LTE系统标准与网络技术-大唐移动

两个系统协同运行，支持混插 BBU需使用两套板卡分别运行两种 制式。单板双模硬件已具备能力，软件 即将支持。 RRU工作在同频段，可以支持两种 制式同时运行
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TD-SCDMA/TD-LTE
BBU共平台解决方案
主控单元
主控单元处理能力按照TD-LTE设计； 软件升级即可支持TD-LTE
共用部分
机框、背板、电源、时钟单 元、风扇单元、环境监控单元 完全共用
TLM3000
EPC
PCRF
MME
SGW/PGW
TLE3000
S1
TLB60A
EUTRAN
eNB
TLRU02/08
x2 x2
eNB eNB
EMB5116
x2
EUE
TLeNBT
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EPC与RNC共平台设计方案
与现网RNC设备TDR3000共硬件平台，单板再利用率达90％ 可OEM市面上标准的ATCA组件，提供更灵活的选择
LTE TDD 帧结构融合
TDD FS1
10ms Frame
#0 #1 #18 #19
TDD FS2
5ms half Frame
0.5 ms
0.675 ms
唯一的 TDD帧结构 5ms half Frame
0.5 ms
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LTE成为向4G演进的主流技术
代表着移动化、IP化、宽带 化的下一代网络演进技术成 为满足数据业务需求的焦点 全球30多个主流运营商选择 LTE作为下一代移动通信技 术标准 各大通信巨头的积极推动下， LTE整个产业有了实质的进展
LTE是3GPP为了保证未来10年 3GPP系列技术的生命力，抵御 来自非3GPP阵营技术的竞争而 启动的最大规模的标准项目。
可变带宽
高速率
高效率
低时延
1.4、3.0MHz， 5、10、15、20MHz
下行: 100Mbps 上行: 50Mbps
下行: 5bit/s/Hz， 上行: 2.5bit/s/Hz
2003---2008
LTE
3GPP(R8/R9) FDD LTE TD-LTE
2005--2009
4G Version
3GPP(R10) FDD LTE+ TD-LTE+
2008- 2011
1998--2002
Smooth Evolution
6
LTE系统需求
TD-LTE是LTE中的TDD模式，是TD-SCDMA标准的长期演进 TD-LTE是LTE中的TDD模式，是TD-SCDMA标准的长期演进
802.16e
802.16m
5
3GPP标准演进过程
Phase 1
CDMA based Technology
Phase 2
Phase 3
OFDM based Technology
Basic Version
3GPP(R99/R4) Voice/Data
Enhanced Version
3GPP(R5/6/7/8) HSPA/MBMS HSPA+
LTE技术已 经成为网络 后续演进的 主流技术
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LTE-Advanced 时间计划
WP 5D meetings 发出通函开发候选技术
2008
No.1 No.2 No.3 No.4
2009
No.5 No.6 No.7
2010
No.8 No.9
2011
No.10
(0)
(20 个月) 提交候选技术 (8 个月)
模拟终端助推TD-LTE测试
UT斯达康推出了TD-LTE终 端模拟器，是一套专门为测 试、评估和优化TD-LTE系统 设备和网络而开发的工具 Aeroflex 的TM500用于eNB 研发测试 同时支持 FDD、TDLTE、HSPA+ 模式，已经被多 厂家广泛用于系统测试工作中。
TD-LTE终端形态基本确定
联芯科技宣布2011年推出支持 TDD和FDD双模芯片
国外厂商越来越重视TDLTE的投入
三星、高通、STEricsson、飞思 卡尔、 Sequans等国外芯片厂 商预计2010年会有产品面世
芯片发展比较薄弱，需要加大投入
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TD-LTE端到端解决方案
Service Layer
IMS
HSS/AAA
基带处理单元
采用通用架构 软件升级即可支持TD-LTE
传输单元
采用IP化硬件架构, 支持多个 FE/GE接口 软件升级即可支持TD-LTE
兼容的处理能力
同时支持两种制式所需的高层协议处理能力、基带数据处理能力、网络协议处理能力。
高带宽的传输能力
板间支持1G全IP交换、具有丰富的FE/GE接口资源以及标准的Ir接口。
