LTE及LTEAdvanced技术发展.ppt

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1、LTE及 LTE-Advanced技术发展,中国移动研究院,2010-8,2,内容提要,n LTE-Advanced技术标准简介,nLTE-Advanced需求nLTE-Advanced新技术,nLTE-Advanced标准化进展,n TD-LTE技术产业发展汇报,Data rate bps,11M,384k,HSDPA,3,IMT-Advanced：新时代的需求,1M,100k,10k,cdmaOne,144k,1k,2.4k,PDC,9.6kPDC,PDCPacket,32kPHS,CDMA2000 1x,average24M,2M802.11,100MFTTH54M 54M802.11g

2、802.11a 26MIEEE 802.1112M,One,64k 64kPHS14.4kPacket,Year,80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13,1.2K,9.6K,14.4K,28.8K,56K28.8k,1G,100Mat Highmobility,Peak2.4Maverage600k1xEV-DO,1Gat Lowmobility4G(LTE-A),100-200M,802.11n75M50M 802.16aPeak

3、14M,2ndG band(1.9 GHz PHS)2ndG band(800 MHz PDC,cdmaOne)IEEE 802.11(2.4&5 GHz),4thG band(3.4 GHz,etc.)3rdG band(2 GHz,etc.),Analog modem/ADSL/FTTHIEEE 802.16a,802.11b8MMAX1.5M sepc.2MADSLMAXsepc.W-CDMA307k,Peak300M,E-UTRA,Mobility,Low,100M High10M,1,10,NewMobileAccess,New Nomadic/LocalArea Wireless

4、Access100 1000,IMT-2000 EnhancedIMT-2000Enhancement,1 Gbps.,100 Mbps,IMT-A,ITU-R meetings,Spectrum,Release 10,Agreed on LTE-Advancedsubmission incl.,Initial technology,Proposals,Agreed on requirements submission of,invite,LTE-Advanced,4,SDOs,Individualmembersetc.,2009,2010,2011,2007,2008,identifiedW

5、RC-07Circular,letter,Submission of,Circularletter toEvaluationproposals Consensusfor IMT-Advanced Specification,Complete,WP5D#1,#2,#3,#4,#5,#6,#7,#8,#9,#10,#11,candidate RITrequirementsSpecificationself-evaluation ofbe approved LTE-Advanced,IMT/LTE-Advanced标准化时间计划,3GPP RAN,LTE,CR phase,#38,#39#40,#4

6、1,#42,#43#44,#45,#46,#47,#48,#49,#51#52,#53,WS,2nd WS,Work item,Study item,LTE-Advanced,#50 Technical,specifications,Study item approved in 3GPP,5,Scenario:IMT-Advanced:Base coverage Urban/LTE<E-Advanced:3GPP Case 1Antenna confIguration:DL:4x2/UL:2x4(1x4 for LTE),IMT-A和LTE-A的需求比较,内容提要n LTE-Advance

7、d技术标准简介nLTE-Advanced需求nLTE-Advanced新技术,nnnnn,载波聚合技术增强的上下行MIMO无线中继-Relay协作式多点传输-CoMP增强的小区间干扰消除（eICIC）,nLTE-Advanced标准化进展n TD-LTE技术产业发展汇报6,7,Single HopMIMO,RelayCoMP,更好的频谱效率更好的边缘覆盖,更高峰值速率,UL SIMOSU Beamforming,SU-MIMOMU-Beamforming,LTE-A技术框架优化和增强,高阶 MIMO更平衡的DL/UL性能,Carrier AggregationeICIC,1.420MHzICI

8、C,更大的带宽更高的VoIP 容量分层网络,载波聚合技术简介p 载波聚合是LTE-A的重要技术,p,支持最大100MHz带宽，系统/终端最大峰值速率可达1Gbps,p 提供跨载波调度增益，包括频率选择性增益和多服务队列联合调度增益p 提供跨载波干扰避免能力，频谱充裕时可以有效减少小区间干扰,Frequency,CC,e.g.,20 MHz,System bandwidth,e.g.,100 MHzUE capabilities,100-MHz case 40-MHz case 20-MHz case(Rel.8 LTE)载波聚合的核心思想是允许终端在多个子频带上同时进行数据收发8,9,Scea

9、nrio1:Same coverage,Sceanrio2：Remote Radio Head,Scenaio3:Complementary in cellboundary,载波聚合技术应用场景基于载波聚合的典型部署场景,载波聚合可以提供系统更高的峰值速率；并在系统低负载时，提供用户更高的平均吞吐量,载波聚合应用于分层网络,载波聚合应用于感知网络,增强上下行MIMO技术,最大支持8流,增强MU-MIMO,CSI 反馈,最大支持4流,下行高阶MIMO，,上行上行SU-MIMO，,p下行峰值频谱效率达到30bps/Hzp上行峰值频谱效率达到15bps/Hz10,11,什么是Relay？,n Rel

