北京联通TDLTE移动通信技术交流.ppt

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1、北京联通LTE移动通信技术交流,北京市电话通信设计院有限公司 2012年10月,交流提纲,基本概念,LTE基本概念,LTE技术优势,LTE终端产品,-1-,LTE,产业发展现状,基本原理,标准演进,基本概念,关键技术,什么是LTE？LTE=Long Term Evolution=长期演进，是3GPP指定的下一代无线通信标准。TD-LTE=LTE的TDD模式，LTE-FDD=LTE的FDD模式。LTE是以OFDM为核心的技术，为了降低用户面延迟，取消了无线网络控制器（RNC），采用了扁平网络架构。与其说是3G技术的“演进”（evolution），不如说是“革命”（revolution）。,什么是

2、LTE?,-2-,LTE技术需求,高清视频1080P下行6-8Mbps,视频会议/视频分享上行：一般2Mbps/高清6-8Mbps,家庭设备互联上下行2Mbps,在线互动游戏时延50ms,总体需求1、高速率2、低延时3、高效率4、可变带宽,.,-3-,LTE技术优势,-4-,LTE终端产品芯片发展,-5-,-6-,LTE终端产品终端业务,LTE终端产品终端业务,-7-,交流提纲,企业标志,标准演进,技术标准演进,LTE频段划分,LTE,产业发展现状,基本原理,标准演进,基本概念,关键技术,-8-,技术标准演进,企业标志,-9-,技术标准演进,-10-,LTE频段划分,-11-,交流提纲,产业发

3、展现状,产业发展外部环境,LTE产业链现状,LTE,产业发展现状,基本原理,标准演进,基本概念,关键技术,-12-,产业发展外部环境政策环境,科技部,启动TD-LTE规模试验，推动LTE产业尽快成熟，以形成商用能力为目标。,工信部,工信部,2011年持续加大信息化建设力度，3G建设总计划投资4000亿，建设基站40万个，提升3G用户数到达1.5亿。,依托大唐集团建立的无线移动通信国家重点实验室是目前国内无线移动通信领域唯一一个依托企业简历的国家级重点实验室。,多部委共推动,-13-,产业发展外部环境用户发展环境,手机用户将超越电脑用户成为互联网上最大的用户群,-14-,手机用户逐渐渗透到互联网

4、的各个领域,产业发展外部环境业务发展趋势,-15-,手机用户逐渐渗透到互联网的各个领域,中国手机网民2010年网络应用调查！,产业发展外部环境业务发展趋势,-16-,多终端接入将成为趋势,没有连接的终端将是孤独的！,产业发展外部环境业务发展趋势,-17-,数据业务将呈爆炸性的增长,移动网络的带宽将承受很大的压力！,产业发展外部环境业务发展趋势,-18-,业务数据化、分组化、移动互联网,更高的频段、更有效的频谱利用率,网络技术数字化、宽带化,移动网络的综合化、全球一体化,高速率、高质量、低费用,第四代移动通信技术的发展方向和目标,第四代移动通信发展目标,-19-,终端,系统,芯片,LTE产业链状

5、况,-20-,TDD与FDD-LTE同步发展,-21-,LTE试验网情况国际部分（FDD）,-22-,LTE试验网情况国际部分（TDD）,-23-,24,中移动TD-LTE试验网建设情况,经工信部批准，中国移动于去年年底开始，在上海、杭州、南京、广州、深圳、厦门、北京7个城市组织开展TD-LTE规模技术试验。这是继2010年10月TD-LTE增强型成功被国际电联确定为4G国际标准后，我国布局4G的关键性举措。,LTE试验网情况国内部分,-24-,中移动TD-LTE试验网建设要求,LTE试验网情况国内部分,-25-,TDD,FDD,TD-LTE和FDD-LTE具有各自的技术优势，尤其TD-LTE

6、可利用零散的频谱资源，适合不对称的业务。,运营商推动,中国移动积极倡导TD-LTE和LTE FDD的融合,已得到众多海外运营商的支持。,两者在标准和技术实现上存在很大的共性，有利于系统和终端对双模的支持。,互补的技术优势,具备融合的基础,标准、系统设备、芯片、终端、业务等全面融合,中国政府推动,为成为今后4G发展的主导者之一，三大部委支持TD-LTE与FDD-LTE的融合。,TD-LTE和LTE FDD的融合是发展趋势,-26-,交流提纲,LTE,产业发展现状,基本原理,关键技术,标准演进,基本概念,基本原理,LTE网络架构,EUTRAN与EPC,IMS,物理层帧结构,-27-,接入网扁平化,

7、核心网全IP化核心网与业务分离,IMS对业务负责,LTE网络架构,-28-,LTE网络架构,-29-,PCRF：负责策略控制的决策，也负责位于P-GW中流量收费功能。PCRF提供QoS授权（QoS等级标识和比特率）,EPS网元和接口,-30-,E-UTRAN，由eNB构成EPC(Evolved Packet Core)，由MME(Mobility Management Entity)、S-GW(Serving Gateway)及P-GW(PDN Gateway)构成,相对UMTS的网络结构而言，LTE的网络结构进行了大幅度简化。,E-UTRAN与EPC,-31-,全IP化多媒体服务结构基于IE

