 2.项目协调,项目组通过技术专题沟通会及联合测试完成协同合作,1.3 开题计划完成情况总结(1/2),1.3 开题计划完成情况总结(1/2),共计研究报告25份，产品规范11份，专利13项,一.开题计划完成情况,目 录,二、主要研究成果,2.1 技术与产品总体,2010年的主要目标是面向商用，以及我公司网络实际部署需求，研究重大技术方案，规划更为完备、应用更为广泛、性能更优的产品；并引出需要研究的重大技术方案，然后对应更新商用级别的设备规范。,主要目标是尽快推动技术标准成熟，引导厂商尽快形成具备基本功能的首批产品。,2009,2010,以上成果均在相关的产品规范中落地,2.1 技术与产品重大

4、方案1：多天线引入研究和建议(1/4),室内覆盖：建议部署单/双通道产品，使用单天线发射/发射分集/空间复用,城区/郊区室外连续覆盖：建议部署8通道产品，在常规环境下使用波束赋形，移动速度较快的情况下（60KM/h）切换到空间复用/发射分集,高速（120KM/h）场景覆盖：建议部署2通道产品，使用发射分集/开环空间复用,室外热点/盲点覆盖：建议部署2通道产品，使用发射分集/空间复用,热点/盲点,各种多天线技术应用场景建议,多天线引入研究和建议(2/4),结合应用频率和多天线技术引入，规划TD-LTE无线网络产品主要指标,多天线引入方案(3/4)创新点：FAD天线,RRU,特点：4+4双极化，天

5、线单元同时支持AF频段（90度）和D频段（65度）,优点1：有利于两网协同规划 共天线，节约建设及维护成本 降低工程难度和建设周期,优点2：在未来LTE使用的D频段支持非静态赋形技术，摆脱权值设置和管理难题 关键指标可更好支持LTE MIMO技术,主要研发情况：经过四轮合作研发推动目前已有8个主流天线厂商可以支持该项创新技术目前FA频段性能指标已经完全符合商用需求，D频段性能指标已基本满足试验网要求,多天线引入方案(4/4)创新点：TD-LTE 8通道产品控制信道发送创新方案,TDs控制信道发送方案,TD-SCDMA双极化天线波束宽度90度，控制信道采用静态赋形（天线权值固定设置）方案，将90

6、度的单元波束合并为65度，进行控制数据发射静态赋形方案存在较多问题：权值复杂导致开站复杂、功率有损失（约30%）、需要校准口和校准过程使设备复杂，等,TD-LTE控制信道发送新方案,基于LTE系统特点，提出TD-LTE控制信道发送创新方案：带宽均分：将系统带宽均分为4份，每天线发送一份带宽数据X方案：通过与天线特性不相关的固定权值，达到赋形效果4端口方案：4端口SFBC+FSTD发射控制信道创新方案能克服静态赋形方案的问题，大大提高控制信道性能、覆盖稳定性、以及降低开站复杂度及产品复杂度，从而推进智能天线技术在TD-LTE中广泛应用,相关专利：一种信号发送方法和装置 201010151206.

7、6发射站以及发射信号的方法 201010147323.5,2.1 技术与产品重大方案2：TD-LTE与2/3G的互操作研究和建议(1/4),互操作目标基于我公司TD-LTE网络部署策略，在LTE网络规模从小到大的发展过程中，最大化利用现有GSM网络的覆盖和质量资源进行有益补充，满足LTE网络运营需求互操作范围PS业务互操作TD-LTE与GSM之间TD-LTE与TD-SCDMA之间,CS业务解决方案TD-LTE提供话音：话音业务切换方案TD-LTE不提供话音：话音业务提供方案,TD-LTE与2/3G的互操作研究和建议(2/4)规模试验PS域互操作,开机优选策略：数据卡终端开机优选TD-LTE网络

8、驻留互操作优先级策略：当支持TD-SCDMA模式的LTE终端发生PS域重选、切换时，优选TD-SCDMA网络，次选GSM重选策略支持TD-LTE与GSM系统空闲态双向小区重选支持TD-LTE与TD-SCDMA系统空闲态双向小区重选切换策略支持TD-LTE到GSM系统业务态CCO without NACC（TD-LTE到GSM CCO with NACC以及RRC release with redirection with SIBs方案需根据性能测试结果决定是否采用），GSM到TD-LTE业务态终端控制的小区重选NC0以及网络控制的小区重选NC2支持TD-LTE与TD-SCDMA系统业务态双向P

