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4G基础知识一百问,吐血收集!!LTE工程师入门必读

 走出尘埃 2016-09-17

4G基础知识一百问,吐血收集!!LTE工程师入门必读1、什么是LTE?它是4G吗?

答:LTE是Long Term Evolution(长期演进)的缩写。3GPP标准化组织最初制定LTE标准时,定位为3G技术的演进升级。后来LTE技术的发展远远超出了最初的预期,无论是系统架构还是传输技术,相对原来的3G系统均有较大的革新。

严格来说,LTE基础版本Release8/9仅属于3G增强范畴,也称为3.9G;按照国际电联的定义,LTE后续演进版本Release10/11(即LTE—Advanced)才是真正意义的4G。

但从市场推广的角度说,目前全球运营商已普遍将LTE各种版本通称为“4G”。

在本丛书中,按照国际通用说法,将TD—LTE称为4G。

2、LTE标准是哪个组织制定的,目前有几个版本?

答:LTE标准由国际标准化组织3GPP(third Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)制定,包括TD—LTE和LTE FDD两种制式。标准的形成得到了全球主流网络运营商、系统设备商、终端厂商、芯片厂商的共同参与支持。

截止2013年5月,3GPP已发布4个稳定的LTE版本,包括基础版本(Release8/9,即3.9G)与增强版本(Release10/11,即4G),并正在制定第5个版本Release 12。TD—LTE标准从2004年底开始制定,版本发布基本与LTE FDD保持同步。

目前,中国移动在全国16城市建设的TD—LTE扩大规模试验网络以及所采购的终端均基于R9协议版本。

3、什么是TD—LTE?

答:根据频率使用方式(双工方式)不同,LTE可分为LTE TDD和LTE FDD两种,其中LTE TDD又被称为TD—LTE。TD—LTE由中国企业主导并被全球广泛认可。TD—LTE是TD—SCDMA的后续演进技术,可大幅提升上网速率,增强用户的数据业务体验。

4、TD—LTE是如何产生的?

答:LTE标准中原先除了FDD帧结构外,还同时存在着两种TDD帧结构,即LTE TDD Type1和Type2,分别支持WCDMA/TDD和TD—SCDMA的后续演进。2007年下半年,随着标准化和产业化工作的进展,中国通信产业界意识到,LTE TDD Type1和Type2两种帧结构共存的局面,不仅对于标准的推进还是未来产业的发展都是不利的,会分散产业资源和力量,不利于形成规模效应。LTE TDD Type2虽然能与TD—SCDMA系统完美共存,但是系统设计的资源利用效率有待提升、与FDD帧结构差异较大、不利于双模系统和终端的实现,按照这个方向演进,有可能会延续TD—SCDMA封闭发展的道路。于是,中国移动等公司大胆提出设想,能否以现存的LTE TDD Type2帧结构为基础,将两种TDD帧结构融合为一种新的帧结构,进而形成一种融合的LTE TDD标准?

这个大胆的想法在国内引起了热烈讨论,很多人认为这是不太可能实现的。经过反复权衡,统一帧结构对实现中国引领TDD全球产业化发展的巨大作用使中国通信产业界下定决心,开始有计划、有步骤地开展融合工作。如果成功实现以Type2 TDD帧结构为基础的LTE TDD统一帧结构,中国通信产业界将能够在TD—SCDMA的基础上再进一步,第一次实现部分主导统一的主流全球通信标准。

与此同时,移动通信产业的大环境也有利于TDD帧结构融合的实现。当时,WiMAX与LTE的竞争正处于白热化阶段,通过TDD帧结构融合减少LTE标准选项有利于提高LTE技术的竞争力,对于3GPP阵营来说“从根本上是有利的”。如果能够通过融合打造一个统一的LTE TDD标准,对于未来LTE的产业化发展将会起到极其重要的作用。而一个得到中国强有力支持的LTE TDD也将成为与以TDD模式为主的WiMAX竞争的利器,很可能促使当时准备部署或已经部署WiMAX的运营商转向具有更大潜在规模优势、产业链更健壮的LTE TDD。WiMAX阵营也意识到了这一点,进一步加大了对中国的攻势,希望中国能以WiMAX作为后3G时代TDD技术的演进选择。然后让WiMAX阵营没有想到的是,对中国的大力游说,反而促使了原本并不十分关注TDD的欧美运营商支持LTE中TDD帧结构的融合。

2007年底,通过中国通信产业界以及全球各方支持力量的共同努力,在3GPP中通过了TDD帧结构融合方案,即使用与FDD相同的10ms无线帧(radio frame)和1ms的子帧(subframe)结构,保留了原来TDD Type2和三个特殊时隙:DwPTS/GP/UpPTS,并将其总长度改为1ms,称为特殊子帧(special subframe)。通过特殊子帧,可以实现和TD—SCDMA等TDD系统的邻频共存。融合后的帧结构称为LTE Type2,而FDD帧结构称为LTE Type1。至此,LTE TDD被正式确定为TD—SCDMA后续演进技术,并被命名为TD—LTE。

两种TDD帧结构的融合对于LTE的发展是一个巨大的转折点,它显示了中国在LTE标准制定中开始逐渐引领产业的发展方向。而帧结构的融合,也使得我国LTE产业发展的策略变得清晰起来。之前国内产业界对整个后3G的策略还存在不少困惑,对于到底应该走哪条路,存在各种声音。当最终“以我为主”的帧结构融合完成后,后3G的发展路线不再存在大的争议。随着中国通信产业的全力推动,TD—LTE的产业化发展得到了国际上众多主流公司的认同与支持,使得这一技术真正成为了国际化的主流技术,使得TD—LTE在与WiMAX的竞争中脱颖而出,为之后LTE一统全球产业链奠定了坚实的基础。

5、TD—LTE的设计目标是什么?

