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1、 LTE 技术技术(jsh)介绍介绍 第一页，共三十九页。l第一部分第一部分 无线通信技术发展无线通信技术发展(fzhn)l第二部分第二部分 LTE综述综述l第三部分第三部分 LTE技术特性技术特性第二页，共三十九页。3无线通讯技术发展无线通讯技术发展(fzhn)概述概述n 无线通讯从2G3G3.9G发展过程，是从移动的语音业务到高速数据业务发展的过程 目前已经发展到3.5G，以WCDMA系统来说，可以提供商用版本的R5版本和试验系统的R6版本 3GPP组织正在完善R7/HSPA+和R8/LTE的标准，预计(yj)2007年冻结R7，2008年冻结R8n 无线技术的发展更加注重运营商的需求 N
2、GMN组织提出系统的发展目标第三页，共三十九页。4无线通讯技术无线通讯技术(jsh)代际进化代际进化2G2.5G3G3.5G3.75G3.9G2.75GGSMWCDMAR99GPRSEDGEHSDPAHSUPAHSPA+LTEIS-95CDMA20001X EV-DOCDMA2000 1XEV-DORev. AEV-DORev. BAIECDMA20001X EV-DV第四页，共三十九页。5WCDMA技术技术(jsh)发展路标发展路标GSMGPRS/EDGE3GR993G+HSDPADownlink Enhanced3GHSDPA/HSUPADownlink/Uplink EnhancedGS
3、M(GPRS/EDGE)3GEnhanced UMTSOptimized UMTSNGMNNGMN（LTE,）Broadband radioIP based widebandPeer to Peer2002-32003-42005-62007-9After 2009年年下行吞吐率下行吞吐率64-144kbps64-384kbps384kbps-4Mbps384kbps-7Mbps20-50Mbps第五页，共三十九页。l第一部分第一部分 无线通信技术无线通信技术(jsh)发展发展l第二部分第二部分 LTE综述综述l第三部分第三部分 LTE技术特性技术特性第六页，共三十九页。7 LTE：3GPP
4、Long Term Evolution LTE是关注(gunzh)于UTRAN演进的一种技术 LTE采用优化的UTRAN结构 LTE工程目的是确保(qubo)3GPP在未来的持续竞争力LTE概况概况(gikung) What？第七页，共三十九页。8nHSPA不能提供很高的数据速率，如， 下行100Mbps。n不能灵活地利用可获得(hud)带宽，如1.25MHz、2.5MHz。n比HSPA更严格的QoS要求。n更便宜的基础设施（系统构架），如扁平网络。n来自诸如CDMA 2000 EV-DO、移动WiMAX的巨大竞争压力。LTE概况概况(gikung) Why？第八页，共三十九页。9LTE概况概
5、况(gikung) Where？When？n对HSPA/HSPA+适用的场合(chng h)也适用于LTE。n对难于安装电缆/光缆的场合。n热点地区。n 预计：将于2010年进行商业(shngy)部署第九页，共三十九页。10n 从HSPA软件(run jin)升级?n 全新安装?n 与GSM/GPRS/HSPA共基站?n 多模终端?Very hard to do.Almost MUST.Mostly should.Mostly should.LTE概况概况(gikung) How？第十页，共三十九页。11LTE概况概况(gikung)LTE的目标(mbio) 减少每比特成本 增加(zngji)
6、业务种类，更好的用户体验和更低的成本 更加灵活地使用现有和新的频谱资源 简单的网络结构和开放的接口 更加合理地利用终端电量第十一页，共三十九页。12LTE起源起源(qyun)3GPP组织 在2004 11月份 的Canada Toronto会议上开始启动RAN（无线接入侧）的技术演进进程，并向所有感兴趣的组织开放，有超过40个运营商、制造商和研究机构参与(cny)了Universal Terrestrial Radio Access Network (UTRAN ）技术演进的工作LTE在发展过程中，运营商在NGMN组织中提出自己(zj)的要求，更加符合运营的需求第十二页，共三十九页。13LTE