9、S切换,考虑到开启互操作后对GSM网络的冲击比较大，同时LTE与GSM网络的速率差异较大等因素，数据卡有可能不要求支持与GSM网络的互操作。若不支持TD-LTE与GSM的互操作，则不涉及对GSM网络的任何改造,TD-LTE与2/3G的互操作研究和建议(3/4)规模试验LTE话音解决方案,LTE网络提供话音,LTE网络不提供话音,将话音业务回落至2/3G网络承载,多模双待机终端,LTE提供分组域话音业务（VOIP），在无LTE覆盖时需将话音切换至2/3G承载,多模单待机终端，优选2/3G网络驻留,网络侧控制方案,终端侧方案,LTE话音解决方案,TD-LTE与2/3G的互操作研究和建议(4/4)创

10、新点,互操作创新GAS方案（Generation Aware Signaling technologies）解决多网互操作问题，实现互操作统一、高效的流程目前已完成方案的初步分析报告，将进一步评估其可行性（专利二篇）,后续多网互操作创新研究将围绕统一信令、统一流程的互操作思路来开展,LTE与2/3G互操作方案尚无任何业内应用经验需在满足性能要求的前提下尽量降低对网络的影响，方案的研究和制定难度大,数据业务互操作方案制定以减少网络改造和开销，同时保证数据业务性能为原则借鉴2/3G互操作经验，推动标准实现基于系统间优先级和基于绝对门限的重选机制，彻底解决重选困难的问题话音解决方案方案制定以确保话音

11、业务质量为核心要求，尽可能降低网络改造，同时兼顾近中期产业要求创新提出优化标准SRVCC流程缩短切换中断试验的优化方案，为LTE提供话音目标方案的部署提供保障创新提出采用多模双待终端作为LTE提供话音的过渡方案，并积极推动产业创新提出避免CSFB规模升级的改造方案，积极分析并建议采用“R9版本RRC重定向”作为CSFB性能提升方案，以促进产业开发实现（专利一篇）,2.1 技术与产品重大方案3：Ir接口研究和建议(1/2),厂家A,厂家B,1.异厂商设备互联,TD-SCDMA Ir,TD-LTE Ir,2.TD-SCDMA Ir与TD-LTE Ir可在1根光纤中混传，提高Ir传输效率高,3.以D

12、AGC算法为核心的压缩技术,项目进展,完成TD-LTE Ir接口标准化工作 通过双模Ir标准框架制定，定义TD-SCDMA和TD-LTE Ir混传方式并通过测试验证 评估Ir压缩技术，完成15bit12bit Ir压缩设备测试,研究内容,除爱立信外的所有厂商均按照CCSA TD-LTE Ir标准进行设备开发和实现混传和压缩技术已在F频段和E频段双模基站设备中实现并部署；,产业进展,Ir接口方案,TD-LTE Ir 接口标准：底层基于CPRI标准，高层基于TD-SCDMA应用层协议；支持TD-SCDMA向TD-LTE的双模演进；同时适用于FDD LTE及TD-LTE；控制与承载相分离,Ir接口研

13、究和建议(2/2)创新点,TD-LTE IQ数据,TD-SCDMA IQ数据,对Ir帧结构重新定义，支持双系统IQ数据的混传,上行时域DAGC位于中射频，压缩Ir中IQ位宽；上下行IQ位宽均采用12bit；,1880,1920,2010,2025,F频段,A频段,室外,室内,IQ位宽由15压缩至12后，6.144*2可支持3种配置：,新的格式定义,新的压缩机制,2.2 组网与配套总体,2010年的主要目标是面向我公司网络实际部署需求，并结合世博演示网等环境进行测试、验证，对组网具体方案和实际应用中面临的问题进行研究。,主要目标是基于理论分析和仿真研究组网关键问题。,2009,2010,2.2

14、组网与配套重大方案1：室内覆盖研究及建议(1/3),对于TD-LTE室内深度覆盖问题，基于分布式基站的室内分布系统仍然是最主要的解决手段,室内覆盖研究及建议(2/3)引入TD-LTE后工程改造思路,总体策略新建室分场景：尽可能建设双路室分系统，减少后续扩容投资改造场景：有效保护已有投资，最小化对现有室分系统的改造和影响对于有条件的楼宇进行改造满足双通道室分要求对于单通道室分场景未来综合考虑载频和工程改造成本并选择合理的扩容方案,室内覆盖研究及建议(3/3)创新点：单通道传输双通道室分信号方案,变频设备,其它系统射频信号,耦合器或功分器,TD-LTE RRU,中频信号和10M参考信号,远端节点1

