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1、技术资料注意保密北京联通北京联通LTELTE移动通信技术交流移动通信技术交流北京市电话通信设计院有限公司北京市电话通信设计院有限公司 20122012年年1010月月 交流提纲基本概念LTE基本概念LTE技术优势LTE终端产品-1 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”（ev
2、olution），不如说是“革命”（revolution）。什么是LTE?-2 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总体需求总体需求1、高速率2、低延时3、高效率4、可变带宽.-3 3-LTE模式适应技术发展需求模式适应技术发展需求LTE是是3GPP为了保证未来为了保证未来10年年3GPP系列技术的生命力，抵御系列技术的生命力，抵御来自非来自非3GPP阵营技术的竞争而阵营技术的竞争而启动的最大规模的标准项目。启动的最大规模的标准项目。可变带宽可变带宽可变带宽可变带宽
3、低时延低时延低时延低时延 高速率高速率高速率高速率 高效率高效率高效率高效率下行下行:5bit/s/Hz，上行上行:2.5bit/s/Hz控制面控制面:100ms用户面用户面:10ms下行下行:100Mbps上行上行:50Mbps1.4、3.0MHz，5、10、15、20MHzLTE技术优势-4 4-LTE终端产品芯片发展-5 5-6 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 8-技术标准演进企业标志-9 9-200kbps300kbps-10Mbps10kbps50Mbps5
4、0M-1Gbps数据速率数据速率LTE FDDUMBLTE+UMB+HSPA+HSPAWCDMADO Rev BDO Rev 0cdma20001XGSM GPRS/EDGEIS-95cdmaOneDO Rev ATD-LTETD LTE+HSPA+HSPATD-SCDMAFDDTDD3GPP23GPP技术标准演进-1010-1710MHz1805MHz1920MHz75M75M60M60M2110MHz2500MHz2620MHz70M70M100M100M3500MHz100M100M3600MHz3700MHz1880MHz40M15M2010MHz2300MHz2500MHz2570M
5、Hz70M50M70M100M2620MHzFDD LTETD-LTELTE频段划分-1111-交流提纲产业发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-1212-产业发展外部环境政策环境科技部科技部启动启动TD-LTE规模试验，规模试验，推动推动LTE产业尽快成熟，产业尽快成熟，以形成商用能力为目标。以形成商用能力为目标。工信工信部部工信部工信部2011年持续加大信息化年持续加大信息化建设力度，建设力度，3G建设总计建设总计划投资划投资4000亿，建设基站亿，建设基站40万个，提升万个，提升3G用户数用户数到达到达1.5亿。亿。依托大唐集团建立的
6、依托大唐集团建立的无线移动通信国家重点无线移动通信国家重点实验室是目前国内无线实验室是目前国内无线移动通信领域移动通信领域唯一唯一一个一个依托企业简历的依托企业简历的国家级国家级重点重点实验室实验室。-1313-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的各个领域手机用户逐渐渗透到互联网的各个领域Mobile PhoneSearchIMSNSBusinessMicro-Blog产业发展外部环境业务发展趋势-1515-手机用户逐渐渗透到互联网的各个领域手机用户逐渐渗透到互联网的各个领域中
7、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-1616-多终端接入将成为趋势多终端接入将成为趋势Mobile InternetNotebookiPadE-BookSmart-PhonePDAMobile TV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-1717-数据业务将呈爆炸性的增长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-1818-业务数据化业务数据化、分组化、移动、分组化、移动互联网互联网更高的频段、更高的频段、更有效的频谱更有效的频谱利用率利用率网络技术数字网络技术数字化、宽带化化、宽带化移动网络的移动网络的综合
8、化、全球综合化、全球一体化一体化高速率、高高速率、高质量、低费用质量、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技术的发展方向和目标满足快速增长的宽带、多业满足快速增长的宽带、多业务、高业务数据量需求务、高业务数据量需求第四代移动通信发展目标-1919-终端终端系统系统芯片芯片TD-LTEFDD-LTELTE产业链状况-2020-TDD与FDD-LTE同步发展-2121-LTE试验网情况国际部分（FDD）-2222-LTE试验网情况国际部分（TDD）-2323-2424中移动中移动TD-LTE试验网建设情况试验网建设情况TD-LTE上上海海广广州州深深圳圳南南京京杭杭州州厦厦门门北
9、北京京 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-2424-中移动中移动TD-LTE试验网建设要求试验网建设要求在上海、南京、杭州、广州、深圳、厦门在上海、南京、杭州、广州、深圳、厦门6 6个试点城市建设独立个试点城市建设独立EPCEPC核心网测试设备，核心网测试设备，其中上海、南京、杭州、广州、深圳建设其中上海、南京、杭州、广州、深圳建设2 2套独立的核心网测试设备，厦门建设套独立的核心
10、网测试设备，厦门建设1 1套独套独立的核心网测试设备。立的核心网测试设备。升级升级1212套套SGSNSGSN设备满足设备满足LTELTE与与2G/TD2G/TD网络漫游、切换测试的要求。网络漫游、切换测试的要求。每套每套EPCEPC核心网测试设备按照核心网测试设备按照1 1万用户考虑。万用户考虑。在北京、上海、南京、杭州、广州、深圳、厦门在北京、上海、南京、杭州、广州、深圳、厦门7 7个城市建设预商用试验网络。个城市建设预商用试验网络。EPCEPC网络采用融合组网方式进行建设，根据厂家设备的成熟度，选用现有设备厂家设网络采用融合组网方式进行建设，根据厂家设备的成熟度，选用现有设备厂家设备进行
11、改造，满足第二阶段要求。备进行改造，满足第二阶段要求。将现网将现网SGSNSGSN、GGSNGGSN设备的设备的GnGn接口割接至接口割接至IPIP承载网，承载网，EPCEPC网络与网络与SGSNSGSN通过通过IPIP承载网承载网直接互通。直接互通。第二阶段引入第二阶段引入DRADRA试点。试点。每个城市每个城市EPCEPC核心网容量满足核心网容量满足1010万用户需求，总容量达到万用户需求，总容量达到7070万用户。万用户。第一阶段立第一阶段立足满足工信足满足工信部测试要求部测试要求（2010.122011.Q3）第二阶段建第二阶段建设预商用试设预商用试验网验网（2011.Q42012.Q