7、目标目标(mbio)减少(jinsho)每比特成本简单的网络结构和开放(kifng)的接口 更加灵活地使用现有和新的频谱资源 增加业务种类 更好的用户体验和更低的成本 更加合理地利用终端电量 第十三页，共三十九页。14LTE项目项目(xingm)时间表时间表200520062007Study Item 完成(wn chng)Work Item 开始(kish) 商用开始Work Item Stage 2 完成 LTE 立项Work Item Stage 3 完成20082009第十四页，共三十九页。15User-plane latency （用户面延时）在小IP分组和空载条件下（如单小区(xi
8、o q)单用户单数据流 ），用户面延时不超过5msControl-plane capacity（控制面容量）在5Mhz带宽(di kun)内每小区最少支持 200个激活状态的用户Control-plane latency（控制面延时）空闲模式（如Release 6 Idle Mode ）到激活模式（Release 6 CELL_DCH ）的转换时间不超过(chogu)100ms休眠模式（如Release 6 CELL_PCH ）到激活模式（Release 6 CELL_DCH ）的转换时间不超过50msPeak data rate（峰值数据速率）下行20M频谱带宽内要达到峰值速率100Mb/s
9、，频谱效率达到5 bps/Hz上行20M频谱带宽内要达到峰值速率50Mb/s，频谱效率达到2.5 bps/HzLTE关键需求关键需求1第十五页，共三十九页。16Mobility（移动性）要求E-UTRAN在 0 to 15 km/h达到最优 15 and 120 km/h 的更高速度应该达到高性能在蜂窝网络中应该要保证(bozhng) 从 120 km/h to 350 km/h的性能 (甚至在某些频段达到 500 km/h ）Spectrum efficiency（频谱效率(xio l)）下行: 满负载网络下, 频谱效率(bits/sec/Hz/site)希望达到Release 6 HSDP
10、A 下行的3到4倍 上行:满负载网络下, 频谱效率(bits/sec/Hz/site)希望达到增强的Release 6 HSDPA 上行的2到3倍User throughput（用户吞吐量）下行: 每Mhz的平均(pngjn)用户吞吐量是 Release 6 HSDPA 下行吞吐量的3到4倍上行:每Mhz的平均用户吞吐量是 Release 6 HSDPA 上行吞吐量的2到3倍LTE关键需求关键需求2第十六页，共三十九页。17 Spectrum flexibility（频谱灵活性）E-UTRA 可以使用不同的频带宽度包括，上下行的1.25 MHz, 1.6 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz
11、, 10 MHz, 15 MHz and 20 MHz ，需要支持工作在成对和不成对的频段。 需要支持资源的灵活使用，包括功率、调制方式、相同频段、不同频段、上下行，相邻或不相邻的频点分配(fnpi)等。“Radio Band Resource” （RBR）指一个运营商的所有可以用的无线资源。需要支持Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS)降低终端复杂性: 采用同样的调制、编码、多址接入方式和频段。 需要同时支持专用(zhunyng)话音和 MBMS 业务。需要支持成对或不成对的频段。Coverage（覆盖）5 km 的小区(xio q)半径下
12、，频谱效率、移动性应该达到最优，在30km小区(xio q)半径时只能有轻微下降。也需要考虑100 km小区半径的情况。LTE关键需求关键需求3第十七页，共三十九页。18Architecture and migration（网络结构和演进） 单一的 E-UTRAN 架构 E-UTRAN 架构 应该基于分组的，但是应该支持实时和会话类业务 E-UTRAN 架构应该减小 “single points of failure（单点失败(shbi)）”的情况出现 E-UTRAN 架构应该支持end-to-end QoS 骨干网络的协议应该具有很高的效率 Co-existence and Inter-wo
13、rking with 3GPP Radio Access Technology (RAT)不同系统间的共存支持与 GERAN/UTRAN 系统的共存和切换E-UTRAN 终端支持到UTRAN 和/或 GERAN 的切入(qi r)和切出的功能在实时业务情况下，E-UTRAN 和 UTRAN (or GERAN)之间的切换不能超过300 毫秒LTE关键关键(gunjin)需求需求4第十八页，共三十九页。19Complexity （复杂性） 要求(yoqi)可选项最少 减小冗余Radio Resource Management requirements（RRM需求） 增强的 end to end
