LTE同WiMA技术对比结题报告

TD-LTE的上行峰值速率稍优于WiMAX！
Control channel
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目录
TD-LTE同WiMAX技术比较 TD-LTE同WiMAX覆盖能力比较 TD-LTE同WiMAX网络容量对比 TD-LTE同WiMAX网络频率规划方法比较
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频率规划对比
目前各厂家均有各自的TD-LTE同频频率规划方法，大部分为小区中心使用更多带宽、小区边缘使用部分（如1/3） 带宽的软频率复用方式，正在测试中；WiMAX目前采用较多的有异频复用和FFR同频复用方式，其中FFR的复用 方法与TD-LTE的基本思想一致。
分配带宽对比
导频图案与分配带宽的对比
WiMAX 16e
DL
1 Cluster
每个自信道包含24个子载波( 2簇)
1 Tile
UL
TD-LTE
1 RB
每个RB包含12个子载波
1 RB
Pilot Subcarrier
Control channel
Pilot Subcarrier
每个自信道包含24个子载波( 6 区块)
目录
TD-LTE同WiMAX技术比较 TD-LTE同WiMAX覆盖能力比较 TD-LTE同WiMAX网络容量对比 TD-LTE同WiMAX网络频率规划方法比较
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下行峰值速率对比
WiMAX 16e
场景: 带宽 10MHz, TDD= 29:18
PUSC下行峰值速率
=2*(840*(1-1/7)*(29-3)*6*(5/6))/5/1000=37.4Mbps
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上行峰均比问题对比
WiMAX上行峰均比问题
– WiMAX上行使用OFDMA，终端存在峰均比高的问题 – 影响了终端功放的使用效率，发射功率低 – 目前WiMAX终端也没有解决峰均比高的问题
TD-LTE上行峰均比问题对比
– TD- LTE上行使用SC-FDMA – TD- LTE上行占用的子载波是连续的相对于WiMAX的上行子载波打散的分布，
Control channel
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上行峰值速率对比
WiMAX 16e
Scenario:带宽 10MHz, TDD= 35:12
上行峰值速率 =2*(840*(1-1/3)(12-3)*6*(5/6))/5/1000=10.08Mbps
TD-LTE
Scenario:带宽 10MHz, DL:UL= 3：1, 特殊子帧 -10:2:2
LTE和WiMAX覆盖的差别，其原因主要来自于以下几个方面： 1、上行相同边缘速率128kbps条件下，WiMAX使用的时频资源占用带宽比LTE大，因而WiMAX的子信道化增益比LTE少1.64dB 2、 WiMAX与LTE在解调门限上的差异，相同的调制编码方式，LTE的所需的解调门限（SINR需求）稍低 3、干扰余量的取值不同，目前WiMAX采用PUSC with all SC 1*3*3组网，即异频组网，LTE采用SFR同频组网，LTE的干扰余量会稍大
每个RB包含12个子载波
•上行相同边缘速率128kbps条件下，WiMAX上行使用3个子信道（72个子载波，带宽为787.5KHz, 128kbps=48scx3subxchannelx5slotx1bit）， 同时可支持12（即35/3）个用户; •LTE使用3个RB（36个子载波，带宽为540KHz, 128kbps=392TBSbitx2UL slot/5ms），同时可支持15(即(50-4PUCCH RB)/3)个用户; •WiMAX业务使用的时频资源占用带宽比LTE大，因而WiMAX的子信道化增益比LTE少1.64dB;
2: MU-MIMO增益 46: 10MHz带宽的总RB数，出去PUCCH的4个RB 12: 每RB含12个子载波 1/7: 导频所占子载波比率 16: 5ms半帧的总符号数 2: UpPTS 占用符号数
6: 64QAM 0.855: 编码率 5: 半帧长为 5ms
Pilot Sub-
UL
carrier
TD-LTE同WiMAX对比总结
p WiMAX标准发布与商用时间均早于LTE，两个系统的演进版本均为候选4G技术 pTD-LTE同WiMAX技术比较
– LTE与WiMAX均为基于OFDMA的系统，基本特性相似 – LTE与WiMAX均为扁平网络架构，均适合蜂窝组网，但TD-SCDMA和GSM系统更易于向LTE演进 – LTE与WiMAX下行均为OFDMA方式，LTE上行为DFT-S-OFDM，WiMAX上行为OFDMA – WiMAX只支持2x2MIMO，终端也只有双收终端，不支持四流，而LTE支持4x4 MCW的4x4MIMO – LTE系统支持时速350km的高速运动，性能优于WiMAX! – LTE与WiMAX的物理信道，基本特性相似！
2: The gain of MCW 600: 10M带宽使用的子载波 1/7: 导频所占子载波比率 38: 5ms半帧的下行符号数 3: 最小控制信道符号数
6: 64QAM 0.925: 编码率 5: 半帧长为5ms
Pilot Subcarrier
DL
TD-LTE的下行峰值速率稍优于WiMAX！
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由于协议限制，目前WiMAX只支持2x2MIMO，终端也只有双收终端，不支 持四流，而LTE支持4x4 MCW的4x4MIMO，现阶段LTE的MIMO性能优于 WiMAX!
