lte的发展,机遇与挑战

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1、韦乐平 中国电信集团公司,LTE的发展趋势， 机遇与挑战,内容,移动通信发展的历史沿革和总体趋势 LTE的发展趋势、 机遇与挑战 LTE发展的驱动力 LTE的技术特征 LTE发展的现状和商用化 Verizon发展LTE的经验 5G的启动及其基本设想 LTE的发展对有线宽带的影响,移动通信发展的历史沿革和总体趋势,移动网的总体发展趋势,全球移动用户增速减缓，2012年总数达64.3亿，新增用户数4.4亿，比2011年同比降34 2G网逐步开始进入关闭期（日、韩、芬兰） 3G新增用户数超2G 3.5G（HSPA）是主流，全球达254个，其中42Mb/s网络达102个，占40，增速100 3.5G（

2、DOA/B）进入收尾期，新增5个和9个 3.9G(LTE)网络进入快速部署期，已部署145个（13294），仅2012年就新增97个；用户数接近7000万，主要集中在美日韩三国，占91 WLAN从分流转向网络协同和融合方向发展,移动宽带化，宽带移动化,3G,1G,2G,低,中,高,AMPS TACS,GSM CDMA1,WCDMA CDMA20001x TD-SCDMA,3.9G,LTE-FDD TD-LTE,Wi-Fi,速率,200kbps,300kbps-50Mbps,10kbps,100Mbps,100M-1Gkbps,802.11a.g.n,802.16e,WiMAX等,3.5G,HS

3、PA DoA/B,移动性,2015,2010,2005,2000,1995,1985,802.16m,？,2020,Wi-Fi,802.11ac,时间,4G (LTE-A),LTE的发展趋势、 机遇与挑战,LTE的驱动力和挑战(1),LTE的驱动力 技术和竞争驱动，流量及其比特成本的压力以及 提高ARPU的期望。非有价值的业务应用驱动。 更优越的性能：速率高，时延小 20M频宽22 MIMO下上行峰值速率达100/50M。 平均E2E时延20ms,比3G至少低5倍，改善体验。 更灵活的频谱： 频谱效率是HSPA的3倍，比HSPA+略高（5M时 相当）。但频带可在1.420 M间灵活应用。 更低

4、的单位比特成本和更高的ARPU值： 利用较高频谱效率（10M以上时）和扁平化全IP架,LTE的驱动力和挑战(2),构（减少节点）降低初始/运营成本。业界预测5年 后，单位比特成本可能降低90%，还能刺激用量， 从而改善量收剪刀差的持续劣化趋势。 挑战： 顾了频谱效率提高，却一定程度上损失了功率 效率和覆盖能力，特别是语声覆盖至少差610dB 缺乏有价值的业务应用驱动。 终端极其复杂，需支持多频段（起码713频 段）、多模（4-5个）和MIMO。功耗和成本？ 复杂的六维度资源自适应调度（时、频、空、 码、用户、小区）技术的效率和结果。,20062009,20102012（数据卡为主）,2013年

5、后（智能手机）,规范和测试,LTE（3.9G）目标和时间表,目标: 除最大带宽和上行峰值速率，其他达4G 峰值速率：下行100Mbps，上行50Mbps，500km/h 带宽；可灵活适配于（1.2520）MHz 无线网时延：低达U：10 ms, C：100ms 频谱效率：下行峰值达5bps/Hz (比DOA略高) 网络架构：全新IP分布式架构 反向兼容性：与GPRS/W/H/DO平滑切换能力 关键技术：OFDMA，MIMO，SCFDMA等 知识产权：高通4其他 （高于CDMA）,开始大规模商用,开始商用,LTE的核心技术特征,OFDM/OFDMA 用频分多址替代码分多址，在小区内实现正交传 输