10、ay是一种无线中继技术，RN节点对来自基站或者从属终端的信号基带处理后再转发给从属终端或者基站。,n Relay技术优势 部署灵活，不需要光纤与机房 运营成本低 可抑制网络干扰 可扩展网络覆盖可提升网络容量,eNB,RN,RN,UE,UE,UE,无线回传链路,无线接入链路,RFRFRepeater,Type II Relay解调译码调制编码,资源调度Type I Relay,若不采取任何基带处理，RN就是传统直放站,repeater,12,1.,密集城区：部署中继提高高速业务覆盖,2.3.4.5.,乡村环境：通过中继扩展网络覆盖，降低对光纤或微波依赖室内环境：克服穿透损耗，提升覆盖与容量，摆脱

11、光纤制约城市盲点：解决覆盖补盲，降低网络建设成本高速铁路：高速率接入，避免终端频繁切换，降低资源开销,Relay应用场景,Relay应用场景Dense urbanUrban deadspotHigh Speed RailwayIndoorRural AreaRelay可解决室内外容量，覆盖与回传,data rates,Very highdata rates13,Higher capacityVery high capacity,分层网络未来网络部署的趋势普通宏基站广域部署可实现较好的网络覆盖，但网络容量与接入带宽有限Higher,伴随移动互联网业务发展，接入带宽不断增长，网络容量骤增，具备较高

12、配置的超级宏基站将是未来网络部署不可或缺的元素移动互联网用户的井喷，导致热点小区容量需求超越宏基站能力所及，基于分层网络部署的LTE/LTE-A技术将是未来移动通信网络的主流,增强型小区间干扰消除eICICn Femto,Relay,Pico,Macro各种类型的小区分层组网，干扰情况非常复杂；n 某些情况下的下行低于-10dB，各种DL控制信道难以正确解调，网络性能无法保证；n 分层网络需要LTE-Advanced中的eICIC来重点解决控制信道的干扰协调问题，满足人们越来越大的数据速率需求的同时，也保证未来网络的各种QoS。,Femto,Relay,Pico,Macro各种类型的小区分层组

13、网14,Macrocell,Picocell,Femtocell,(CSG cell),(a),Relay,(b),(c),小区干扰协调技术通过对系统资源的划分和限制或者有效分配，减小相邻小区边缘区域使用的资源在时间、频率和空间上的冲突,协作式MIMO技术通过相邻多点的协作通信，对协作多点覆盖范围内的用户进行联合MIMO发送和接收，从而降低小区间的干扰Joint processing15,进一步提高频谱利用率CoMP技术协作多点传输技术CoMP=Coordinated MultiPoint Transmission and Reception,eNB,Relay,室分系,统,Pico,Femt

14、o,各种LTE-A技术在未来移动通信网络中的应用eNB,Wireless,Backhaul,Relay,PicoRelay,CA：载波聚合技术可解决密集网络部署场景下的干扰问题 CoMP：基站/扇区间通过相互协作，可实现抑制干扰，提升用户体验的目前 Relay：无线回传解决覆盖与容量问题，可摆脱密集网络部署对光纤资源的巨大需求 分层网络：Pico基站提升热点地区网络容量，Femto基站为室内用户提供高速率接入服务16,17,LTE-Advanced标准化工作进展,2009,2010,2008,2011,Relay,SIType I Relay在Rel.10中立项,WI RAN1WI RAN2/

15、3Type I Relay标准化 WI RAN4,Type II Relay,Mobile RelayRel.11,CoMPCA,SI各公司的观点不收敛，标准化工作进展相对缓慢SI RAN2/4SI RAN1CA在Rel 10中立项,SI3GPP重新启动CoMP的SIWI RAN1/2/4CA在Rel 10中立项,eICIC,WI RAN1,eICIC 在Rel.10中立项,18,内容提要,n LTE-Advanced技术标准简介,nLTE-Advanced需求nLTE-Advanced新技术,nLTE-Advanced标准化进展,n TD-LTE技术产业发展汇报,n TD-LTE产业发展情况

16、n TD-LTE发展存在问题,19,TD-LTE发展历程一览,标准化,研发/测试,规模试验,产业推进,国际推广,预商用产品,样机,2007年，标准初步形成推动两种TDD标准的融合，推动TD-LTE成为国际主流标准并与FDD同步完成，并不断优化，提升中国自主知识产权。工信部正式将LTETDD命名为TD-LTE,2008年初，产业启动。首届巴塞峰会启动产业研发，推动三方测试及联合路标，广泛健壮的端到端产业链初步形成。工信部TD-LTE工作组成立，重大专项工作启动,2008年中至2009年初，产业加速发展。赴美、欧推动产业开发，第二届巴塞峰会，融合发展、FDD/TDD芯片成为产业共识，产业链初步形成

17、概念验证外场部分启动,2009年中至2010年初，进入外场阶段。组织NGMN运营商在北京参观首个TD-LTE外场；举办瑞士、香港论坛及外场展示，TD-LTE的优秀性能给国际运营商留下深刻印象，极大提升国际产业信心及影响力工信部宣布技术试验启动，进入外场阶段,2010年4月至今，初步具备端到端产品。赴台推动产业试验，TD-LTE世博示范网启动，举办5.17TD论坛、NGMNIC期间产品发布会，TD-LTE国际化发展得到政府及业内专家的高度认可规模试验即将启动,2010,2009,2008,2007,20,2010年Q3具备网络类测试仪表2010年Q4具备终端类测试仪表,09.Q4,10.Q1,1

