TD-LTE无线接入网介绍

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技术原理介绍课程内容 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 1TD-LTE概述 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 2移动通信技术的演进路线 GSM GPRS EDGE LTE HSPA+ R7 MBMS WCDMA R99 HSDPA R5 HSUPA R6 MBMS HSPA+ R7 FDD/ TDD TDSCDMA HSDPA HSUPA 4G CDMA IS95 CDMA 2000 1x CDMA 2000 1X EV-DO EV-DO Rev. A EV-DO Rev. B 802.16 d 802.16 e 802.16 m 2G 2.5G 2.75G 3G 3.5G 3.75G 3.9G 4G 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 LTE的目标更好的覆盖峰值速率 DL: 100Mbps UL: 50Mbps 更高的频谱效率 LTE 低延迟CP: 100ms UP: 5ms 频谱灵活性更低的 CAPEX & OPEX 3峰值数据率 1 实现峰值速率的显著提高，峰值速率与系统占用带宽成正比2 在20MHz 带宽内实现100Mbit/s的下行峰值速率(频谱效率5 bit/s/Hz 3 在20MHz 带宽内实现50Mbit/s的上行峰值速率(频谱效率2.5 bit/s/Hz 目标中兴通讯是业界唯一支持TD-LTE 20MHz带宽的系统厂商中兴通讯是业界唯一支持TD20MHz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 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！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！ 4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 GERAN切换与非 3GPP 技术 (CDMA 2000, WiFi, WiMAX切换频谱规划和整合700/1900/850/… AWS LTE2600 LTE2600 LTE2600 LTE2600 LTE2600 LTE2600 LTE2100 LTE2100LTE2100 LTE2100 LTE2100 UMTS2100 UMTS2100 UMTS2100 UMTS2100 UMTS2100 UMTS2100 LTE1800 GSM1800 GSM1800 GSM1800 LTE900GSM900 2008 GSM900 2009 GSM900 2010 LTE1800 GSM1800 LTE900GSM900 2011 LTE1800 GSM1800 LTE900 GSM900 2012 LTE1800 GSM1800 LTE900 GSM900 2015 Y LTE900 LTE1800 5LTE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 TD- LTE概述 LTE简介 LTE相关组织介绍 6LTE标准组织功能需求标准制定技术验证 PCG TSG GERAN TSG RAN TSG SA TSG CT 3GPP组织架构 Project Co-ordination Group (PCG TSG GERAN GSM EDGE Radio Access Network TSG RAN Radio Access Network TSG SA Service & Systems Aspects TSG CN Core Network & Terminals RAN WG1 Radio Layer 1 spec SA WG1 Services CT WG1 MM/CC/SM (lu GERAN WG1 Radio Aspects RAN WG2 Radio Layer 2 spec Radio Layer 3 RR spec SA WG2 Architecture CT WG3 Interworking with external networks GERAN WG2 Protocol Aspects SA WG3 Security GERAN WG3 Terminal Testing RAN WG3 lub spec, lur spec, lu spec UTRAN O&M requirements CT WG4 MAP/GTP/BCH/SS SA WG4 Codec CT WG6 Smart Card Application Aspects RAN WG4 Radio Performance Protocol aspects SA WG5 Telecom Management RAN WG5 Mobile Terminal Conformance Testing 7LTE标准化进展 LTE start Work Item Start Work Item Stage 3 Finish 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Study Item Stage 1 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 NGMN简介无线宽带创新的发动机 1、NGMN（ 是2006年初由全球7家主流运营商发起成立的 NGMN简介非营利性组织 2、NGMN ：Next Generation Mobile Networks （Beyond HSPA&EVDO 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 NGMN 愿景 NGMN 时间表 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 8NGMN工作组介绍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 Spectrum ( 频谱）对技术进行早期验证向LSTI提测试需求 Trial （试验） TWG (技术组） NGMN IPR （知识产权）推动IPR改革，使IPR 透明和费率可预见从运营的角度，提出各种需求并与制造商讨论可行性驱动标准Ecosystem （生态系统）与互联网行业合作，构建“多方共赢”生态环境从5个方面推动下一代移动宽带发展 LSTI 组织架构 Steering Board Steering Group Program Office NSN WG PR WG PoC1 WG PoC2 WG IODT WG IOT FCT 9LSTI 工作计划 2007 2008 2009 2010 POC IODT EPC IOT/Trials : Test start Applications Proof of Concept partially compliant Vendor + test UE or UE partner IODT Compliant over key subset Vendor + UE partner pairs IOT Compliant Multiple Partners Vendors and UE Trials Compliant +form factor UE Operator + Vendor + UE partner LSTI各组活动里程碑 2007 2008 2009 2010 Proof of Concept M1 SIMO M2 MIMO M3 RRM M4 Mobility M2 M3 M4 TDD M1 IODT M5 start M6a Feature set M6b Agree baseline reporting M7 IODT Complete IOT M8 Tests defined reporting M9 IOT Complete Current projections for FCT Friendly Customer Trials LTE Asia LTE USA LTE London IEEE Comms M1M2 Webcast CTIA Website LTE Berlin NGMN Conf IODT PR Launch PR M1 PR M10 Tests defined M11 M12a Setup Radio M12b End toend trials complete ATIS MWC09 CTIA LTE Berlin LTE Americas LTE Asia MWC10 PR/Marketing 10LTE无线接口—控制平面 UE NAS RRC PDCP RLC MAC PHY RRC PDCP RLC MAC PHY eNB MME NAS LTE/SAE的协议结构 MME UE NAS APP RRC PDCP RLC MAC PHY RRC PDCP RLC MAC PHY GTPU UDP S1AP X2AP eNB NAS S1AP SCTP IP SCTP IP SGW GTPU UDP IP 信令流数据流 16无线帧结构——类型1 1个无线帧 Tf = 307200 TS = 10 ms 1个时隙Tslot=15360×TS=0.5ms #0#1 #2 …… …… #17 #18 #19 1个子帧每个10ms无线帧被分为10个子帧每个子帧包含两个时隙，每时隙长0.5ms Ts=1/(1500*2048 是基本时间单元任何一个子帧即可以作为上行，也可以作为下行无线帧结构——类型2 1个无线帧 Tf = 307200 Ts = 10 ms 1个半帧 153600 TS = 5 ms 1个时隙 Tslot=15360TS 30720TS 子帧#0 … 子帧 #4 子帧 #5 … 子帧 #9 1个子帧DwPTS GP UpPTS 1个子帧 DwPTS GP UpPTS 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 17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。

