TD-LTE技术原理及未来发展

TD-LTE技术原理及未来发展

中国移动通信研究院

2010年5月

目录 1 2 3 4TD-LTE概述与产业推进情况概述、推进思路、产业化进展
TD-LTE技术原理介绍关键技术、技术创新、组网方案
TD-LTE试验初步结果工作组实验室及外场技术试验、室分系统测试
TD-LTE后续主要工作

目录 1 2 3 4TD-LTE概述与产业推进情况概述、推进思路、产业化进展
TD-LTE技术原理介绍 TD-LTE试验初步结果 TD-LTE后续主要工作

LTE成为移动通信产业主流演进方向HSDPA 7.2Mbps HSUPA 1.4~5.8MbpsHSPA+
WCDMA 384Kbps
HSDPA 1.8/3.6Mbps
LTE+TD-LTE/ LTE FDDDL:100Mbps UL:50Mbps
GSM EDGE 120Kbps
GSM GERAN 240K-2MbpsHSPA+
100Mbps~ 1Gbps
TD-SCDMA 384Kbps
TD-HSDPA 2.2Mbps
TD-HSUPA 2.2Mbps
cdma2000 1x 153.6kbps
EV-DO Rel. 0 DL: 2.4Mbps UL:153.6kbp
D0 Rel. A DL: 3.1Mbps UL: 1.8Mbps
Do Rev B

2004年11月，3GPP决定要发展全新

的系统，称为长期演进（Long Term Evolution，简称LTE）

LTE的目标：对抗WiMAX竞争，打造超越WCDMA和TD-SCDMA的新一代无线通信系统，“确保在未来10年内领先”

TD-LTE技术即3GPP LTE技术的TDD版本，既充分体现了我国自主知识产权，又兼顾了与国际主流的LTE FDD 的协同发展，已被政府确定为具有民族自主知识产权TD-SCDMA技术的后续演进之路提高峰值速率和频谱效率减少用户面和控制面时延提高系统容量和覆盖能力降低设备和运营费用

满足各种业务的QoS需求网络扁平化、全IP化OFDM、MIMO、智能天线等……

TD-LTE概述

政府希望中移动在TD-LTE推进中发挥关键作用

08年3月向奚部长作了专题汇报

奚部长对中国移动作出重要指示：

继续发挥运营商在国际标准化工作中的主导作用,提升TD-LTE自主知识产权专利水平

创造良好国际氛围，推动TD-LTE走向国际 联合国内外企业，加速TD-LTE产业化进程 继续发挥运营商在国际标准化工作中的主导作用,提升TD-LTE自主知识产权专利水平 创造良好国际氛围，推动TD-LTE走向国际 联合国内外企业，加速TD-LTE产业化进程

TD-LTE推进思路（1/3）推进思路：打造与LTE FDD融合、同步发展的全球化产业与FDD融合??标准融合 标准融合 ??共平台 共平台 ??共芯片 共芯片 ??共测试认证体系 共测试认证体系
与FDD同步??标准同步 标准同步 ??产品同步 产品同步 ??测试同步 测试同步 ??认证同步 认证同步
国际化??国际化产业链 国际化产业链 ??国际化市场 国际化市场 ??国际化运作模式 国际化运作模式
?标准：与FDD形成统一标准，TDD独特部分占整体标准的15%左右 ?共平台：目前全球主要系统厂家的设备均为LTE FDD/TDD共平台 ?共芯片：高通等主流芯片企业均在研发LTE FDD/TDD共芯片的产品 ?测试认证体系：形成了与FDD一体的一致性体系和测试集

TD-LTE推进思路（2/3）推进思路：打造与LTE FDD融合、同步发展的全球化产业与FDD融合 ??标准融合 标准融合 ??共平台 共平台 ??共芯片 共芯片 ??共测试认证体系 共测试认证体系 与FDD同步 ??标准同步 标准同步 ??产品同步 产品同步 ??测试同步 测试同步 ??认证同步 认证同步 国际化 ??国际化产业链 国际化产业链 ??国际化市场 国际化市场 ??国际化运作模式 国际化运作模式
?标准：主体标准在09年3月与FDD同期冻结 ?产品：系统设备自09年底以后，基本处于同一水平，不同厂家有差异，部分厂家有一 定差距（3-6个月）；芯片已于2010年3月形成第一款流片芯片，不同厂家策略不同，三 星在FDD上相对成熟，高通也已经在Verizon网络进行测试，部分WIMAX厂家先研发TDD ?测试：LSTI国际测试实现了与FDD的同步；在多小区测试方面有半年左右的差距 ?认证：测试集开发基本同步，测试例验证有一定落后（3个月左右）