18、0.Q2,10.Q3 10.Q4,09.Q2 09.Q3,09.Q1,11.Q1,11.Q2,11.Q3,11.Q4,12.Q1,终端芯片,测试仪表,网络设备,09 Q409 Q4具备了满足SAE商用网络基本要求的核心网设备,11 Q4,10 Q3,10 Q4,TD-LTE产业链进展10 Q3预计2010年Q3推出多款无线网络产品，,具备进入规模试验的可能性10 Q4,预计2010年Q4将具备满足规模试验需求的单模数据卡预计2010年Q4 推出TD-LTE手持终端原型样机预计2011年下半年双模双待手持终端具备规模试验条件,TD-LTE测试进展,当前阶段：技术试验21,2009概念验证 对TD

19、-LTE关键技术进行验证 包含12站点实验室和外场测试,2010技术试验 实验室：单系统/IOT/终端测试 室外：每家5站点，终端、关键技术以及组网测试,2011规模试验 规模组网性能测试 面向商用系统/终端测试,以国际化运作，构建国际推广环境,标准,产品,路标,测试,终端,认,证,市场,国际化运作,3GPP国际标准组织,2,3,NGMN国际运营商组织,1,LSTI国际测试组织n由39家国内外主流厂商运营商组成，主要完成LTE,FDD/TDD 从样机到预商用产品的技术验证工作，以加速LTE/SAE标准的成熟化进程,1.,成功推动TD-LTE及LTE FDD测试工作同步开展，同步,完成概念验证等

20、测试；,n,负责制订3G及LTE国际标准,1.2.,联合国内外企业推动TD-LTE标准形成；联合国内外企业推动TD-LTE标准与FDD同步冻结；,3.,联合国内外企业主导后续功能增强和优化,4n1.2.,GCF国际认证组织GCF是运营商主导、终端芯片和测试仪表厂商广泛参与的终端认证组织。制定终端认证要求和认证流程，发布认证结果，从而保证终端质量，降低产业风险；主导GCF TD-LTE工作，确保TD-LTE和LTE FDD终端认证同步发展；召开两次仪表大会、投入专项资金组织芯片仪表企业互通等方式推动GCF认证工作体系的建立。22,n1.2.3.4.,NGMN是以运营商为主的推动下一代发展的最重要

21、国际组织。发挥NGMN作用推动TD-LTE形成推动NGMN确立LTE FDD/TDD融合同步发展目标；FDD/TDD双模芯片成为首批部署的要求；成立TD-LTE Task Force，获得国际运营商广泛参与；借助2010年上海NGMN产业大会，举行全球发布等活动，进一步提升产业影响力和信心。,23,1.全球规模：LTE FDD/TDD融合发展成为主流技术标准，TD-,LTE发展前景超越WiMAX,2.频率资源：频率资源稀缺，TDD频谱战略地位提升,3.中国作用：中国TD-SCDMA大规模商用以及TD-LTE的发展意,愿提升TDD商用信心,4.快速发展：TD-LTE快速发展的产业化进程,众多国际

22、运营商关注TD-LTE,即摄即传,移动高清视频监控24,移动高清视频点播,世博会演示网络，精彩呈现产业化成果2010上海世博会期间，来自全球六大洲的各国运 营 商 及 电 信 组 织 共 计 60 个，对 世 博 园 及,NGMN大会的TD-LTE演示网和终端进行了参观，高清实景导航并针对各自关注点提出了反馈意见。,存在问题：TDD频谱数量少，缺少低频段资源,FDD FDD876 915 921,960,FDD,1710,FDD1785 1805,1920,FDD1980,FDD2110 2170,FDD,2690,2010 2025TDD,欧洲,美洲,TDD频谱,TDD缺低,少FDD,188

23、5 1920TDD,TDD,FDD1880 2500大致548MHz,TDD频谱资源少，降低TDD国际市场空间和产业信心如：德国频谱拍卖共360MHz，FDD 310MHz，TDD 50MHz，FDD是TDD的6倍。,FDD,DL,UL,791,862,821,832,DL,UL,698,776,716UL,728,763,793,频段TDD缺少低频点优质频谱，将降低TDD在全球的竞争力如：德国800Mhz每兆赫价格为2.6GHz的30倍25,TDD TDD2570 2620 2300 2400(部分地区)大致150MHz,26,一、继续完善TD-LTE技术体系和实际产品解决方案，为打造具有一流竞争力的TD-LTE网络奠定基础；,二、全力做好多城市规模试验工作，大力推动国内外产业链的进一步成熟，积累实际组网经验；,三、推动终端芯片等环节的研发，加快推出TD-LTE终端产品；,四、全方位开展TD-LTE国际市场拓展，扩大TD-LTE的市场规模和漫游能力。,后续工作,27,谢谢大家!,