解析TD—LTE无线网络规划设计与优化方法摘要：随着科技的发展，TD-LTE网络正在成为人们生活中不可或缺的一部分，因此相关部门需要更多的关注。

在此基础上，本文分析了TD-LTE无线网络规划的设计与优化方法。

关键词：TD—LTE无线网络；规划设计；优化方法引言一、TD—LTE无线网络概述随着人们对移动通信需求的不断提高，TD-LTE技术的设计水平也得到了一定程度的提高。

目前设计的TD-LTE具有灵活的宽带配置。

支持各种类型的带宽，如1.4mhz、3MHz、10MHz、20MHz等。

在20MHz带宽条件下，TD-LTE的最大速度可以达到100mbit/s，上行速度也可以达到50mbit/s；控制面延迟时间可以控制在100ms以内，用户面延迟时间也可以控制在5ms以内，这对于保证用户体验的满意度至关重要。

此外，TD-LTE无线网络可以为用户提供100kbit/s的接入服务，但提供该服务的前提是用户速度应高于350km/h。

此外，TD-LTE网络建设还可以取消CS域，允许在PS域的CS域进行业务，这在一定程度上简化了系统的建设，对进一步降低网络建设成本具有一定的积极意义。

现阶段，TD-LTE产业链具备端到端产品的能力，但在网络设备和终端芯片方面仍存在不足。

因此，相关部门必须加强优化和发展。

二、TD-LTE 关键技术1、物理层技术TD-LTE网络物理层技术包括基本传输技术、多址接入技术、编码调制技术、MIMO技术和帧结构。

LTE传输技术采用OFDM调制技术，可以减少无线信道多径时延传播对系统时间色散的影响。

在信道编码方面，LTE采用turbo码和MIMO技术，能够适应宏观小区、微观小区、热点等环境。

同时，规定了2个子帧的长度，即子帧的基本长度为0.5 ms。

考虑到系统的兼容性，采用0.675 ms的子帧长度。

2、网络层技术与传统3GPP接入网相比，LTE减少了RNC节点，采用了由NodeB组成的单层结构，有利于简化网络，减少时延，实现低复杂度、低时延、低成本的要求，逐步接近IP宽带网络的典型结构。