14、QoS 更高的高层分组效率(xio l) 支持不同Radio Access Technologies (RAT)间的负荷分担和政策管理LTE关键关键(gunjin)需求需求5第十九页，共三十九页。20LTE竞争竞争(jngzhng)格局格局200620072008200920102011GSMEDGEEvolutionEDGEDL:474 kbpsUL:474 kbpsEnhanced EDGEDL:1.3 MbpsUL:653 kbpsHSDPADL:14.4 MbpsUL:384 kbpsIn 5 MHzHSDPA/HSUPADL:14.4 MbpsUL:5.76 kbpsIn 5 MHz
15、HSPA EvolutionDL:28 MbpsUL:11.5 MbpsIn 5 MHzUMTSHSPAEvolutionLTEDL:100 MbpsUL:50 MbpsIn 20 MHzLongTermEvolutionEVDO Rev 0DL:2.4 MbpsUL:153 kbpsIn 1.25 MHzEVDO Rev ADL:3.1 MbpsUL:1.8 MbpsIn 1.25 MHzEVDO Rev BDL:14.7 MbpsUL:4.9 MbpsIn 5 MHzCDMA2000EvolutionEVDO Rev CDL:100 MbpsUL:50 MbpsIn 20 MHzFixed
16、 WiMaxPhase 1DL:23 MbpsUL:4 Mbps10 MHz 3:1 TDDPhase 2DL:46 MbpsUL:4 Mbps10 MHz 3:1 TDDMobileWiMaxEvolution第二十页，共三十九页。l第一部分第一部分(b fen) 无线通信技术发展无线通信技术发展l第二部分第二部分 LTE综述综述l第三部分第三部分 LTE技术特性技术特性第二十一页，共三十九页。22增强小区覆盖增强小区覆盖峰值速率峰值速率DL: 100MbpsUL: 50Mbps减少时延减少时延CP: 100msUP: 5ms更低的更低的OPEX和和CAPEX支持不同带宽支持不同带宽增强频率
17、效率增强频率效率LTE主要主要(zhyo)特点特点LTE特征特征(tzhng)第二十二页，共三十九页。23LTE网络网络(wnglu)架构架构n 与核心网演进的SAE以及与2G/3G等其他(qt)网络之间的关系。 SGi S4 S3 S1-MME PCRFS7 S6a HSSS10 UEGERAN UTRAN SGSN LTE-Uu ” E-UTRAN MMES11 S5 Serving Gateway PDN Gateway S1-U Operators IP Services(e.g. IMS, PSS etc.)Rx+ 第二十三页，共三十九页。24n MME功能 NAS信令以及安全性功能
18、 3GPP接入网络移动性导致的CN节点间信令 空闲模式(msh)下UE跟踪和可达性 漫游 鉴权 承载管理功能（包括专用承载的建立）n Serving GW 支持UE的移动性切换用户面数据的功能 E-UTRAN空闲模式下行分组数据缓存和寻呼支持 在新的LTE框架中，原先的Iu, 将被新的接口S1替换。Iub和和Iur将被X2 替换LTE网络网络(wnglu)架构架构第二十四页，共三十九页。25LTE相关的节点接口nS1-MMEE-UTRAN和MME之间的控制(kngzh)面协议参考点nS1-UE-UTRAN和发Serving-GW之间的接口每个承载的用户面隧道和eNodeB间路径切换（切换过程中
19、）nX2eNodeB之间的接口，类似于现有3GPP的Iur接口nLTE-Uu无线接口，类似于现有3GPP的Uu接口LTE网络网络(wnglu)架构架构第二十五页，共三十九页。26LTE网络网络(wnglu)架构架构n 在LTE系统架构中，RAN将演进成E-UTRAN, 且只有(zhyu)一个结点：eNodeB。 MME/S-GWMME/S-GWeNodeBeNodeBeNodeBS1EPCE-UTRANX2X2X2EPS第二十六页，共三十九页。27n eNodeB功能(gngnng) eNodeB具有现有3GPP R5/R6/R7的Node B功能和大部分的RNC功能，包括物理层功能（HARQ
