TD-LTE无线接入网介绍
TD-LTE通信基础知识
一. 基础与原理
５、TD-LTE所采用的关键技术有哪些？ OFDM（orthogonal frequency division multiplexing, 正交 频分复用），是一种多载波正交调制技术，主要思想：将高速 串行数据流转换成低速并行数据流，每路数据流经调制后在不 同的子载波上分别传输，各子载波频谱重叠但相互正交。 MIMO (multiple input multiple output, 多天线)，是收发段 都采用多个天线进行传输的方式，可以提高通信质量和数据速 率。 链路自适应技术:由于移动通信的无线传输信道是一个多径衰落 、随机时变的信道，使得通信过程存在不确定性。AMC（自适 应编码调制）链路自适应技术能够根据信道状态信息确定当前 信道的容量，根据容量确定合适的编码调制方式，以便最大限 度的发送信息，提高系统资源的利用率。 网络架构扁平化：TD-LTE去掉了BSC/RNC（基站控制器/无线 网络控制器）这个网络层，从根本性的改善了业务时延。
二.网络架构
1、TD-LTE网络结构及主要网元？
整个TD-LTE系统由演进型分组核心网（Evolved Packet Core，EPC）、演进型基站（eNodeB） 和用户终端设备（UE）三部分组成，如下图所示。 eNodeB是E-UTRAN（演进的通用陆基无线接入网）的唯一节点。eNodeB在NodeB原有功能基础 上，增加了RNC的物理层、MAC（地址编辑）层、RRC（无线资源控制协议）层等功能。eNodeB 之间通过X2接口（基站与基站的接口）采用网格方式互连。
TDLTE移动通信系统
010304TD-LTE移动通信系统第四节TD-LTE移动通信系统一、第四代移动通信系统第四代移动通信系统可称为广带接入和分布式网络，其网络结构将是一个采纳全IP的网络结构。
4G网络采纳许多关键技术来支撑，包含：正交频率复用技术〔Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM〕，多载波调制技术，自适应调制和编码〔Adaptive Modulation and Coding，AMC〕技术，MIMO和智能天线技术，基于IP的核心网，软件无线电技术以及网络优化和平安性等。
其它，为了与传统的网络互联需要用网关建立网络的互联，所以4G将是一个复杂的多协议网络。
第四代移动通信系统具有如下特征：传输速率更快：对于大范围高速移动用户〔250km/h〕数据速率为2Mbps；对于中速移动用户〔60km/h〕数据速率为20Mbps；对于低速移动用户〔室内或步行者〕，数据速率为100Mbps；频谱利用效率更高：4G在开发和研制过程中使用和引入许多功能强大的突破性技术，无线频谱的利用比第二代和第三代系统有效得多，而且速度相当快，下载速率可到达5Mbps~10Mbps；网络频谱更宽：每个4G信道将会占用100MHz或是更多的带宽，而3G网络的带宽则在5~20MHz之间；容量更大：4G将采纳新的网络技术〔如空分多址技术等〕来极大地提高系统容量，以满足未来大信息量的需求；灵敏性更强：4G系统采纳智能技术，可自适应地进行资源分配，采纳智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行信号的正常收发。
其它，用户将使用各式各样的设备接入到4G系统；完成更高质量的多媒体通信：4G网络的无线多媒体通信效劳将包含语音、数据、影像等，大量信息透过宽频信道传送出去，让用户可以在任何时间、任何地点接入到系统中，因此4G也是一种实时的宽带的以及无缝覆盖的多媒体移动通信；兼容性更平滑：4G系统应具备全球漫游，接口放开，能跟多种网络互联，终端多样化以及能从第二代平稳过渡等特点；通信费用更加廉价。
TD-LTE知识介绍(简版)
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Mobile Web2.0
高端网络游戏
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佛山分公司网络部
带宽提升后数据业务量快速上升
LTE部署后又将上升多少倍？
佛山分公司网络部
终端直接刺激移动宽带发展
佛山分公司网络部
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
网络成本 (维持现有技术)
收入 利润
数据业务主导
×4
HSPA+
LTE
ms
70 60 50 40 30 20 10 0 HSPA
延迟
÷6
HSPA+
LTE
更高的速率 DL: 90Mbps SISO; 172Mbps 2*2 MIMO; 326Mbps 4*4 MIMO UL: 58Mbps 16QAM; 84Mbps 64QAM 更高频谱效率 DL: 3~4 times HSDPA (2*2 MIMO) UL: 2~3 times HSPA+ (1*2 MIMO) 更低时延 信令时延<100ms，业务环回延迟<10ms
Single Carrier Multi-carrier
frequency
frequency
• OFDM： Orthogonal Frequency Division Multiplexing
OFDM
正交频分复用
frequency
佛山分公司网络部
MIMO技术
•
MIMO： Multiple input and multiple output
RLC
MAC
FDD/TDD的主要区别在于帧结构、时分设计、同步、多天线 等
第一章 TD-LTE概述
·差错控制
·短信息 ·高质量语音业务
GSM
HSCSD/GPRS
IS-136
IS-136+
PDC