12、1）LTE试验网情况国内部分-2525-TD-LTE和FDD-LTE具有各自的技术优势，尤其TD-LTE可利用零散的频谱资源，适合不对称的业务。运营商推动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。互补的技术优势互补的技术优势具备融合的基础具备融合的基础标准、系统设备、芯片、终端、业务等全面融合标准、系统设备、芯片、终端、业务等全面融合中国政府推动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
13、-2626-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EPCIMS物理层帧结构-2727-EUTRAN（接入网）（接入网）MMESGW/PGWx2 x2 x2 eNBeNB S1 HSS/AAAPCRF IMS EPC（核心网）（核心网）Service LayerEUE（用户终端）（用户终端）eNB接入网扁平化核心网全IP化核心网与业务分离IMS对业务负责LTE网络架构-2828-EUTRAN（无线接入网）（无线接入网）MMESGW/PGWx2 x2 x2 eNBeNB S1 HSS/AAAPCRF IMS EPC（核心网）（核心网）Serv
14、ice Layer（业务应用层）（业务应用层）EUE（用户终端）（用户终端）eNBLTE网络架构-2929-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-3030-pE-UTRAN，由，由eNB构成构成pEPC(Evolved Packet Core)，由，由MME(Mobility Management Entity)、S-GW(Serving Gateway)及及P-GW(PDN Gateway)构成构成相对相对UMTS的网络结构而言，的网络结构而言，LTE的网络结构进行了大幅度简化。的网络结构进行了大幅度
15、简化。E-UTRAN与EPC-3131-全IP化多媒体服务结构基于IETF 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服务透明化解决方案服务透明化解决方案服务透明化解决方案 Visited PS Visited PS domain domain backbonebackbone PS Domain PS Domain InterworkingInterworking Home PS Home PS domain domain backbonebackbone SGSGi i VisitedVisitedIP Multim
16、edia IP Multimedia System(IMS)System(IMS)IP Multimedia IP Multimedia Domain InterworkingDomain Interworking HomeHomeIP Multimedia IP Multimedia SystemSystem（IMSIMS）HSSHSSIMS架构-3232-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；1010LTE FDD帧结构-3333-一个长度为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
17、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1111子帧:1ms时隙0.5ms#0DwPTS特殊子帧:1ms#2#3#4半帧:5ms半帧:5ms帧帧:10msGPUpPTSLTE TDD帧结构-3434-TDD帧结构-上下行配置1212LTE TDD帧结构上下行配置-3535-无线帧无线帧OFDM符号符号天线端口天线端口基本时间基本时间单位单位时隙时隙-slot子帧子帧物理资源物理资源接收机用来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
18、资源概念LTE 物理层资源-3636-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；1515LTE 物理层资源-3737-下行物理信道的RE映射PDCCH、PCFICH以及以及PHICH映射到子帧中的控制区域上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用于指示在一个子帧中传输PDCCH所使用的所使用的OFDM个数个数2121LTE 物理信道映射（下行为例）-3838-信道映射2727LTE 信道映射关系-3939-交流提纲LTE产业发
19、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-4040-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-4141-OFDM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，
20、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-4242-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-4343-OFDM发射机原理框图OFDM技术-4444-OFDM技术的优势：抵抗多径衰落OFDM技术-4545-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-
21、4646-OFDM技术的优势：插入CP应对符号间干扰OFDM技术-4747-为什么LTE采用OFDM技术OFDM技术-4848-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-4949-MIMO技术 空间复用空间复用空间复用空间复用 多天线技术多天线技术多天线技术多天线技术 传输分传输分传输分传输分集集集
22、集 波束赋形波束赋形波束赋形波束赋形 MU-MIMOMU-MIMOMIMO技术-5050-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-5151-复用和多址概念MIMO技术-5252-传输分集SFBCMIMO技术-5353-MIMO技术-5454-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-5555-基于波束赋形的空间复用MIMO技术-5656-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
23、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SU-MIMOMU-MIMO MIMO技术-5757-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-5858-MIMO天线技术优势空间复用可以有效的提升峰值速率和频谱效率，目前LTE下行支持最多4层的空间复用传输分集可以提高链路的传输质量，特别是在低信噪比情况下，可以有效的提升系统的频谱效率波束赋形可以提高链路的传输质量，特别是在低信噪比情况下，可以有效的提升系统的频谱效率空间复用/波束赋形/传输分集的联合使用，可以有效的提高LTE系统的高峰值速率和高频谱效率MIMO技术-5959-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-6060-致致 谢谢感谢领导及专家的聆听！感谢领导及专家的聆听！-6161-