移动通信系统第六章2016)

移动性：350 km/h（在某些频段甚至支持500km/h） 频谱灵活性：
带宽从1.4MHz~20MHz（1.4、3、5、10、15、20） 支持全球2G/3G主流频段，同时支持一些新增频段
LTE FDD/TDD 的比较－性能层面
频谱效率
2
1.5
1.62
1
0.90
0.5
0
DL (bit/Hz)
全球用户增长趋势
语音和数据ARPU趋势
全球用户数增长趋势
语音和数据ARPU趋势
6,000
25.0%
5,000
20.0%
4,000 15.0%
3,000 10.0%
2,000
1,000
5.0%
0
0.0%
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
用户数（百万） 增长率
25 20 15 10 5 0
LTE/SAE网络结构
GPRS BTS
Gb Iu
BSC/PCU
SGSN
S3
EPS (Evolved Packet System)
S6d HSS
PCRF
SAE
Control plane User plane
UMTS NodeB
E-UTRAN
S10
S6a
RNC
S1-MME
MME
S4
S12 S11
S1-U
S5/8
S9 Gx
SGi
eNodeB
Serving GW
PDN GW
Operator Service Network
Internet
cdma2000
BTS
BSC
A10/A11
S2a PDSN
Corporate Internet
LTE技术优势1：高速、高效、低时延
峰值速率
Mbps
200
180
Uplink
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
语音ARPU 数据ARPU
用户数仍有增长，但增长率下降
语音ARPU不断下降，数据ARPU逐年上升
移动通信不断提升带宽
100Mbps
600ms
PON1~10Gbps VDSL2 >200Mbps
LTE >100Mbps 600ms
10Mbps
LTE TDD UL (bit/Hz)
1.73 1.00
LTE FDD
VoIP容量
60
50
40
45.04
30 20
10
0
LTE TDD VoIP Users/MHz
仿真条件
带宽：10MHz
小区距离：500m
MIMO: DL: 2x2, UL 1x2, TDD上下行比例：1：1
终端速度：3km/h
D0 Rel. A DL: 3.1Mbps UL: 1.8Mbps
Do Rev B (Multi Carrier DO)
DL：46.5Mbps UL: 27Mbps
LTE+
1Gbps
LTE主要设计目标
峰值速率：
下行峰值100Mbps，上行峰值50Mbps
时延：
控制面 IDLE —〉ACTIVE: < 100ms 用户面 单向传输: < 5ms
ADSL2+
24Mbps ADSL2
12Mbps
WR5 14.Mbps
1Mbps
ADSL 256Kbps
Analog Analog 56Kbps 28.8Kbps
ADSL 1.2 Mbps
150ms WR99 384Kbps
100ms
GPRS 53.6Kbps
55ms 40ms 15ms
200ms
100ms
VoIP速率：12.2k AMR
50.00
LTE FDD
LTE/SAE网络总体架构
MME / S-GW
MME / S-GW
S1
S1
S1
S1
UTRAN
X2
E-UTRAN
eNB
eNB
X2
X2
eNB
网络架构更趋扁平化和简单化 减少网络节点，降低系统复杂度以及传输和无线接入时延 减小网络部署和维护成本
160
Downlink
140
120
100
80
60
40
20
0
HSPA
HSPA+
LTE
ms 70
延迟
60
50
40
30
20
10
0
HSPA
HSPA+
LTE
×10+ ÷6
bps/Hz 2.5
2 1.5
平均频谱效率
Uplink Downlink
×4
1
0.5
0
HSPA
HSPA+
LTE
更高的速率 ✓ DL: 90Mbps SISO; 172Mbps 2*2 MIMO; 326Mbps 4*4 MIMO ✓ UL: 58Mbps 16QAM; 84Mbps 64QAM
本课就LTE驱动力、产业链现状、部署策略和 移动通信的未来等方面进行讨论。
LTE发展驱动
语音收入下降 增加收入：提升带宽，引入新业务，增加业务量
现网成本 网络成本高
LTE成本
降低成本：降低数据业务每bit成本，增加收益
WiMAX LTE
WiMAX的领先 应对竞争：应对WiMAX阵营的竞争
语音收入下降
TD-HSPA+ DL:>25.2Mbps UL:>19.2Mbps
LTE FDD
DL:100Mbps UL:50Mbps
LLTTEETDTDD1D
DL:100Mbps LUTLE:5T0MDbDp2s
cdma2000 1x
153.6kbps
EV-DO Rel. 0 DL: 2.4Mbps UL:153.6kbps
现代无线与移动通信系统 第六章
胡苏，李少谦 电子科技大学
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
前言
电信技术业务移动化、宽带化和IP化的趋势日 益明显，移动通信技术处于网络技术演进的关 键时期，也就在此时，LTE（Long Term Evolution，长期演进）与大家见面了。
LTE 作为下一代移动通信的统一标准，具有高 频谱效率、高峰值速率、高移动性和网络架构 扁平化等多种优势。
GSM EDGE 120Kbps
HSDPA 1.8/3.6Mbps
GSM GERAN 240K-2Mbps
HSDPA 7.2Mbps HSUPA 1.4~5.8Mbps
TD-SCDMA 384Kbps
TD-HSDPA 2.8Mbps
TD-HSUPA 2.2Mbps
HSPA+
DL>40MBps ;
UL>10Mbps
50ms 15ms
<1990 1995
2000 2002
2005 2007 2009
2011
2015
移动用户享有固网用户同等的业务感受
LTE的新业务
业务类型
GPRS/EDGE
UMTS
LTE
SMS
★
★
★
MMS
★
★
★
Web 浏览
★
★
★
Email
★
★
★
高速web浏览
★
★
视频电话
★
★
普通网络游戏
★
★
企业VPN
★
★
高清视频点播
★
基于MBMS的移动视频广告
★
Mobile Web2.0
★
高端网络游戏
★
收益和业务量不匹配
收益并未随业务线性增长
语音业务主导
业务量 数据业务主导
网络成本 (维持现有技术)
收入
利润
网络成本 (引入LTE)
时间 只有降低每数据bit成本才能获取利润
无线技术向LTE演进
WCDMA 384Kbps