EDGE
IS-95A
IS-95B
9.6 kbps~14.4 kbps
·多媒体业务 ·>>100kbps 数据速率 ·分组数据业务 ·动态无线资源管理
WCDMA HSPA/HSPA+ TD-SCDMA CDMA 2000 1X EV Wibro
1.144~2 Mbps ~10 Mbps
·随时随地的无线接入 ·无线业务提供 ·网络融合与重用 ·多媒体终端 ·>>10M 数据速率 ·基于全 IP 核心网
IMT-Advanced 3GPP LTE 3GPP2 AIE
~100Mbps/1Gbps
1.1.1 第一代移动通信系统
第一代移动通信技术（1G）是指采用蜂窝技术组网、仅支持模拟语音通信的移动电话 标准，其制定于上世纪 80 年代，主要采用的是模拟技术和频分多址(Frequency Division Multiple Access，FDMA)技术。以美国的高级移动电话系统（Advanced Mobile Phone System， AMPS），英国的全接入移动通信系统（Total Access Communications System，TACS）以及 日本的JTAGS为代表。各标准彼此不能兼容，无法互通，不能支持移动通信的长途漫游，只 能是一种区域性的移动通信系统。
第二代数字移动通信有下述特征： z 有效利用频谱：数字方式比模拟方式能更有效地利用有限的频谱资源。随着更好的
语音信号压缩算法的推出，每信道所需的传输带宽越来越窄； z 高保密性：模拟系统使用调频技术，很难进行加密，而数字调制是在信息本身编码
TDLTE参数详解
TD-LTE无线优化1概述在信息技术领域，由于移动互联网迅速发展带来的无线数据流量的爆炸性增长，产生了对宽带无线网络的巨大需求。
在这种需求的驱动下，国际上以LTE为主流的移动通信网的建设比预期提前几年启动了。
国际信息网络的这一趋势，给我国主导的TD-LTE技术在国际上的应用，带来了新的机会。
TD-LTE是我国主导的新一代移动通信技术，已经入选成为第四代移动通信的国际标准。
TD-LTE是在TD-SCDMA发展基础上研发的新一代移动通信技术，不仅具有技术先进性，与国际最新移动通信同步发展，而且其频率利用率高的特点，在目前频率资源普遍短缺的情况下，更显突出。
中国移动将接手TD-LTE技术，推动TD-LTE的国际化。
为占领4G发展先机，相关运营商和技术厂商正加紧研发和实验。
TD-LTE的实验安排分三个阶段，从2008年第四季度到2009年第三季度是概念验证阶段，从2009年第四季度到2010年第四季度是技术实验阶段，而从2011年一季度开始进行规模技术实验。
中国移动已确定在上海、杭州、南京、广州、深圳、厦门、北京等7城市部署TD-LTE规模试验网，并且确定将建设和部署超过1000个TD-LTE 基站。
TD-LTE网络建设完成后，为了保证网络的正常运营并发挥网络的最大性能以及网络资源的合理应用，我们需要对运行网络进行必要的优化，本文将从无线优化软件应用、常用参数介绍、案例分析、报告输出四个方面全面系统地介绍无线规划在网络建设中的应用。
2 TD-LTE基本概念介绍2.1 LTE/EPC Network Elements2.1.1 eNodeB的功能1.无线资源管理功能：包括无线承载控制，无线接入控制，连接移动性控制，UE的上下行动态资源分配（调度）2.IP头压缩和用户数据流加密3.UE附着时的MME选择4.路由用户平面数据至S-GW5.寻呼消息的组织和发送（由MME产生）6.广播消息的组织和发送（由MME和O&M产生）7.以移动性或调度为目的的测量和测量报告配置2.1.2 MME处理控制面的功能1.非接入层信令的处理2.分发寻呼消息至eNodeB3.接入层安全控制4.移动性管理涉及核心网节点之间的信令控制5.空闲状态移动性控制6.SAE承载控制7.NAS信令的加密和完整性保护8.跟踪区列表管理9.PDN SW 和 S-GW选择10.向2/3G切换时的SGSN选择11.漫游12.鉴权2.1.3 S-GW处理用户面的功能1.终止因为寻呼产生的用户平面数据2.支持UE移动性的用户平面切换3.合法监听4.分组数据的路由与转发5.传输层分组数据的标记6.运营商间计费的数据统计7.用户计费2.1.4 S1-MME:（控制面）eNode B与MME之间的控制面接口，提供S1-AP信令的可靠传输，基于IP和SCTP协议，用于完成S1接口的无线接入承载控制、接口专用的操作维护等功能。
TD-LTE网络概述与基站设备简介
产业推进：全力争取LTE FDD/TDD同步发展
公司策略
■标准同步：形成全球统一LTE TDD/FDD标准
■ 2009年3月同步完成R8标准R1-R4标准 ，R5的终端一致性标准同步继续推进；
■ R9标准同步冻结，后续R10标准正在 制定
■产品落后6-12月：
■系统设备晚3-6个月：LTE FDD 2009年12 月正式商用部署；TD-LTE 2010年5月在世博 部署演示网络；
国家工程实验室
国家发改委设立新一代 移动通信技术国家工程 实验室，主要面向TDSCDMA后续演进技术 产业化中专项副组长，积极为重大专项如何发挥更大推动作用提出建议，并积 极参与相关项目，推动技术向实际应用能力的转化。 积极参与TD-LTE工作组的工作，配合电信研究院，形成国内开展测试、研发、认证等工 作的合力。 积极响应国家工程实验室的组建规划，牵头打造面向应用的新型产业链共同创新机制。
●产品研发环境推动（2项） TD-LTE系统试验设备开发 TD-LTE基站试验设备开发
●概念验证（1项） TD-LTE及FDD技术试验及标准
试验测试
完成TD-LTE概念验证测试 启动TD-LTE技术试验
●应用技术研究（3项） TD-LTE TTCN规范研究...