6、，可提供更高峰值速率。还可以通过增加子波 数量在频域扩展，最适合10MHz以上宽带应用 多种自适应MIMO技术 采用了自适应MIMO传输模式，可以根据信道条 件和需要自适应地在空间分集、空分复用、波束 赋形等多种MIMO形式间转换，最大限度地在空 域扩展，实现最大容量和最佳覆盖 扁平化全IP架构 消除RNC,只保留RAN节点，通过IP与核心网相联,LTE的技术挑战,功率效率和覆盖能力的改进 顾了频谱效率，损失了功率效率和覆盖能力。 调度技术的效率和复杂性的矛盾 需要在时、频、空、码、用户、小区等6个维度实 现资源的自适应调度，其调度效率和复杂性？ MIMO的有效性和复杂性 在室外环境的普适性？

7、 终端算法的复杂度。 同频组网的干扰问题 多小区同频组网下的干扰消除及其频谱效率？ 高频段高损耗：比850M高12dB+,覆盖面积是20% VoIP覆盖问题：预算比1X少10dB，覆盖面积30%,LTE发展的现状（1）,LTE进入快速发展阶段：2012年底 网络上：FDD有132个，TDD有9个，双模有4个 用户数：FDD有6833万，TDD有160万 智能手机：FDD有200款，TDD有13款 集中度高：美日韩占91，美3590，韩国1581 万，日本1016万 FDD单模LTE网络设备已经成熟。目前基于3GPP R9 版本的FDD单模LTE网络设备已经成熟。 终端芯片是LTE发展的主要瓶颈

8、之一。采用28nm芯 片技术的多频多模终端刚刚开始，而且只有高通一 家可以提供。,目前主要是技术驱动、竞争驱动和流量及比特成 本驱动,尚未出现有价值的业务应用驱动发展的局 面。主要应用还是上网，网络电视、在线游戏 等。尚无清晰的商务模式。结合IMS RCS的HD VoLTE是唯一差异化的潜在新应用。 主流市场的重点依然是3.5G的发展。 在采用了MIMO、64QAM、多载波聚合等技术后， HSPA+性能与LTE已很接近，168M标准已完成，其 投资风险很小。欧美多数主流运营商还继续3.5G LTE的先驱者已经初步成功 韩国LG U+和VZ都在市场上取得初步成功。,LTE发展的现状（2）,全制式

9、需7种模式，全频段24个（最多40个） FDD LTE：至少10个频段 TDD LTE：至少2个频段 WCDMA：至少4个频段 GSM/GPRS：4个； CDMA1X/DO：4个 多模多频终端：涉及成本、功耗和稳定性，十分 复杂（1B门电路，12M代码），不仅需28nm CMOS技术，且规模商用终端至少45模，7 13个频段。例中移动宣布需要5模13频，中电信很 可能需要至少4模9频（1X/DO，G，W/H，FDD）,LTE终端的复杂性,我国LTE商用发展的估计,手机芯片是重要制约 为后向兼容和国际漫游，有规模商用价值的芯片需 支持45个模和713个频段，必须靠28nm芯片。手 机比数据卡滞后

10、半年，TD更晚，多厂家产品还要晚， 预计我国的合理规模商用时间要到2014年。 特殊国情，非常决策 3G发牌4年多，尚处快速发展阶段（仅25），已投 5000多亿元建网，还谈不上投资回报（810年）。 理性发牌时间2014年。然而，为支持TD-LTE和经济 刺激，预计今年3季度会先发TDD牌照，2014年发 FDD,集中建设期20132018年（尤其前3年），预计 5年网络投资接近4000亿，峰值应用20202025年。,Verizon的LTE发展经验(1/4),合理的频谱规划和策略 频谱是运营商的核心资源和竞争力，VZ通过合理 的频谱策略，牢牢掌握了LTE发展的主导权。 大胆竞得整段优质70

11、0MHz C段作为主力承载频段 ，可以以较少基站、成本和麻烦实现快速覆盖。 覆盖优先，当覆盖达人口90%，重点再转向容量， VZ以39亿美元收购AWS的频段，用于其扩容建设 优化频谱资源，巩固优势地位。如：向at&t出售。 高质量的网络要求 网络质量是关键，在建设初期就要求其质量（覆盖 、丢包率等）与有线宽带网性能相近。,激进的网络建设 为应付竞争及摆脱高通控制，VZ自2010年12月推 出商用服务，2013年6月，2年半就达到现有3G覆盖 水平。一举扭转其相对ATT在移动宽带上的劣势， 且确立了高端品牌的形象。 积极的用户迁移政策 同等资费LTE用户可享受的流量是3G数倍； 停售 仅支持C网

