1、20201 12 2年年1010月月1818日日LTELTE關(guān)鍵技術(shù)與關(guān)鍵技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)中國電信股份有限公司北京研究院中國電信股份有限公司北京研究院匯報(bào)提綱21234LTE的來源的來源3 為了與WiMax等無線寬帶技術(shù)競(jìng)爭，做好做好“移動(dòng)移動(dòng)+BWA+BWA” ” ，3GPP從2004年開始在R8版本的標(biāo)準(zhǔn)中研究LTE技術(shù)，R8 R9R10R11R12？LTE采用OFDM、 MIMO和高階調(diào)制等技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)趨向于扁平化結(jié)構(gòu)，主要技術(shù)特征如下：在系統(tǒng)帶寬為20MHz情況下，最大超過下行100Mbps，上行50Mbps；控制面時(shí)延小于100 ms，用戶面延時(shí)小于10 ms；頻譜擴(kuò)展性好，

2、1.4、3、5、10、15、20、100MHz靈活配置；支持更多的同時(shí)在線用戶，最大200活動(dòng)用戶/5MHz；1.移動(dòng)性、覆蓋、廣播等方面性能提高；4LTE適合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的設(shè)計(jì)高速上網(wǎng)高速上網(wǎng)大量用戶大量用戶同時(shí)在線同時(shí)在線實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)永遠(yuǎn)在線永遠(yuǎn)在線自配置自配置自優(yōu)化自優(yōu)化全I(xiàn)P扁平網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)低傳輸和控制延遲 橫向直連接口：X2OFDMA+MIMO170340Mbps 頻譜效率=HSPA的23倍LTE成為運(yùn)營商未來的主要選擇5GSA 2012年9月的統(tǒng)計(jì)：全球338家運(yùn)營商承諾部署LTE網(wǎng)絡(luò)，48個(gè)國家的105個(gè)LTE網(wǎng)絡(luò)已商用，在105個(gè)LTE商用網(wǎng)絡(luò)中，94個(gè)為LTE FDD，9個(gè)

3、為TD-LTE，2家融合網(wǎng)絡(luò)；17家是CDMA運(yùn)營商，均采用LTE FDD，其余為GSM/WCDMA運(yùn)營商 ；2012年6月底LTE用戶數(shù)已超過2760萬，Verizon（超過1000萬）、NTT DoCoMo（500萬）與SKT（400萬）；擁有新頻段，3G容量接近飽和，擁有LTE專有頻段，競(jìng)爭對(duì)手技術(shù)升級(jí)的挑戰(zhàn)，CDMA2000產(chǎn)業(yè)面臨挑戰(zhàn)，WiMAX和TD-S產(chǎn)業(yè)面臨挑戰(zhàn)運(yùn)營商上市LTE終端信息 GSA（10月3日截止）的統(tǒng)計(jì)全球67家制造商已發(fā)布467款LTE終端，其中：l智能手機(jī)114款、數(shù)據(jù)卡USB DONGLE 81款、路由器166款、LTE模塊45款、平板電腦38款，以及筆記本

4、電腦、PC卡等,其中智能手機(jī)增長最迅速。l387款僅支持FDD LTE，39款僅支持TD-LTE，41款支持FDD LTE和TD-LTEl143款支持DO雙模，包括8款支持TD-LTE和DO，該8款無智能手機(jī)l700M、2.6G、1.8G應(yīng)用最廣，支持終端數(shù)分別215、133和104款,800M/1.8G/2.6G都支持86款，1.8G終端發(fā)展最快l多頻多模，如CMCC無論是數(shù)據(jù)終端還是話音終端大規(guī)模采購，都要求必須至少支持TD-LTE、FDD-LTE、GSM、TD-SCDMA、WCDMA五種制式11個(gè)頻段6策略1：數(shù)據(jù)卡+Router策略2：數(shù)據(jù)卡+Router+智能手機(jī)Cat 110/5

5、Mbps（16QAM）21Cat 251/25 Mbps（16QAM） 22Cat 3102/51 Mbps（16QAM） 22Cat 4150/51 Mbps（16QAM） 22Cat 5302/75 Mbps（64QAM） 44Cat 6300/50 Mbps（16QAM） 42Cat 7300/100 Mbps（16QAM）42LTE頻率呈現(xiàn)區(qū)域性差異，碎片化嚴(yán)重頻段頻段歐洲歐洲北美北美韓國韓國日本日本其他其他700M(B 12/13/17)AT&T, Verizon, US Cellular800/850M(B 20/18/5)Vodafone, DT, TeliaSonera

