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1、TD-LTE 基本原理及关键技术,中兴通讯学院,课程内容,TD-LTE概述 TD-LTE网络架构 TD-LTE协议栈 TD-LTE关键技术 TD-LTE与LTE FDD的区别,TD-LTE概述,LTE简介 LTE相关组织介绍,LTE背景,LTE表示3GPP长期演进 ( Long Term Evolution ) 2004年11月3GPP TSG RAN workshop启动LTE项目,移动通信技术的演进路线,多种标准共存、汇聚集中 多个频段共存 移动网络宽带化、IP化趋势,2G,2.5G,2.75G,3G,3.5G,3.75G,3.9G,GPRS,EDGE,HSDPA R5,HSUPA R6,
2、MBMS,4G,MBMS,CDMA 2000 1X EV-DO,802.16 e,802.16 m,HSDPA,HSPA+ R7,FDD/ TDD,4G,GSM,TD- SCDMA,WCDMA R99,802.16 d,CDMA IS95,CDMA 2000 1x,LTE,EV-DO Rev. A,EV-DO Rev. B,HSUPA,HSPA+ R7,LTE的目标,峰值数据率,目标,中兴通讯是业界唯一支持TD-LTE 20MHz带宽的系统厂商,移动性,E-UTRAN系统应能够支持: 对较低的移动速度 ( 0 - 15 km/h ) 优化 在更高的移动速度下 (15 - 120 km/h )
3、可实现较高的性能 在120 - 350 km/h的移动速度 (在某些频段甚至应该支持500 km/h ) 下要保持网络的移动性 在各种移动速度下，所支持的语音和实时业务的服务质量都要达到或超过UTRAN下所支持的,中兴通讯业界首家通过LTE高速（90Km/h）移动测试，吞吐量非常稳定！,频谱,频谱灵活性 E-UTRA系统可部署在不同尺寸的频谱中，包括1.4、 3、 5、10、15 和 20 MHz, 支持对已使用频率资源的重复利用 上行和下行支持成对或非成对的频谱 共存 与GERAN/3G系统在相同地区邻频 与其他运营商在相同地区邻频 在边境两侧重合的或相邻的频谱内 与 UTRAN 和 GER
4、AN切换 与非 3GPP 技术 (CDMA 2000, WiFi, WiMAX)切换,LTE关键技术,频谱灵活 支持更多的频段 灵活的带宽 灵活的双工方式 先进的天线解决方案 分集技术 MIMO技术 Beamforming技术 新的无线接入技术 OFDMA SC-FDMA,TD-LTE概述,LTE简介 LTE相关组织介绍,LTE标准组织,功能需求,标准制定,技术验证,3GPP组织架构,Project Co-ordination Group (PCG),TSG GERAN,GSM EDGE Radio Access Network,GERAN WG1,Radio Aspects,GERAN WG
5、2 Protocol Aspects GERAN WG3 Terminal Testing,TSG RAN,Radio Access Network RAN WG1 Radio Layer 1 spec RAN WG2 Radio Layer 2 spec Radio Layer 3 RR spec RAN WG3 lub spec, lur spec, lu spec UTRAN O&M requirements RAN WG4 Radio Performance Protocol aspects RAN WG5 Mobile Terminal Conformance Testing,TSG
6、 SA,Service & Systems Aspects SA WG1 Services SA WG2 Architecture SA WG3 Security SA WG4 Codec SA WG5 Telecom Management,TSG CN,Core Network & Terminals CT WG1 MM/CC/SM (lu) CT WG3 Interworking with external networks CT WG4 MAP/GTP/BCH/SS CT WG6 Smart Card Application Aspects,2005,2006,2007,2008,200
7、9,LTE标准化进展,LTE start,Work Item Start,Study Item Stage 1 Finish,Work Item Stage 3 Finish,Work Item Stage 2 Finish,First Market Application,3GPP R8 定义了LTE的基本功能，该版本已于2009年3月冻结， 3GPP R9 主要完善了LTE家庭基站、管理和安全方面的性能，以及LTE微微基站和自组织管理功能，预计将于2009年年底冻结,2010,NGMN简介,NGMN 时间表,NGMN 愿景,1、使全球移动通信产业链聚集在统一需求之下，引导、驱动标准研究、产
8、品研发，促进HSPA&EVDO之后的移动网络健康发展 2、推动IPR改革，使IPR透明和费率可预见性,1、2008年底完成LTE（R8）标准 2、2009年测试 3、2010 提供商用,1、运营商（Members) 20家 2、制造商(Sponsors) 34家,包括设备制造商,芯片厂家和测试设备厂家 3、研究机构和大学(Advisors ) 3家,NGMN 成员,NGMN简介,1、NGMN（www.ngmn.org) 是2006年初由全球7家主流运营商发起成立的非营利性组织 2、NGMN ：Next Generation Mobile Networks （Beyond HSPA&EVDO),