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支持最高移动速度的对比
影响TD-LTE同WiMAX系统车速的因素
– 高速下影响网络性能的主要是多普勒频偏导致系统的解调性能降低，WiMAX 当时协议确定的最高时速是120km，但实际应用时速为200km也可解调，只不 过是随着速度的提高，解调的能力下降。
是3GPP组织制定LTE标准的主要推动力之一。 p WiMAX标准的下一代演进标准为R2.0，即802.16m p TD-LTE的下一代演进标准为Rel.10，即LTE-A p802.16m和LTE-A均为IMT-A的候选技术
WiMAX标准发布与商用时间均早于LTE，两个系统的演进版本均为候选4G技术！
其峰均比低2dB左右
从子载波分配可以看出LTE上行采用的SC-FDMA 比WiMAX采用的OFDMA有更低的峰均比， 说明 LTE终端功放的效率更高！更适合手持终端的应 用！
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MIMO技术对比
•开环模式下，两者都支持单流模式，WiMAX支持2x2 MatrixA和4x2 MatrixA+CDD，LTE支持2x2 SFBC和4x2 SFBC+FSTD。 •同时两者也都支持双流模式，WiMAX支持2x2 MatrixB和4x2 MatrixB+CDD，LTE支持2x2 MCW和4x2 MCW。
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主要技术对比
LTE与WiMAX均为基于OFDMA的系统，基本特性相似！
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网络结构对比
WiMAX 16e
TD-LTE
SS: 用户站 BS: 基站 GW: 网关 ASN: 接入服务网
(ASN=BS+GW)
UE: 用户设备 eNodeB : 演进的Node B S-GW: 服务网关 MME: 移动管理实体
假设在上行相同边缘速率128kbps条件下，WiMAX的子信道化增益比LTE少1.64dB!
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链路预算对比
LTE和WiMAX链路预算的差别：
• LTE的小区边缘区域子信道化增益略高于WiMAX • LTE的所需的解调门限（SINR需求）稍好于WiMAX • LTE采用SFR同频组网，而WiMAX采用异频组网时， LTE的干扰余量会稍大
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物理信道对比
TD-LTE同WiMAX物理信道对比
LTE与WiMAX的物理信道，基本特性相似！
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目录
TD-LTE同WiMAX技术比较 TD-LTE同WiMAX覆盖能力比较 TD-LTE同WiMAX网络容量对比 TD-LTE同WiMAX网络频率规划方法比较
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链路预算的前提条件
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Special sub-frame
#3
#4
#5
#7
#8
#9
TD-LTE Frame DwPTS GP UpPTS
帧结构对比
WiMAX Frame
1个无线帧长5ms
LTE与WiMAX下行均为OFDMA方式，LTE上行为DFT-S-OFDM，WiMAX上行为
OFDMA,OFDMA比DFT-S-OFDM在资源分配上更具灵活性,但峰均比较高！
上行峰值速率 =2*(46*12*(1-1/7)*(16-2)*6*0.855)/5/1000=13.59Mbps
2: 上行 CSM增益
840: 10M PUSC 使用的子载波
1/3 :导频载波占用 12: UL符号数 3: 用于控制信道的最小载荷符号
6: 64QAM 5/6: 编码率 5: 帧长5ms
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调制和编码方式对比
调制和编码方式对比
相比LTE，WiMAX的编码块较小，不能充分利用Turbo编码增益。而且，当一个大的数据 块需分割成几个小的编码块时，每个编码块没有校验机制，损失性能较LTE严重！。
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链路预算结果对比
覆盖范围结果对比
现网LTE的覆盖范围稍优于WiMAX！
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LTE同WiMA技术对比结题报告
目录
TD-LTE同WiMAX技术比较 TD-LTE同WiMAX覆盖能力比较 TD-LTE同WiMAX网络容量对比 TD-LTE同WiMAX网络频率规划方法比较
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WiMAX和LTE的标准进展
p WiMAX标准的发布时间为2005年，较TD-LTE的2009年早，WiMAX在标准上的领先也
– LTE的上行使用的SC-FDMA，所占用的子载波都是连续的，对高速时的频偏 纠错时只需要纠错一个，其他子载波也可以频偏也可以调整，因此相对于 WiMAX的上行子载波打散的情况，LTE的SC-FDMA在高速下具有一定的优 势。3GPP标准规定LTE系统应能支持时速350km的高速移动。
LTE系统支持时速350km的高速运动，性能优于WiMAX!
WiMAX 16e
TD-LTE
PUSC 1×3×1
PUSC 所有子载波异 频 1×3×3
1×3×3
SFR 1×3×1
FFR 1×3×1
目前现网WiMAX典型的频率规划为PUSC all 1×3×3(异频组网) 或 FFR 1×3×1（同频组网）;
目前现网LTE 是 SFR 1×3×1（同频组网）
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pTD-LTE的上下行峰值速率均稍优于WiMAX p频率规划对比
– 目前现网WiMAX典型的频率规划为PUSC all 1×3×3(异频组网) 或 FFR 1×3×1（同频组网）; – 目前现网LTE 是 SFR 1×3×1（同频组网）
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谢谢！
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谢谢
2: MIMO-B 增益 840: 10M PUSC 使用的子载波 1/7: 导频载波占用率 35: DL符号数 3: 用于控制信道的最小载荷符号 6: 64QAM 5/6: 编码率 5: 帧长5ms
TD-LTE
场景: 带宽 10MHz, DL:UL= 2:2, 特殊子帧 -10:2:2
下行峰值速率 =2*(600*(1=41Mbps
pTD-LTE同WiMAX覆盖能力比较
– 假设在上行相同边缘速率128kbps条件下，WiMAX的子信道化增益比LTE少1.64dB – LTE的小区边缘区域子信道化增益略高于WiMAX，所需解调门限（SINR需求）稍好于WiMAX – LTE采用SFR同频组网，而WiMAX采用异频组网时， LTE的干扰余量会稍大 – 现网LTE的覆盖范围稍优于WiMAX
E-UTRAN
EPC: Evolved Packet Core
LTE与WiMAX均为扁平网络架构，均适合蜂窝组网，但TD-SCDMA和GSM系统更易于 向LTE演进！
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无线帧结构对比
One radio frame =10 ms
One half frame =5 ms
#0
1 ms
#2
DwPTS GP UpPTS