8、TF 协议(SIP,RTP,RTSP,COPS,DIAMETER,etc.)基于无线和有线接入网络设计服务透明化解决方案,PDN,SGW,Visited PS domain backbone,BG,PS Domain Interworking,BG,PDN,SGW,Home PS domain backbone,SGi,VisitedIP Multimedia System(IMS),IP Multimedia Domain Interworking,HomeIP Multimedia System（IMS）,BG,BG,I/S-CSCF,HSS,P-CSCF,PDF,P-CSCF,PDF,I

9、MS架构,-32-,FDD帧结构一个长度为10ms的无线帧由10个长度为1ms的子帧构成；每个子帧由两个长度为0.5ms的时隙构成；,10,LTE FDD帧结构,-33-,一个长度为10ms的无线帧由2个长度为5ms的半帧构成 每个半帧由5个长度为1ms的子帧构成 常规子帧：由两个长度为0.5ms的时隙构成 特殊子帧：由DwPTS、GP以及UpPTS构成 支持5ms和10ms DLUL切换点周期,11,LTE TDD帧结构,-34-,TDD帧结构-上下行配置,12,LTE TDD帧结构上下行配置,-35-,无线帧,OFDM符号,天线端口,基本时间单位,时隙-slot,子帧,物理资源,接收机用来

10、区分资源在空间上的差别，包括三类天线端口：CRS：天线端口03MBSFN：天线端口4DRS：天线端口5,物理资源概念,LTE 物理层资源,-36-,资源单位RE对于每一个天线端口，一个OFDM或者SC-FDMA符号上的一个子载波对应的一个单元叫做资源单元；资源单位RB一个时隙中，频域上连续的宽度为180kHz的物理资源称为一个资源块；,15,LTE 物理层资源,-37-,下行物理信道的RE映射PDCCH、PCFICH以及PHICH映射到子帧中的控制区域上 PCFICH用于指示在一个子帧中传输PDCCH所使用的OFDM个数,21,LTE 物理信道映射（下行为例）,-38-,信道映射,27,LTE

11、 信道映射关系,-39-,交流提纲,LTE,产业发展现状,基本原理,关键技术,标准演进,基本概念,关键技术,OFDM技术,MIMO技术,LTE技术创新,-40-,频分多址系统下行OFDM：用户在一定时间内独享一段“干净”的带宽上行SC-FDMA：具有单载波特性的改进OFDM系统（低峰平比）MIMO（多天线技术）下行MIMO：发射分集：空间复用：波束赋形：空间多址：上行MIMO：空间多址：扁平网络取消RNC（中央控制节点），只保留一层RAN节点eNodeBNodeB和核心网采用基于IP路由的灵活多重连接S1-flex接口相邻eNodeB采用Mesh连接X2接口,LTE技术创新,-41-,OFDM

12、是一种新技术吗？不是OFDM（正交频分复用）的本质就是一个频分系统，而频分是无线通信最朴素的实现方式多采用几个频率并行发送，实现宽带传输生活中的频分系统,OFDM技术,-42-,OFDM是一种新技术吗？是传统FDM系统中，载波之间需要很大的保护带，频谱效率很低。OFDM系统允许载波之间紧密相临，甚至部分重合，可以实现很高的频谱效率子载波。如何做到这一点？依赖FFT（快速傅立叶变换）为什么直到最近20年才逐渐实用？有赖于数字信号处理（DSP）芯 片的发展。,OFDM技术,-43-,OFDM发射机原理框图,OFDM的两个基本特征,OFDM技术,-44-,OFDM技术的优势：抵抗多径衰落,OFDM技

13、术,-45-,OFDM技术的优势：抵抗频率选择性衰落化零为整，简化接收机的信道均衡操作,OFDM技术,-46-,OFDM技术的优势：插入CP应对符号间干扰,OFDM技术,-47-,为什么LTE采用OFDM技术,OFDM技术,-48-,MIMO技术基本原理在发送端和接收端均使用多根天线进行数据的发送和接收；在发送端每根（/多根）天线上发送不同的数据比特；在多散射体的无线环境中，来自每个发射天线的信号在每个接收天线中是不相关的，并在接收机端利用这种不相关性对多个天线发送的数据进行区分和检测；可以产生多个并行的信道，并且每个信道上传递的数据不同，从而提高信道容量,MIMO技术,-49-,MIMO技术

14、,MIMO技术,-50-,复用和多址概念,多址：强调如何复用多个用户的数据,复用：不强调复用的多个数据流用于一个用户还是多个,MIMO技术,-51-,复用和多址概念,MIMO技术,-52-,传输分集SFBC,MIMO技术,-53-,MIMO技术,-54-,空间复用单码字空间复用多码字空间复用一般来说空间复用要求在发送端的不同天线上发送多个编码的数据流,MIMO技术,-55-,基于波束赋形的空间复用,MIMO技术,-56-,MU-MIMOSU-MIMO:同一用户使用相同的时频资源进行倍速传输（两侧多天线）；MU-MIMO:不同用户使用相同的时频资源进行传输（单侧多天线）；LTE上行仅仅支持MU-MIMO这一种MIMO模式,MIMO技术,-57-,SDMA下行空分多址：基站将多个空间复用流分给多个终端，使其可以共享相同的时频资源。上行空分多址：多个终端共享相同的时频资源向基站发送。,MIMO技术,-58-,MIMO天线技术优势,MIMO技术,-59-,LTE多天线处理层映射(Layer Mapping)预编码(Precoding)资源映射（RE Mapping）天线端口映射（Antenna Port mapping）,MIMO技术,-60-,致 谢,感谢领导及专家的聆听！,-61-,