9、无线宽带创新的发动机,NGMN工作组介绍,NGMN,Spectrum( 频谱）,IPR （知识产权）,Ecosystem （生态系统）,TWG (技术组）,Trial （试验）,寻找可统一利用的频谱 与ITU、国家、地区频谱管理部门协调、沟通,推动IPR改革，使IPR透明和费率可预见,与互联网行业合作，构建“多方共赢”生态环境,对技术进行早期验证 向LSTI提测试需求,从运营的角度，提出各种需求并与制造商讨论可行性 驱动标准,从5个方面推动下一代移动宽带发展,LSTI 组织架构,LSTI 工作计划,IEEE Comms,LSTI各组活动里程碑,2007,2008,2009,2010,M1 SI
10、MO,M2 MIMO,M3 RRM,M4 Mobility,M5 start,M6a Feature set,M6b Agree baseline,M7 IODT Complete,reporting,Launch PR,M1M2 Webcast,LTE Berlin,M1 PR,LTE Asia,MWC09,LTE USA,LTE London,LTE Berlin,MWC10,NGMN Conf,Website,M8 Tests defined,M9 IOT Complete,reporting,IODT PR,Proof of Concept,PR/Marketing,IODT,IOT,
11、CTIA,CTIA,Friendly Customer Trials,M1,TDD,M2,M3,M4,M10 Tests defined,M11 Setup,M12a Radio,M12b End to end trials complete,Current projections for FCT,LTE Asia,LTE Americas,ATIS,NGMN Trial Group,LSTI （LTE/SAE Trial Initiative ),Progress Reports,NGMN,Spectrum,IPR,Ecosystem,TWG,Trial,NGMN Trial不做具体测试，只
12、向LSTI提需求；LSTI开展测试需求，制定测试计划等NGMN 测试包含 LTE and WiMAX； LSTI 只包含LTE 测试,Testing Requirements,NGMN Trial和LSTI的合作关系,课程内容,TD-LTE概述 TD-LTE网络架构 TD-LTE协议栈 TD-LTE关键技术 TD-LTE与LTE FDD的区别,LTE 网络构架,MME / S-GW,MME / S-GW,X2,S1,EPC,E-UTRAN,EPS,eNode B,X2,X2,eNode B,eNode B,Uu,E-UTRAN中只有一种网元eNode B 演进分组核心网EPC 演进分组系统EP
13、S,LTE全网架构,网络结构扁平化E-UTRAN只有一种 网元E-Node B,全IP媒体面控制面分离与传统网络互通,E-UTRAN 和 EPC的功能划分,3GPP TS 36.300,E-UTRAN 和 EPC的功能划分（续）,eNB 功能: 无线资源管理 IP头压缩和用户数据流加密 UE附着时的MME选择 用户面数据向S-GW的路由 寻呼消息和广播信息的调度和发送 移动性测量和测量报告的配置,MME 功能: 分发寻呼信息给eNB 安全控制 空闲状态的移动性管理 SAE 承载控制 非接入层（NSA）信令的加密及完整性保护,S-GW 功能: 终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包 支持由于UE移
14、动性产生的用户面切换,课程内容,TD-LTE概述 TD-LTE网络架构 TD-LTE协议栈 TD-LTE关键技术 TD-LTE与LTE FDD的区别,LTE物理层概述,物理层周围的无线接口协议结构,与 UMTS 的PS 域相同,eNB,PHY,UE,PHY,MAC,RLC,MAC,S-GW,PDCP,PDCP,RLC,LTE无线接口 用户平面,LTE无线接口 控制平面,eNB,MAC,UE,MAC,RLC,PDCP,RLC,MME,PDCP,NAS,NAS,RRC,RRC,PHY,PHY,LTE/SAE的协议结构,信令流,数据流,无线帧结构类型1,每个10ms无线帧被分为10个子帧 每个子帧包
15、含两个时隙，每时隙长0.5ms Ts=1/(15000*2048) 是基本时间单元 任何一个子帧即可以作为上行，也可以作为下行,1个子帧,DwPTS,GP,UpPTS,1个半帧 153600 TS = 5 ms,1个子帧,DwPTS,GP,UpPTS,30720TS,1个时隙 Tslot=15360TS,1个无线帧 Tf = 307200 Ts = 10 ms,无线帧结构类型2,每个10ms无线帧包括2个长度为5ms的半帧，每个半帧由4个数据子帧和1个特殊子帧组成 特殊子帧包括3个特殊时隙：DwPTS，GP和UpPTS，总长度为1ms 支持5ms和10ms上下行切换点 子帧0、5和DwPTS总是用于下行发送,上下行配比方式,“D”代表此子帧用于下行传输，“U” 代表此子帧用于上行传输，“S”是由DwPTS、GP和UpPTS组成的特殊子帧。 特殊子帧中DwPTS和UpPTS的长度是可配置的，满足DwPTS、GP和UpPTS总长度为1ms 。,系统占用带宽分析,占用带宽 = 子载波宽度 x 每RB的子载波数目 x RB数目 子载波宽度 = 15KHz 每RB的子载波数目 = 12,资源分组,LTE 上行/下行信道,BCCH,