6、, OrangeLGU+, SKTKDDI1.5G (B11)NTT Docomo, KDDI1.7/2.1G(AWS/B4)AT&T, MetroPCS, Cox comm., US Cellular, Rogers Wireless, Leap/Crecket1.8G (B3)Vodafone, DT, TeliaSoneraKT, SKT香港（CSL）；新加坡（M1）；澳大利亞（Telstra、Optus）1.9G (B2)Cox comm., US Cellular, Sprint2.1G (B1)LGU+NTT Docomo2.6G (B7)Vodafone, DT, Tel

7、iaSonera, Orange, Teliafonica澳大利亞（Telstra）；香港7 策略1：低頻（如Verizon 700M），快速覆蓋 策略2：低頻+中頻（如SKT 800M+1800M） 策略3：中頻（如Docomo2.1G和KT1.8G），重點(diǎn)覆蓋 策略4：低頻+中頻+高頻（如800M+1800M+2600M）860MHz60MHz15 MHzFDD (Up)TDDTDDEx (Down)100MHzTDD24002300ISM2483,5ISM(WLAN, oven, bluetooth)83,5 MHz2500TDD2690190 MHzMSSFDD (Down)中國的LT

8、E頻譜規(guī)劃(信部無2002 479號(hào)文和【2012】436文 )1900 19201980201020252110217018801805175530 MHz30 MHz1850FDD SFDD S40MHz IMTIMT的主要頻段：的主要頻段：55+255+2* *60=175MHz60=175MHzIMTIMT的補(bǔ)充頻段：的補(bǔ)充頻段：100100+2+2* *30=160MHz30=160MHzIMTIMT的衛(wèi)星頻段：的衛(wèi)星頻段： 2 2* *30 MHz30 MHz IMT IMT的擴(kuò)展頻段：的擴(kuò)展頻段：2 2* *85 M (2G)+85 M (2G)+190MHz190MHzPHSP

9、HS755MHz15 MHz15 MHz20 MHzCM:35MHz;CT:2*15MHz;CU:2*15MHz國內(nèi)運(yùn)營商頻譜資源對(duì)比中國電信CDMA800 (2X10MHz)825-835/UL 870-880/DLCDMA2000 (2x15+2x10MHz)825-835/UL 870-880/DL1920-1935/UL 2110-2125/DL2G: 20MHz 3G: 30MHz Total: 50MHz高：2.1G，1.8G低：800M、450M中國移動(dòng)GSM900 (2X24MHz)885-909/UL 930-954/DLGSM1800 (2X2x10MHz)1710-172

10、0/UL 1805-1815/DL1725-1735/UL 1820-1830/DLTD-SCMDA ：2010-2025;TD-LTE Trail:2570-2620 1880-1900 ; 2320-23702G: 88MHz 3G: 15MHz 4G: 120MHz Total: 243MHz高：1.9G，2.6G，3.5G，低：450M、700M中國聯(lián)通GSM900 (2X6MHz)909-915/UL 954-960/DLGSM1800 (2X15MHz)1740-1755/UL 1835-1850/DLWCDMA (2X15MHz)1940-1955/UL 2130-2145/DL

11、2G: 42MHz 3G: 30MHz Total: 72MHz高：1.8G/2.1G底：450M、900M2G3G/4G總計(jì)9LTE頻率預(yù)期匯報(bào)提綱101234LTE及其演進(jìn)成為寬帶無線發(fā)展共識(shí)LTE FDD802.16mLTE+802.16e(OFDM/MIMO)HSPA+HSPAWCDMADO Rev BDO-ADO Rev 0cdma20001XGSM GPRS/EDGEIS-95cdmaOne注：彼此兼容200kbps300kbps-10Mbps50Mbps50M-1GbpsDO Rev A數(shù)據(jù)速率TD-LTETD LTE+TD-HSPA+TD-HSPATD-SCDMAFDDTDD3

12、GPP23GPPIEEE802.16LTE2G3G及增強(qiáng)4Gv無線接入網(wǎng)采用WCDMA技術(shù):RNC+Node B vIur 、Iub 、Iu采用ATM標(biāo)準(zhǔn)vOSA便于第三方參與各種新業(yè)務(wù)的開發(fā) vCAMEL3v無線接入網(wǎng)引入TD-SCDMAvCS域承載與控制分離:MSC Server+MGWv新的信令:BICC、SIP-T、H.248vTrFO技術(shù) v無線接入網(wǎng)引入HSDPAvIMS 域：接入無關(guān)性vCAMEL4v無線接入網(wǎng)引入HSUPA（5.76Mbps）、WiFi、MBMSvIMS 域增強(qiáng)：接入無關(guān)性和QoSv網(wǎng)絡(luò)共享：多接入，核心網(wǎng)絡(luò)共享v無線接入網(wǎng)引入LTE(100/50Mbps，20