15、,主馈线，传送所有系统信号,机房或电梯井内,MIMO天线,合路器,电缆,电缆,电缆,电缆,电缆,电缆,方案描述变频设备输出中频信号，在单根馈线上传输2路MIMO信号优点新的室内MIMO应用方案能够简化现有的室分系统的改造，利用一路IDS传送两路MIMO减少一路馈线，且小功率功放成本低，具有成本优势缺点设备数量多，供电较难解决；维护较复杂；功耗和效率较传统案有较大差距远端节点为有源模块，需要支持监控功能通过射频电缆直流馈电，现有馈线无需更换，但若通过分合路器和耦合器等器件时必须做直流旁路就近取交流电源，需增加大量的交流电源接入点应用场景新建或改造场景，尤其馈线改造难度大的场景,可充分利用已有室分

16、资源完成MIMO信号传输，节省改造投资,2.2 组网与配套重大方案2：配套改造原则,天面改造原则,重点考虑与其他系统天线间隔距离要求,传输改造原则,TD-LTE基站所需的传输带宽需求较大，目前为TD-SCDMA基站配置的GE PTN设备无法承载本次TD-LTE基站配套传输网建议按照全部新建考虑按照核心、汇聚、接入三层结构进行组网接入层与eNodeB采用GE接口连接核心层、汇聚层、接入层均采用10GE环网结构，交叉容量分别不小于320G、160G、40G目前PTN设备暂不支持三层功能，建议在PTN核心层与核心网CE设备连接，以提供X2接口能力,机房改造原则,TD-LTE BBU设备对机房安装无特

17、殊要求，承重要求也较低一般可采用“挂墙安装”或“19英寸标准机柜安装”两种方式，重点考虑BBU体积需求以及上下侧冗余的散热空间,电源改造原则,TD-LTE基站功耗参考值无线设备:1750W传输监控设备:200W对于独立新建或共址新建基站，重点考虑交直流供电能力与蓄电池能力RRU供电可综合供电距离等因素从如下方案中选取小于100m：-48V集中供电100m 300m:-48V本地供电大于300m：220V逆变器远供,2.3 业务研究总体,2010年开始，针对即将到来的LTE网络部署，在技术研究的基础上，提前规划中国移动各业务平台的发展演进策略，形成相应的技术方案：包括LTE引入引发的新业务研究和

18、LTE对上层的业务网体系架构的通道能力产生影响所引发新的问题的分析并提出相应的技术解决方案。,2010,重要创新方案：即摄即传(1/2),用TD-LTE解决电视直播的技术难题,高清电视直播对通讯信道的要求,带宽,延迟,QoS,不低于10Mbps的上行带宽,不超过40毫秒的端到端延迟,有保证的网络质量,传统技术解决方案,TD-LTE技术完美地解决了以上所有问题,无线通讯技术解决方案,目前电视直播技术方案的问题,有线：现场部署工作量大微波：仅支持单工模式，整套设备体积大，使用不灵活卫星：租用手续繁杂，使用成本高以上问题对电视直播工作形成很大的制约，广电行业在寻找一种可替代以上几种传输方式的技术。,

19、带宽：15Mbps上星带宽延迟：20毫秒端到端延迟QoS：完善的QoS保障机制,用移动通信技术解决电视直播难题，在技术层面实现了与广电前端的三网融合，是电视直播技术的革新。在无需增加额外设备的前提下实现了对直播现场的远程实时指挥调度。使通讯运营商进入广播电视行业，提高了新闻直播的时效性和灵活性，推进了业务层面的三网融合。,创新点,即摄即传(2/2),世博会应用情况,中国移动研究院基于TD-LTE技术开发了专用于直播业务的即摄即传产品。该产品配合TD-LTE网络以最简洁的方式实现了直播业务。系统组网图如右图所示：,本业务和产品在世博期间首次推出，引起了众多电视媒体的广泛关注。新华社和上海文广在世

20、博期间对本产品进行了试用，对图像质量表示满意，认为达到了广播电视级的质量要求。两家电视台分别与于今年5.17和10.31使用本产品进行正式的直播报道。世博期间本业务和产品在世博园，移动展厅，NGMN大会展厅等地给各级领导和海内外参观者进行了多次演示，引起了海内外运营商和设备厂商的广泛关注，被认为是TD-LTE技术的成功创新应用。,应用情况,本项目申请专利一项：一种确定IP网络最佳视频传输的方法,项目完成情况小结,完成情况,后续工作,推动TD-LTE芯片、终端、网络、业务产品达到商用级别，并不断推动应用更广、性能更高的产品研发依托规模试验，对室内外组网方案及配套指导原则进行测试验证和方案优化。,请各位专家批评指正！,