政府运营 商推动
工信部鼓励加大芯片研发力度 中国移动启动芯片与系统的互 通测试
国内厂商以TD-SCDMA为 基础推动TD-LTE
展讯通信、创毅视讯、联芯科技\ 海思半导体等国内厂商预计2010 年底产品推出
TD-LTE 芯片的 进展
TD-LTE芯片 即将面市
多模芯 片将是 趋势
TD-LTE与LTE FDD的并 存将使多模芯片成为趋势
控制面: 100ms 用户面: 10ms
7
LTE网络架构
扁平的网络架构，减少设备投入 减少接口数量，IP的网络接口 增强的端到端QoS
8
3G网络架构与LTE/SAE网络架构的区别
网络扁平化使得系统延时减少，改善用户体验
9
LTE网元与网络结构特点
业务平面与控制平面完全分离化 核心网趋同化,交换功能路由化
LTE系统标准与网络技术
2011年1月
1
主要内容
LTE系统标准及演进 LTE产业与网络发展现状 LTE系统主要无线技术 LTE系统网络建设策略
LTE标准介绍 LTE系统需求 LTE网络架构 LTE+技术演进
2
移动通信技术发展
第一代 80年代 模拟
AMPS TACS NMT 其它 模 拟 技 术
第二代 90年代 数字
D
D
F + A
F+A
TD-S LTE
宽频天线 二合一天线 共站址分别布放
优点：TD-S与TD-L 完全复用天馈系统 缺点：宽频天线实 现难度较大
优点：技术实现较 容易 缺点：天线体积较 大，施工困难
优点：实现最容易 缺点：TD-S与TDL天馈系统完全独 立，增加建设费用
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LTE网络部署情况
图表：承诺采用LTE技术的运营商（来源：GSA）
项目 支持用户数 业务数据处理 能力 BHCA 关联eNodeB 数量 实时业务时延
指标 2,000,000 个 200Gbps 13000 K 500个 小于2毫秒 2000×600×800mm
TDR3000
TDR3000->EPC
机柜外形尺寸 (H×W×D)
基于ATCA标准架构设计开发，设备内部采用全以太交换互连；控制、业务、承载 基于ATCA标准架构设计开发，设备内部采用全以太交换互连；控制、业务、承载 分离；系统无单点故障问题，内部双星型交换网络，双48V供电 分离；系统无单点故障问题，内部双星型交换网络，双48V供电 支持ATM、IP、TDM等多种不同业务流的接入和处理 支持ATM、IP、TDM等多种不同业务流的接入和处理 强大的散热性能力，主要处理器都有温度探测和保护 强大的散热性能力，主要处理器都有温度探测和保护
相同的时钟处理和同步单元
两种制式对时钟性能指标的要求基本相同，硬件上采用相同的时钟接收和处理机制。
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TD-SCDMA BBU平滑演进至TD-LTE解决方案
TD-LTE两天线 单 模 方 案
主控板 基带处 理板 接口板
软件升级支持TD-LTE
TD-LTE八天线
软件升级支持TD-LTE
软件升级支持TD-LTE
NR NR NR NR
15
主要内容
LTE系统标准及演进 LTE产业与网络发展现状 LTE系统主要无线技术 LTE系统网路建设策略
LTE产业现状 LTE网络进展
16
LTE产业链现状
芯片 终端 系统
LTE FDD
TD-LTE
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TD-LTE产业链-测试仪表的开发助推产业发展
罗德与施 瓦茨 安捷伦
安立 Aeroflex
(4)
IMT-Advanced A2 -01
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LTE-Advanced主要技术方向
进一步提高LTE的峰值速率和频谱效率→ ITU IMT-Advanced的系统需求 100 MHz 大带宽 提高MIMO的天线数目 10 MHz 20 MHz 在上行引入单用户MIMO 引入增强型的新技术 → 对LTE进行进一步的优化 协议优化（减小控制面时延、提高控制面容量） 优化接入网协议设计 引入增强型的新技术 CoMP（Coordinated multi-point transmission） Relay 上行增加OFDM选项 增强MBMS
第三代 2000年代 宽带
数 字 技 术
GSM GSM CDMA CDMA IS95 IS95 其他 其他
语 音 业 务
带
业 务
宽
TDTDSCDMA SCDMA CDMA CDMA 2000 2000 WCDMA WCDMA
3
3G移动通信系统技术特征
CDMA2000
核心网络： 基于ANSI-41
Wimax
3G标准
WCDMA
核心网络 基于MAP
TD-SCDMA