12、的手机, 开发仅支持LTE的手机，不仅可 迁移大量3G用户，而且由于4G低得多的比特成本 ，提升了其流量经营价值，ARPU可以增加30， LTE流量业务已成为利润率提升的主要动力。,Verizon的LTE发展经验(2/4),丰富的LTE终端 流行手机不仅带来庞 大用户，且有较高ARPU VZ在建设初始即高度重视手机终端的产业链建设 ，2012年其智能机销售中， 80%支持LTE网络。 积极的终端政策，是终端款式最多运营商。 通常终端成熟落后网络12年，需提前引导。特别 网络部署前期，一定规模的定制终端，对于明确终 端技术发展方向，强化产业信心，很必要。 市场宣传不宜过度 峰值速率易误导用户，坚

13、持用户实际感受，只宣传 平均吞吐量，12/5Mb/s速率，赢得高质量口碑。,Verizon的LTE发展经验(3/4),不求应用数量，但求应用价值 苹果和安卓尽管有数百万应用，但是只有40多种应 用决定了应用商店的商业价值。 VoLTE的策略 VoLTE是战略，可以不必维持两张网，降低手机 成本，且可能衍生出有价值的其他应用，应对OTT 侵蚀。但其推出必须以网络覆盖基本达到3G水准后 才能考虑，否则用户感受会很差。另外，其VoLTE 的推出是和IMS的部署，HD语音和RCS套件捆绑 LTE是市场落后者的超越机会 VZ利用LTE机遇在用户数和收入上都超越了ATT,Verizon的LTE发展经验(4

14、/4),5G的启动 及其基本设想,欧盟METIS5G项目总体负责人AfifOsseiran： 5G的内涵：现有无线技术演进+补充性新技术 5G不再是以往以技术为中心的方式，而是以体验为中心的方式。通过集成多种无线接入技术提供极限体验来满足用户不同的需求。 5G的市场驱动力： 流量驱动：未来10年移动流量可能增长1000倍 连接设备的剧增及多样性：未来10年互联设备达500亿，将产生前所未有的多样性要求和与无线连接性相关的应用场景，需要更先进的功能。 5G的技术目标：希望2020年后可以商用化,5G的基本设想（1/2）,用户速率提高100倍（达到10Gb/s），同一时刻 的设备互联数量是现在的1

15、00倍，低功率MMC的电池续航时间增加10倍，端到端时延缩短5倍。 可能的频段：26GHz间的2GHz （？） 五个应用场景： 超高速场景：提供极速数据网络接入; 支持高人群密度地区和场景的高质量体验； 随时随地最佳体验：移动状态仍享有高质量服务; 高可靠的实时连接：确保新应用的时延和可靠性 无处不在的物物通信：确保高效处理多样化的大量设备间通信，包括机器类设备和传感器等。,5G的基本设想（2/2）,23,5G,Goal 1: Capacity : Service Coverage 100Mbps,Goal 2: Versatile: Coupling with Ng-internet,Goa

16、l 3: Intelligent： MLB and flexible spectrum,Goal 4: Harmony： 3G+4G+5G+WiFi,Goal 5: Efficiency: Cost/Energy/Safety,5G Vision,LTE的发展对 有线宽带的影响,LTE对于有线宽带的影响,LTE对于有线宽带的影响 对于用户数的影响：NTT FTTH在家庭用户渗透率仅仅46的前提下，2012年的用户发展比LTE商用化前的2010年下降了40。 对于使用量的影响：英国EE：在LTE用户中21在使用LTE后会减少有线带宽业务的使用量。 LTE在性能上已经接近有线带宽 对要求最严的实时业务（VoIP,信令和视频会议等），LTE在网络性能（延时和丢包率）上已能基本达到有线宽带水平。然而，由于LTE的速率共享，与用户数及分布相关，不稳定，难确保。,有线宽带和移动宽带的比较,有