TD-LTE推进思路（3/3）推进思路：打造与FDD LTE融合、同步发展的全球化产业与FDD融合 ??标准融合 标准融合 ??共平台 共平台 ??共芯片 共芯片 ??共测试认证体系 共测试认证体系 与FDD同步 ??标准同步 标准同步 ??产品同步 产品同步 ??测试同步 测试同步 ??认证同步 认证同步 国际化 ??国际化产业链 国际化产业链 ??国际化市场 国际化市场 ??国际化运作模式 国际化运作模式
对全球通信格局带来深刻影响?产业链：全球主要的国际系统厂家、芯片企业、仪表企业均启动开发 ?市场：对TD-LTE得到国际运营商广泛关注，沃达丰、软银、Devas、 Clearwire、法电、德电等国际运营商在深入研究TD-LTE，明年可能5个左右的 TD-LTE试验网开通 ?运作模式：建立了基于国际认证机制的终端认证体系

产业化：TD-LTE产业化整体路标Phase 19少数重点城市引入TD-LTE，
Phase 29TD-LTE试验范围扩大，验证 端到端技术方案及性能，使网 络质量达到商用水平
Phase 39进一步扩展TD-LTE覆 盖，商用网的用户数及 服务类型都将增多，提 供语音业务9基于多流BF的MU-MIMO 9上行MIMO 9eMBMS：增加业务类型 9基于IMS（SRVCC）的语音 互操作方案
部署需求 部署需求
满足网络演示和测试需求，为 后续商用做好技术储备920M/15/10/5MHz 95ms 2DL:2UL,3DL:1UL,1DL:3UL 9SFBC/MIMO/单流BF 9同频/异频切换 9频率选择性调度及DRX 9基于PS域的2G/3G互操作 9双模双待的语音互操作方案
9双流BF，上/下行干扰消除技术 9上行多用户MIMO（MU-MIMO） 9动态ICIC 9双模单待的语音互操作方案 9支持IPV6
软件功能 软件功能
基站类型 基站类型
9分布式宏站：2、8通道
9Femto基站 9支持大带宽(40MHz)宏站
9一体化宏基站：2通道 9一体化天线系统
2010上海示范网 规模试验网
2011规模试验第二阶段
2012~网络成熟

充分借鉴TD-SCDMA产业化经验，我公司从标准融合到深度介入产业化研发，结合TD-SCDMA技术成果和应用实际，夯实技术体系

标准融合优化基于TD-SCDMA应用中经验教训，进行优化设计TD-LTE帧格式，优化控制信道设计等创新，并主导完成双流波束赋形等标准化，进一步提升网络容量

终端认证自08年起投入大量人力、资金推动建立国际认证体系，测试集、TTCN测试代码等工作的完成为体系建立奠定了基础

设备要求基于TD-SCDMA智能天线形式，推动超宽带、双极化、65度等新型天线的创新研发，提出充分发挥TD-LTE技术优势的八通道天线等多天线解决方案，提出针对不同场景应用的站型要求以及由TD-SCDMA向TD-LTE的研究方案

关键方案对互操作、室内覆盖、干扰共存等关键问题进行深入研究并形成方案建议。针对TD-LTE话音，提出了由优化的IMS解决方案、双模双待过渡方案等构成的全套策略，并推动NGMN接受

新型终端和业务初期针对宽带上网、家庭宽带、行业应用等主要应用场景，推动数据卡、家庭网关、个人热点（类Mifi)等多种形态数据设备的研发，推动双待终端研发。研究开发移动采编播、高清视频监控、高清视频会议、三维移动导航特色新型业务

产业化进展：

技术体系日趋完善

产业化进展： 形成广泛的产业链LTE TDD/FDD产业链的融合（国际化）：TD-LTE得到了包括高通、爱立信在内的国际主流企业的支持，将于2010年形成基于数据卡的预商用能力。测试仪表厂商
TD-LTE
主设备厂商 运营商及 国际组织 芯片及终端厂商
NGMNLTE TDD/FDD产品的融合（共平台）：多数主流厂家的LTE产品开发将同时支持FDD、TDD双模。基站共基带，芯片基带共芯片，配以不同的射频通 道。13/60

Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q3Q4201020112009

TD-LTE商用产

品初现

TD-LTE商用产

品丰富

FDD商用产品

进程09年Q4开始有厂家陆续推出2通道TD-LTE商用产品大部分厂家均在10年Q3推出支持室外8通道智能天线的TD-LTE商用产品从09年Q2起陆续有LTE FDD商用产品

推出，大量产品在10年Q2推出

国内系统厂家

国际主流厂家国际Wimax厂

家

TD-LTE的商用产品进度正逐步接近LTE FDD 产业化进展：

无线设备整体进展

*注：8通道：基站与天线间有8个通路，适合于室外应用智能天线及MIMO的场景（类同TD-SCDMA）2通道：基站与天线间有2个通路，适合于室内及室外应用MIMO的场景

Q1

Q2

Q3

Q4

Q1

Q2

Q3

Q4

Q3

Q4

2010

2011

2009TD-LTE 单模预商用终端开始出现TD-LTE 单模终端初步具备商用能力TDD/FDD 双模终端具备商用能力

10年Q2开始有预商用芯片陆续出现。WiMAX厂家和国内新

兴厂家产品时间略领先；主流芯片厂商很快跟进

10年Q4开始出现具备商用能力的单模终端，LTE FDD/TDD商用终端芯片陆续出现

11年Q2开始出现具备商用能力的TDD/FDD 终端，芯片以及终端类型逐渐丰富

传统FDD 芯片企业：目前的主要问题是考虑与HSPA+的平衡

传统Wimax 芯片企业：积极投入，有利于更为开放的产业。

传统终端企业：部分积极投入，Nokia 仍然有待推动。

国内新型芯片企业：进展迅速，缺乏成功经验

传统TD 芯片企业：在重大专项的推动下启动工作，在协议栈等领域较为薄弱。

产业化进展：终端芯片整体进展

产业化进展： 整体测试计划及进展2008Q3 Q4 Q1 Q2
2009Q3 Q4 Q1 Q2
2010Q3 Q4 Q1
2011Q2
概念验证测试? 对TD-LTE关键技术 进行验证 ? 包含室内和1~2站点 室外 ? 8家厂商测试完成 小规模（1-2个站）
技术试验-单系统和IOT 技术试验-外场? 实验室:单系统功能/性 能/IOT/终端测试 ? 外场：每家5站点系统 关键技术/组网/IOT测试 ? 目前正在进行中
规模试验? 面向商用版本，芯片/ 终端、系统设备全面功能 和性能测试 ?目前已启动前期建设、 测试准备工作
中规模（共约50个 站）
大规模（3个城市，每 城市百站规模）

世界最大的TD-LTE网络

室外：覆盖全园5.28平方公里、共建17个宏基站，约51个小区

室内：共覆盖9个场馆，约20个小区

系统厂商终端厂商最广泛、最开放的产业链

具有先进的技术

9满足3GPP 0903协议版本

9同时支持20M、10MHz

9支持同频、异频切换

9UE支持category 3

9UE功耗<2.5w

9UE芯片采用65nm工艺

全球化进展：

世博示范网全面展示TD-LTE最新成果

全球化进展：世博示范网全面展示TD-LTE最新成果世博会TD-LTE业务展示初步规划机器人展示 实景导航 国家馆展示
ferryboat BusLTE CPE LTE/SAE
视频监控
Service car of Expo park
即拍即传
高清视频camera
业务综合展示车

终端芯片数据卡

9主（20MHz)：创毅视讯、Sequans 9附（10MHz)：高通、STE、三星、Altair CPE 9华为、海思主要用于视频监控

、移动采编播、高清视频会议、

天线海宝等业务

Sequans （宽×长）: 22×72mm

创毅视讯（宽×长×高）：50×92×11mm

单个USB 供电，峰值功耗小于2.5w 第一颗TD-LTE 芯片

已于3月流片完成全球化进展：

世博示范网全面展示TD-LTE最新成果

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TD-LTE试验初步结果 TD-LTE后续主要工作

LTE物理层的关键技术

OFDMA ( Orthogonal

Frequency Division

Multiple Access，正交

频分多址接入)

带宽分配更为灵活

有效对抗频率选择性衰落

OFDM MIMO ( Multiple Input

Multiple Output,多入多

出)

有效对抗多径衰落，增加

系统的可靠性

显著提高传输速率和频谱

利用率

MIMO

Μ

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/vneq.html