核心网络 基于MAP
主流3G共同采用的多址技术：CDMA
4
LTE：下一代宽带移动通信系统
<10kbps <200kbps 300kbps-10Mbps <50Mbps 50M-1Gbps
(OFDM/MIMO)
数据速率
IMT-Advanced
3GPP
FDD
WCDMA
HSPA
HSPA+
LTE FDD
LTE+
GSM
GPRS/EDGE
TDD
TD-SCDMA
HSPA
HSPA+
TD-LTE
TD LTE+
IS-95 cdmaOne
cdma20001X DO Rev 0
DO Rev A
DO Rev B
UMB
UMB+
3GPP2Baidu Nhomakorabea
注：
彼此兼容
IEEE 802.16
(1)
各评估组评估 (16 个月)
IMT IMT
(2)
IMT-2000 IMT-2000
IMT-Advanced IMT-Advanced
是否符合最低要求、融合、形成共识 (20 个月)
(3)
形成无线接口建议
时间点:
(0): 2008年3月：发出通函 (1): 2009年10月：候选技术提交截止 (2): 2010年6月：评估截止 (3): 2010年10月：WP 5D 确定框架和关键参数 (4): 2011年2月：WP 5D 完成无线接口技术规范建议
HSS
eNodeB UE
MME PSGateway Gateway
IMS
网络控制部分
终端部分
接入部分
接入控制部分
网元数目最小化,协议层次最优化
网络扁平化,全IP化
10
TD-LTE背景
3G LTE V1 LTE V2
FDD
FDD
FDD
HCR TDD
TDD1
TDD LCR TDD TDD2
11
两种LTE TDD标准的融合
终端
TD-LTE终端厂商正式发布产品
大唐移动于2010年Q1推出CPE终端满足产业化测试和 业务演示需求 三星、高通等公司也在积极参与IOT测试 Sequans和创毅视讯于2010年Q2推出用于世博会的数据 卡 海思半导体于2010年Q2推出用于世博会的CPE终端
预计2011年会有商用终端推出
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TD-LTE芯片进展
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与TD-SCDMA共平台的eNodeB
单模方案
两个系统单独运行 BBU主控、接口和基带板卡仅需软件 升级支持TD-LTE RRU工作在同频段时仅需软件升 级，工作在异频段时，需要更换天线滤波 器
aBBU aCCU
TD-LTE
双模方案
aBBU aCCU
TD-SCDMA
eBBU aBBU eCCU aCCU
随着LTE标准的不断完善，目前测试仪表厂商已经推出适用于 TD-LTE的信号源、频谱仪、协议分析仪等专业仪表，推动了产 业发展
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TD-LTE终端总体概述
TD-LTE上网本 LTE家庭网关 TD-LTE无线网卡
LTE终端产品
TD-LTE移动终端
TD-LTE测试终端
实现TD-LTE各项关键技术和功能 完整的TD-LTE终端解决方案和参考设计 逐步成熟的终端芯片和多样化的应用软件
目前，全球已有41个 国家的101家运营商承 诺部署LTE网络。而 GSA 12个月前发布的 一份类似的调查则显 示，当时只有19个国家 的运营商承诺部署39张 LTE网络 预计，2010年底前， 将会有22个LTE网络投 入商用，到2012年底 前，这个数值将会增加 到60多个。其中，最早 投入商用的两个LTE网 络是在2009年12月分别 在瑞典和挪威推出的
软件升级支持TD-LTE
软件升级支持TD-LTE
软件升级支持TD-LTE
双 模 方 案
主控板 基带处 理板 接口板
增加一套TD-LTE主控板
增加一套TD-LTE主控板
增加一套TD-LTE基带板
增加一套TD-LTE基带板
增加一套传输
增加一套传输
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TD-S及TD-L天馈系统解决方案
F + A + D
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TD-LTE终端发展面临的挑战
TDD技术对终端的要求 多频段对终端的要求
OFDM技术对终端的要求
LTE终端 应对挑战
MIMO技术对终端的要求
2/3/4G多模终端的要求
FDD/TDD多模对终端的要求
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TD-LTE终端进展
智能手机、上网笔记本、MID 上网卡、无线路由器、上网电视 家庭网关、家电融合产品