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什么是TD-LTE

浏览量: 时间:2013-04-01 11:04

TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution,是指TD-SCDMA的长期演进。无论是后续市场的需求还是作为未来10年一个具有较长竞争力的技术的需求,TD-LTE都得到了大家的一致关注。

早在2004年11月份3GPP魁北克的会议上,3GPP决定开始3G系统的长期演进(Long Term Evolution)的研究项目。世界主要的运营商和设备厂家通过会议、邮件讨论等方式,开始形成对LTE系统的初步需求:

作为一种先进的技术,LTE需要系统在提高峰值数据速率、小区边缘速率、频谱利用率,并着眼于降低运营和建网成本方面进行进一步改进,同时为使用户能够获得“Always Online”的体验,需要降低控制和用户平面的时延。该系统必须能够和现有系统(2G/2.5G/3G)共存。

为此,现有系统在很多方面需要作出改变:在无线接入网(RAN)侧,将由CDMA技术改变为能够更有效对抗宽带系统多径干扰的 OFDM(正交频分调制)技术。OFDM技术源于20世纪60年代,其后不断完善和发展,90年代后随着信号处理技术的发展,在数字广播、DSL和无线局域网等领域得到广泛应用。OFDM技术具有抗多径干扰、实现简单、灵活支持不同带宽、频谱利用率高支持高效自适应调度等优点,是公认的未来4G储备技术。

为进一步提高频谱效率,MIMO(多输入/多输出)技术也成为LTE的必选技术。MIMO技术利用多天线系统的空间信道特性,能同时传输多个数据流,从而有效提高数据速率和频谱效率。

为了降低控制和用户平面的时延,满足低时延(控制面延迟小于100ms,用户面时延小于 5ms)的要求,目前的NodeB-RNC-CN的结构必须得到简化,RNC作为物理实体将不复存在,NodeB将具有RNC的部分功能,成为 eNodeB,eNodeB间通过X2接口进行网状互联,接入到CN中。这种系统的变化必将影响到网络架构的改变,SAE(系统架构的演进)也在进行中, 3GPP同时也在为RAN/CN的平滑演进进行规划。

作为LTE的需求,TDD系统的演进与FDD系统的演进是同步进行的。

在2005年6月在法国召开的3GPP会议上,以大唐移动为龙头,联合国内厂家,提出了基于OFDM的TDD演进模式的方案,在同年11月,在汉城举行的3GPP工作组会议通过了大唐移动主导的针对TD-SCDMA后续演进的LTE TDD技术提案。

到2006年6月,LTE的可行性研究阶段基本结束,规范制定阶段开始启动。

在2007年9月,3GPP RAN37次会议上,几家国际运营商联合提出了支持TYPE2的TDD帧结构,同年11月在济州工作组会议上通过了LTE TDD融合技术提案,基于TD的帧结构统一了延续已有标准的两种TDD(TD-SCDMA LCR/HCR)模式。在RAN 38次全会上融合帧结构方案获得通过,被正式写入3GPP标准中。

TYPE2的帧结构如下:

每个无线帧包括两个5ms的半帧,每个半帧由8个长度为0.5ms的时隙和3个特殊时隙(DwPTS/GP/UpPTS)组成。3个特殊时隙总长度为1ms。每两个时隙组成一个子帧。

目前LTE TDD规范方面,物理层完成了95%,高层完成了80%,接口完成了80%,08年应能完成射频、终端一致性方面及核心网方面的规范制定。

TD- LTE系统特点

1.灵活支持1.4,3,5,10,15,20MHz带宽。

2.下行使用OFDMA,最高速率达到100Mbits/s,满足高速数据传输的要求。

3.上行使用OFDM衍生技术SC-FDMA(单载波频分复用),在保证系统性能的同时能有效降低峰均比(PAPR),减小终端发射功率,延长使用时间,上行最大速率达到50Mbits/s。

4.充分利用信道对称性等TDD的特性,在简化系统设计的同时提高系统性能。

5.系统的高层总体上与FDD系统保持一致。

6.将智能天线与MIMO技术相结合,提高系统在不同应用场景的性能。

7.应用智能天线技术降低小区间干扰,提高小区边缘用户的服务质量。

8.进行时间/空间/频率三维的快速无线资源调度,保证系统吞吐量和服务质量。

我们期待这一先进技术能够快速转化为未来实际商用的产品。

TD-LTE与美、欧切换技术的优缺点

优点

1.频谱利用率高 TD一个载频 1.6M W一个载频 10M。

2.对功控要求低 TD 0~200MZ W 1500MZ。

3.采用了智能天线和联合测试 引入了所谓的空中分级,但效果如何,还待验证。

4.避免了呼吸效应 TD不同业务对覆盖区域的大小影响较小,易于网络规划。

缺点

1.同步要求高 TD需要GPS同步,同步的准确程度影响整个系统是否正常工作。

2.码资源受限 TD 只有16个码,远远少于业务需求所需要的码数量。

3.干扰问题 上下行、本小区、邻小区都可能存在干扰。

4.移动速度慢 TD 120KM/H W 500KM/H。

 

TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution,是指TD-SCDMA的长期演进。无论是后续市场的需求还是作为未来10年一个具有较长竞争力的技术的需求,TD-LTE都得到了大家的一致关注。

早在2004年11月份3GPP魁北克的会议上,3GPP决定开始3G系统的长期演进(Long Term Evolution)的研究项目。世界主要的运营商和设备厂家通过会议、邮件讨论等方式,开始形成对LTE系统的初步需求:

作为一种先进的技术,LTE需要系统在提高峰值数据速率、小区边缘速率、频谱利用率,并着眼于降低运营和建网成本方面进行进一步改进,同时为使用户能够获得“Always Online”的体验,需要降低控制和用户平面的时延。该系统必须能够和现有系统(2G/2.5G/3G)共存。

为此,现有系统在很多方面需要作出改变:在无线接入网(RAN)侧,将由CDMA技术改变为能够更有效对抗宽带系统多径干扰的 OFDM(正交频分调制)技术。OFDM技术源于20世纪60年代,其后不断完善和发展,90年代后随着信号处理技术的发展,在数字广播、DSL和无线局域网等领域得到广泛应用。OFDM技术具有抗多径干扰、实现简单、灵活支持不同带宽、频谱利用率高支持高效自适应调度等优点,是公认的未来4G储备技术。

为进一步提高频谱效率,MIMO(多输入/多输出)技术也成为LTE的必选技术。MIMO技术利用多天线系统的空间信道特性,能同时传输多个数据流,从而有效提高数据速率和频谱效率。

为了降低控制和用户平面的时延,满足低时延(控制面延迟小于100ms,用户面时延小于 5ms)的要求,目前的NodeB-RNC-CN的结构必须得到简化,RNC作为物理实体将不复存在,NodeB将具有RNC的部分功能,成为 eNodeB,eNodeB间通过X2接口进行网状互联,接入到CN中。这种系统的变化必将影响到网络架构的改变,SAE(系统架构的演进)也在进行中, 3GPP同时也在为RAN/CN的平滑演进进行规划。

作为LTE的需求,TDD系统的演进与FDD系统的演进是同步进行的。

在2005年6月在法国召开的3GPP会议上,以大唐移动为龙头,联合国内厂家,提出了基于OFDM的TDD演进模式的方案,在同年11月,在汉城举行的3GPP工作组会议通过了大唐移动主导的针对TD-SCDMA后续演进的LTE TDD技术提案。

到2006年6月,LTE的可行性研究阶段基本结束,规范制定阶段开始启动。

在2007年9月,3GPP RAN37次会议上,几家国际运营商联合提出了支持TYPE2的TDD帧结构,同年11月在济州工作组会议上通过了LTE TDD融合技术提案,基于TD的帧结构统一了延续已有标准的两种TDD(TD-SCDMA LCR/HCR)模式。在RAN 38次全会上融合帧结构方案获得通过,被正式写入3GPP标准中。

TYPE2的帧结构如下:

每个无线帧包括两个5ms的半帧,每个半帧由8个长度为0.5ms的时隙和3个特殊时隙(DwPTS/GP/UpPTS)组成。3个特殊时隙总长度为1ms。每两个时隙组成一个子帧。

目前LTE TDD规范方面,物理层完成了95%,高层完成了80%,接口完成了80%,08年应能完成射频、终端一致性方面及核心网方面的规范制定。

TD- LTE系统特点

1.灵活支持1.4,3,5,10,15,20MHz带宽。

2.下行使用OFDMA,最高速率达到100Mbits/s,满足高速数据传输的要求。

3.上行使用OFDM衍生技术SC-FDMA(单载波频分复用),在保证系统性能的同时能有效降低峰均比(PAPR),减小终端发射功率,延长使用时间,上行最大速率达到50Mbits/s。

4.充分利用信道对称性等TDD的特性,在简化系统设计的同时提高系统性能。

5.系统的高层总体上与FDD系统保持一致。

6.将智能天线与MIMO技术相结合,提高系统在不同应用场景的性能。

7.应用智能天线技术降低小区间干扰,提高小区边缘用户的服务质量。

8.进行时间/空间/频率三维的快速无线资源调度,保证系统吞吐量和服务质量。

我们期待这一先进技术能够快速转化为未来实际商用的产品。

TD-LTE与美、欧切换技术的优缺点

优点

1.频谱利用率高 TD一个载频 1.6M W一个载频 10M。

2.对功控要求低 TD 0~200MZ W 1500MZ。

3.采用了智能天线和联合测试 引入了所谓的空中分级,但效果如何,还待验证。

4.避免了呼吸效应 TD不同业务对覆盖区域的大小影响较小,易于网络规划。

缺点

1.同步要求高 TD需要GPS同步,同步的准确程度影响整个系统是否正常工作。

2.码资源受限 TD 只有16个码,远远少于业务需求所需要的码数量。

3.干扰问题 上下行、本小区、邻小区都可能存在干扰。

4.移动速度慢 TD 120KM/H W 500KM/H。