13、MHz)v無線接入網(wǎng)引入HSPA+（28-42/10Mbps），提供xDSL和Cable Modem等固定接入方式)v無線接入網(wǎng)引入LTE+(1000/250Mbps，100MHz）v引入基于 LTE的定位技術(shù)、基于LTE的家庭基站技術(shù)veCSFB、eHRPD和PCC增強(qiáng)LTE使用的先進(jìn)技術(shù)13l高速率傳輸：高速率傳輸：100/50Mbps100/50Mbpsl高頻譜利用率高頻譜利用率: 2-3: 2-3倍倍HSPAHSPAl多用戶接入：多用戶接入：200200個(gè)個(gè)/5MHz/5MHzl高抗干擾能力高抗干擾能力l速率能夠按需分配速率能夠按需分配l時(shí)延降低：時(shí)延降低：10/100ms10/100

14、msl提供不同提供不同QoSQoS要求的多種業(yè)務(wù)要求的多種業(yè)務(wù)l與其他系統(tǒng)互操作：與其他系統(tǒng)互操作：C+W+LC+W+LTDMAFDMACDMAOFDMAf ff fftftcodesf fftftf f Time Division Frequency Division Code Division Frequency Division Orthogonal subcarriersLTE關(guān)鍵技術(shù) OFDMA User 1User 2User 3User .LTE 幀結(jié)構(gòu)15頻帶可擴(kuò)展性：u5MHz（300子載波， 25RB）u10MHz（600子載波，50RB）u15MHz（900子載波，75R

15、B ）u20MHz（300子載波，100RB ）15 kHzfrequencyLTE關(guān)鍵技術(shù) MIMO16調(diào)制與映射解調(diào)與分離空間復(fù)用空間復(fù)用傳輸分集傳輸分集波束賦形波束賦形LTE關(guān)鍵技術(shù) 鏈路自適應(yīng)17鏈路自適應(yīng)的核心技術(shù)是自適應(yīng)調(diào)制和編碼(AMC)，系統(tǒng)根據(jù)信道質(zhì)量為每個(gè)子載波動(dòng)態(tài)選擇合適的調(diào)制方案和編碼率。CQIModulationEfficiency Actual coding rate RequiredSINR1QPSK0.15230.07618-4.462QPSK0.23440.11719-3.753QPSK0.37700.18848-2.554QPSK0.6016308/1024

16、-1.155QPSK0.8770449/10241.756QPSK1.1758602/10243.65716QAM1.4766378/10245.2816QAM1.9141490/10246.1916QAM2.4063616/10247.551064QAM2.7305466/102410.851164QAM3.3223567/102411.551264QAM3.9023666/102412.751364QAM4.5234772/102414.551464QAM5.1152873/102418.151564QAM5.5547948/102419.25下行鏈路，eNode B可以根據(jù)CQI反饋來選

17、擇調(diào)制和編碼率。是上行eNode B能通過信道探測(cè)，如SRS（探測(cè)參考信號(hào)），對(duì)支持的上行數(shù)據(jù)速率做出估計(jì)。LTE關(guān)鍵技術(shù) HARQ18混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求（HARQ）技術(shù)是基于前向糾錯(cuò)（FEC）和自動(dòng)重傳請(qǐng)求（ARQ）等差錯(cuò)控制方法來降低系統(tǒng)的誤碼率以保證服務(wù)質(zhì)量的信道編碼技術(shù)。LTE關(guān)鍵技術(shù) ICIC 19ICIC（Inter-cell Interference Coordination）小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)，是通過管理無線資源使得相鄰小區(qū)間干擾得到控制，是一種考慮多個(gè)小區(qū)中資源使用和負(fù)載等情況而進(jìn)行的多小區(qū)無線資源管理功能。軟頻率復(fù)用（SFR）部分頻率復(fù)用（PFR）LTE系統(tǒng)性能20更高的峰值速率