●预商用产品推动（9项） TD-LTE系统预商用设备开发 TD-LTE数据卡终端研发 ......
终端
具备规模支持语音
基于规模试验，覆盖逐步扩大完善，语音 互操作性能优化
2G将在较长时间内作为语音的承载和国际漫游的主要网络
LTE终端普及需要相当长的时间
经过9年发展，3G用户数约为2G用户数 的25%。 在相当长的时间仍然有大量的2G用户。 对于语音业务国际漫游，2G更是重要的 载体。
TD-LTE_无线网络规划介绍
> 内部公开
1G表示第一代移动通讯技术，以模拟技术为基础的蜂 窝无线电话系统。1G无线系统在设计上只能传输语音 流量，并受到网络容量的限制； 2G 表示第二代移动通信技术，系统对语音系以数字 化方式传输，除具有通话功能外，某些系统并引入了 短信功能。但因为速度缓慢，只适合传输量低的电子 邮件、软件等信息； 3G表示第三代移动通信技术，以宽带CDMA技术为主, 并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统 。
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覆盖估算
• 通过链路预算计算最大路损 • 根据传播模型计算小区覆盖半径
Tx Power Gain/Loss
MAPL
Body & Penetration Loss
Shadow Fading Margin
cell radius
Rx Power Gain/Loss
TD-LTE链路预算
Step1 Step1 Step2 Step3 Step2 Step4 Step5 Step3 Step6 Step4 业务信道
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容量估算
无线环境
GSM、TD-SCDMA R4：语音或混合业务，通常 为硬容量。
B A 影响因素 众多
调度算法
设备性能
TD-SCDMA HSDPA：数据业务，容量同调 度算法、用户分布、控制信道等相关。 可用资源少，灵活性中等。
C 多天线技
术
E
D
干扰消除
TD-LTE：影响因素众多，无法利用公式简单计算系统容量 通过系统仿真和实测统计数据，得到各种无线场景、各种网络配置下的小 区吞吐量和小区边缘吞吐量；根据各地具体情况，查表完成容量估算。
> 内部公开
原理框图
• MIMO技术大致可以分为两类:发射/接收分集和空间复用。 传统的多天线被用来增加分集度从而克服信道衰落，具有 相同信息的信号通过不同的路径被发送出去，在接收机端 可以获得数据符号多个独立衰落的复制品，从而获得更高 的接收可靠性。与分集技术相反，空间复用利用的是信道 的衰落。
TD-LTE系统基础知识讲解
O_MACRRC_CRNTI_FREE_IND（释放新CRNTI） O_MACRRC_RANDOM_ACCESS_IND
O_RRCMAC_RL_RECONFIG_REQ（重配pucch/srs资源）
O_MACCC_PCFICH_DATA_INFO
O_MACCC_PDCCH_PARA_DATA_INFO（DCI 0）
LTE网络构架
EPS（演进分组系统）架构
E－UTRAN架构
E－UTRAN和EPC的功能划分
E－UTRAN和EPC的功能划分（eNode B）
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试和发送 移动性测量和测量报告的配置
应用OFDM的多址接入技术及其传输方式；
引入先进的多天线技术（分集技术；MIMO技术；Beamforming技术）提升系 统容量；
优化和提升基于分组域数据调试传输特点的物理层过程；
目录
2、TD-LTE网络架构
LTE网络构架
EPS（演进分组系统）架构 eUTRAN架构 E－UTRAN和EPC的功能划分
O_MACDE_PUSCH_INFO
RRC
RLC
O_RLCMAC_BO_REPORT
MAC
PHY
发现TA超时，且RLC更新 了非零的BO O_MACRRC_CRNTI_ALLOC_REQ O_RRCMAC_PREAMBLE_ALLOC_RSP（专用preamble） O_MACCC_PCFICH_DATA_INFO
为应对ITU的4G标准征集做准备
移动通信技术的演进路线
多种标准共存，汇骤集中 多个频段共存 移动网络宽带化，IP化趋势