20、等），MAC，RRC，调度，无线接入控制，移动性管理等等。RNCNode BeNodeBLTE网络网络(wnglu)架构架构第二十七页，共三十九页。28LTE关键技术关键技术-OFDM/SC-FDMAn 物理层多址接入 下行基于(jy) OFDM技术 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)。 上行基于 SC-FDMA技术 (Single Carrier Frequency Division Multiple Accessing) 。OFDM ModulationnOFDM：对于UE, OFDM用来做数据调制方案以克服多径效应，获取频率(pnl)
21、分集增益。nOFDMA：对于(duy)一个eNode B，OFDMA用来作为一种多址方式以获取多用户分集增益。不同的子载波衰落有差异。第二十八页，共三十九页。29LTE关键技术关键技术-OFDM特点特点(tdin)n 易于实现对多径干扰的抑制n 高频谱效率n 接收机简化n 灵活(ln hu)的频谱扩展使用能力n 易受频偏的影响，如多普勒频偏、相噪等n 很高的峰均比，引起高峰值功率n 规模连续组网，需要异频组网，需要更多的频谱第二十九页，共三十九页。30LTE关键技术关键技术 下行下行(xixng)：AMC：原理：原理nQPSK、16QAM和64QAM.n“连续”的编码(bin m)速率.第三十
22、页，共三十九页。31LTE关键技术关键技术 下行：下行：AMC： 信道信道(xn do)状况跟踪状况跟踪l UE将根据收到信号的 SINR 来报告 CQI.l Serving eNode B将根据其CQI、信道的秩（Rank）等来决定是否(sh fu)调度该UE.第三十一页，共三十九页。32LTE关键技术关键技术-调制调制(tiozh)和编码和编码n 调制和编码调制方式: 下行(xixng)支持QPSK, 16QAM和64QAM。 上行支持QPSK, 16QAM和64QAM（64QAM对于手机是可选功能）。编码: Turbo编码，其它像LDPC等。64QAM星座图101111第三十二页，共三十
23、九页。33LTE关键技术关键技术- MIMOn 多天线技术LTE使用多天线技术MIMO. LTE 基本的天线配置是下行(xixng)2*2 (Double Transmitters Double Receivers)和上行1*2 (Single Transmitter Double Receivers)。LTE天线的最高配置是4*4 (Quadruplex Transmitters Quadruplex Receivers)。SIMOMIMO第三十三页，共三十九页。34接收端LTE关键技术关键技术- MIMO原理原理(yunl)机制机制数据流EncodeEncodeChannelInterle
24、aveChannelInterleaveModulatorQPSK16QAMModulatorQPSK16QAMDetectorDetectorMUX数据流v12v21v11v22发射端DeMUX第三十四页，共三十九页。35n为充分利用信道，eNode B可以在未收到UE的ACK/NACK之前发送新的数据块.n使用N通道SAW协议.n可使用CC、FIR、PIR等软合并(hbng)方式LTE关键技术关键技术 下行下行(xixng)：异步：异步HARQ第三十五页，共三十九页。36LTE关键技术关键技术 下行：快速下行：快速(kui s)调度调度LTE：1ms.WCDMA HSDPA: 2ms.CD
25、MA 2000 1x EV-DO: 1.667ms.n基本理念：快速(kui s)调度即快速(kui s)服务。 和 都使用了这种思想。 .n 调度(diod)方法: TDM、FDM、SDM (of MIMO).第三十六页，共三十九页。37LTE关键技术关键技术分布式分布式RRMn每个eNode B都控制着自己的无线资源(子帧（2个时隙）、资源块（RB，12个子载波；即，频率(pnl)）、天线).n与HSPA不同。HSPA使用中央控制式RRM (在RNC中).n切换时eNode B之间的通信与协调.第三十七页，共三十九页。第三十八页，共三十九页。内容(nirng)总结LTE 技术介绍。LTE在发展过程中，运营商在NGMN组织中提出自己。承载管理功能（包括专用承载的建立）。每个承载的用户面隧道和eNodeB间路径切换（切换过程中）。OFDM：对于UE, OFDM用来做数据调制方案以克服多径效应，获取频率分集增益(zngy)。上行支持QPSK, 16QAM和64QAM（64QAM对于手机是可选功能）。LTE关键技术 下行：异步HARQ。LTE关键技术 下行：快速调度。谢 谢第三十九页，共三十九页。