18、100 Mbps DL (20 MHz, 2x2 MIMO)50 Mbps UL (20 MHz, 1x2)更高的頻譜效率3-4x HSPA R6 in DL*2-3x HSPA R6 in UL1 bps/Hz broadcast提高小區(qū)邊緣性能2-3x HSPA Rel6 in DL*2-3x HSPA Rel6 in ULFull broadband coverage靈活的帶寬配置1.4, 3, 5, 10, 15, 20 MHz低時(shí)延 5ms user plane (UE to RAN edge)100ms camped to active 50ms dormant to active

19、扁平化的全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Simplified network architecture* Assumes 2x2 in DL for LTE, but 1x2 for HSPA R6與其它無線技術(shù)的互操作Interruption time 500ms for NRTInterruption time 300ms for RT無線接入網(wǎng)核心網(wǎng)4G（ LTE-Advanced ）是LTE的發(fā)展演進(jìn)3GPP R8 LTE (2008.12) 3GPP R9 LTE (2009.12)3GPP R10LTE-Advanced (2011)LTE家庭基站管理及安全LTE pico基站M2M類型自管理自組織

20、（SON) 增強(qiáng)提供更高的帶寬(CA)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（HetNet）增強(qiáng)RelayeMBMSSON的增強(qiáng)POOL：MME、SGWPCC的增強(qiáng) 3GPP R11LTE-Advanced (2012) 3GPP R12LTE-Advanced (2014？)LTE-A新技術(shù)：CA22332019001920 19001920 341520102025 2010 2025 356018501910 1850 1910 366019301990 1930 1990 372019101930 1910 1930 385025702620 2570 2620 394018801920 1880 1920 401

21、0023002400 2300 2400 4119424962690 2496 2690 4220034003600 34003600 4320036003800 36003800 TDD 頻段美洲總頻率 MHz上行 MHz下行 MHz歐洲/亞洲日本FDD 頻段.1234578962x252x752x602x602x702x452x352x352x10824-8491710-17851850-19101920-19802500-25701710-1755880-9151749.9-1784.9830-840869-8941805-18801930-19902110-21702620-26902

22、110-2155925-9601844.9-1879.9875-885102x601710-17702110-2170112x201427.9-1447.91475.9-1495.9788-798758-768777-787746-7562x102x1013122x18698-716728-74614704-716734-7462x1217815-830860-8752x1518830-845875-8902x1519832-862791-8212x30201447.9-1462.91495.9-1510.92x15213410-35003510-36002x90222000-20202180

23、-22002x20231626.5-1660.51525-15592x34241850-19151930-19952x6525814-849859-8942x3526FDD 頻段LTE-Advanced關(guān)鍵技術(shù) CA 23LTE-Advanced關(guān)鍵技術(shù) HetNet 24uPicocell：指通過有線連接到核心網(wǎng)，由運(yùn)營商規(guī)劃部署的一種低功率基站。uFemtocell: 指通過家庭寬帶連接到核心網(wǎng)，由用戶部署的一種低功率基站，F(xiàn)emto也稱為HNB（UMTS）或HeNB（LTE）。uRelay：指通過無線連接到施主基站的一種低功率基站，可以改善高速率覆蓋，群移動(dòng)，小區(qū)邊緣覆蓋和擴(kuò)展覆蓋uRR

24、H：指通過有線連接到BBU的射頻拉遠(yuǎn)型低功率基站，即常說的RRUuAAS：有源天線：RRU+天線匯報(bào)提綱25123426PS域RAN增值業(yè)務(wù)網(wǎng)IMSIMS智能業(yè)務(wù)網(wǎng)無線接入網(wǎng)核心網(wǎng)EPCTD-LTELTE FDDLTE扁平化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)27P-GWP-GWeNode BeNode BeNode BeNode BMMEMMES-GWS-GWEPCEPCE-UTRANE-UTRANeNode BeNode BeNode BeNode BaGWaGWPSPS域域業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)控制、信令控制、信令l 相對(duì)于3G網(wǎng)絡(luò)， LTE將RNC和NB合成一個(gè)網(wǎng)元eNB ，使LTE無線接入網(wǎng)絡(luò)更加扁平化，無論控制面還是用戶面

25、，時(shí)延更小。l All IP,核心層只有PS域，且控制與承載相分離。由IMS統(tǒng)一承載全業(yè)務(wù)。l RNC的功能被拆分至MME、S-GW以及eNB中： S-GW：RNC中的用戶平面承載功能； MME：RNC中的大部分控制平面功能； eNB：RNC中的終端切換管理功能。LTE系統(tǒng)架構(gòu)28ueNB功能：無線資源管理相關(guān)的功能，包括無線承載控制、接納控制、上/下行動(dòng)態(tài)資源分配IP頭壓縮與用戶數(shù)據(jù)流的加密UE附著時(shí)的MME選擇提供到S-GW的用戶面數(shù)據(jù)的路由uMME功能：處理控制、信令信號(hào)尋呼消息分發(fā)安全控制空閑狀態(tài)的移動(dòng)性管理SAE承載控制uS-GW功能：處理數(shù)據(jù)、語音等業(yè)務(wù)終止由于尋呼原因產(chǎn)生的用戶平

26、面數(shù)據(jù)包支持由于UE移動(dòng)性產(chǎn)生的用戶平面切換LTE相關(guān)的節(jié)點(diǎn)接口S1-MME：eNB和MME之間的控制面協(xié)議S1-U：eNB和SGW之間的接口X2：eNodeB之間的接口LTE-Uu：無線接口LTE與CDMA2000的語音域互操作29 CSFB：應(yīng)用場(chǎng)景為LTE與1x重疊覆蓋，LTE只提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，LTE/1x雙模終端用戶的語音業(yè)務(wù)回退到CDMA 1x網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行。 R8 CSFB R9 Dual Rx CSFB R9 eCSFB R10 Dual Rx/Tx CSFB VoLTE： LTE提供VoIP業(yè)務(wù) SRVCC：應(yīng)用場(chǎng)景為LTE的覆蓋范圍比LTE覆蓋小，LTE提供VoIP業(yè)務(wù)，LTE/1x

27、雙模終端用戶在使用VoIP業(yè)務(wù)過程中移出LTE覆蓋，LTE VoIP切換到CDMA 1x網(wǎng)絡(luò)的電路域，語音業(yè)務(wù)繼續(xù)進(jìn)行。 SVLTE：SVLTE針對(duì)雙收雙發(fā)的雙模終端，LTE只提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，終端可以同時(shí)接收LTE和1x網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都沒有影響。 策略1：先CSFB，后VoLTE（UMTS運(yùn)營商和KDDI） 策略2：先SVLTE，后VoLTE，（多數(shù)CDMA運(yùn)營商） 策略3：先CSFB /SVLTE，后VoLTE+SRVCC 策略4：VoLTE+SRVCC 策略5：VoLTELTE與CDMA2000數(shù)據(jù)域互操作30 策略1：LTE與eHPRD非優(yōu)切換 策略2：LTE與eHPRD優(yōu)化切

28、換 策略3：LTE與HRPD切換LTE與CDMA協(xié)同方案31LTE與CDMA長期共存互為補(bǔ)充32EPC網(wǎng)絡(luò)和CDMA兩網(wǎng)并存，協(xié)調(diào)發(fā)展32PDSN/DPIPDSN/DPI1xRTT1xRTTeHRPDeHRPDCDMACDMARP RP 網(wǎng)網(wǎng)InternetInternetInternetInternetInternetInternet運(yùn)運(yùn)營營商商業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)PGW/PCEF/TDFPGW/PCEF/TDFHRPDHRPD(EV-DO)(EV-DO)HA/CCGHA/CCGE-UTRANE-UTRANeNodeBeNodeBSGWSGWLTELTEMMEMMEHSSHSSGTPGTP演進(jìn)的演進(jìn)的3

29、G3G用戶接入用戶接入3G3G用戶接入用戶接入1X 1X 語音接入語音接入HSGWHSGWLTE LTE 用戶接入用戶接入電路域核心網(wǎng)組網(wǎng)架構(gòu)和建設(shè)原則 各省層面集中設(shè)置EPC、eHRPD核心網(wǎng)網(wǎng)元，骨干層網(wǎng)元為根DNS，國際LTE漫游需設(shè)置iPGW、iDRA和iDNS網(wǎng)元。 為保證LTE和3G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)連續(xù)性，需將現(xiàn)有的HRPD網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)升級(jí)為eHRPD網(wǎng)絡(luò)。需軟件升級(jí)PDSNHSGW，AN/PCFeAN/PCF，新建P-GW、HSS、3GPP AAA等網(wǎng)元，已包括了EPC核心網(wǎng)大部分網(wǎng)元。 MME、SGW均采用POOL方式組網(wǎng)；HSS、PCRF互備組網(wǎng)；DRA雙平面組網(wǎng)33遠(yuǎn)期：統(tǒng)一的EPC網(wǎng)絡(luò)34隨著隨著CDMACDMA用戶向用戶向LTELTE的遷移，全網(wǎng)的遷移，全網(wǎng)PSDNP