答:TD—LTE的设计目标可以概括为三大特点:

(1)“高速率”:更高的频率带宽和更先进的技术,提供真正的移动宽带业务。TD—LTE系统设计要求20MHz带宽内实现下行峰值速率超过100Mbps,上行峰值速率超过50Mbps。

(2)“低时延”:大幅降低接入时延和端到端业务时延,以支持实时交互类业务。TD—LTE系统要求其业务传输的单向时延低于5ms,接入时延低于50ms,从空闲状态到激活状态的迁移时间小于100ms。

(3)“永远在线”:用户注册后,核心网一直保持连接,用户感觉“永远在线”,业务体验更好。

6、TD—LTE与TD—SCDMA是否有关系,优势在哪里?

答:TD—SCDMA是3G技术,而TD—LTE是4G技术。TD—LTE是TD—SCDMA的后续演进技术,它对TD—SCDMA的关键技术(如:智能天线、时隙结构设计等)进行了继承、优化和提升,提高频谱使用效率,可带来较TD—SCDMA更高的用户速率、更低的传输时延、更丰富的业务种类。

与TD—SCDMA相比,TD—LTE更加开放和国际化,它由中国企业主导、全球通信产业界共同制定,是真正意义上的国际标准。除了中国移动外,很多国外运营商,包括日本软银、印度Bharti、俄罗斯MTS、美国Clearwire,都在积极规划部署TD—LTE。

7、TD—LTE与LTE FDD的主要区别于优缺点?

答:TD—LTE和LTE FDD是LTE的两种模式。通常,LTE FDD使用成对的频率资源,TD—LTE使用不成对的频率资源;二者使用相同的核心网。总体来看,TD—LTE与LTE FDD性能相当,各有特点,适用于不同的业务发展需要。

(1)TD—LTE与LTE FDD性能基本相当。

a.峰值速率:20MHz频谱资源情况下,使用category4终端,TD—LTE的上下行用户峰值速率为20Mbps/80Mbps(时隙配比2:2,特殊时隙配比10:2:2),而LTE FDD上下行用户峰值速率为25Mbps/75Mbps而(上下行各10MHz)。

b.平均频谱效率:在均为2天线配置下,两者平均频谱效率相当;在TD—LTE采用智能天线时,平均频谱效率更高,但实现复杂度较LTE FDD高。

c.时延:LTE FDD得益于在时间上的连续发送,其业务时延较TD—LTE略短。

(2)TD—LTE更适合不对称的互联网业务,而FDD更适合对称的语音、视频通话类业务。

(3)TD—LTE频率利用更灵活。LTE FDD必须使用成对的频率,如下行和上行各10MHz,而TD—LTE则可灵活使用不成对的频率进行部署,如一个20MHz的频率。

目前,TD—LTE已形成全球发展的产业格局,在全球市场规模、商用终端类型及款数等方面,TD—LTE与LTE FDD仍有一定差距,整体进展略滞后于FDD。

8、TD—LTE与WCDMA、CDMA2000有什么区别,优势在哪里?

答:从技术阶段来看,TD—LTE属于4G技术,而WCDMA和CDMA2000均属于3G技术。双工方式来看,TD—LTE属于时分双工(TDD,Time Division Duplexing)技术,而WCDMA和CDMA2000为频分双工(FDD,Frequency Division Duplexing)技术。从系统设计来看,TD—LTE与WCDMA、CDMA2000在关键技术、网络架构和系统带宽等方面均有很大差别。相比WCDMA、CDMA2000,TD—LTE在数据传输速率、业务时延等用户体验方面都有质的飞跃,具体如下:

(1)TD—LTE“修了更好的路”。TD—LTE采用了更先进高效的传输技术,如正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing);而WCDMA、CDMA2000采用的是码分多址(CDMA,Code Division Multiple Access)。

(2)TD—LTE减少了“红绿灯”等待。TD—LTE采用了比3G更加简单、扁平的网络架构,降低了时延和系统复杂度。

(3)TD—LTE修了“高架桥”。TD—LTE系统支持先进的多天线收发技术(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output),可以同时传输多路数据。3G系统设计之初不支持MIMO,虽然在后续的演进中引入了MIMO技术,但是TD—LTE的演进技术支持更多路数据同时传输。

(4)TD—LTE修了更宽的“路”。TD—LTE系统支持可变带宽,最高可达20MHz;而WCDMA、CDMA2000的系统带宽分别为固定的5MHz和1.25MHz。

(5)TD—LTE可调整双向“车道”的比例。TD—LTE系统通过灵活的时隙配比可以满足不同业务和场景上下行传输量不对称的需求。

9、TD—LTE与WLAN的主要技术区别是什么,各适用于什么样的用户需求?

答:TD—LTE是一种移动通信技术,而WLAN是一种无线局域网技术,两者的设计理念不同,应用的场合也不同。任何个人或组织(包括运营商)都可以搭建简单的、覆盖范围局限的WLAN网络,而考虑到基础业务支持、业务质量保障、用户移动性、无缝覆盖、漫游等需求,TD—LTE网络需要由运营商承建。

TD—LTE与WLAN在技术上主要存在如下区别:

(1)使用的频率资源不同:TD—LTE需要部署在授权许可的专用频率资源上。WLAN工作在免许可共享频段,与蓝牙、Zigbee等系统使用频率资源相同,容易受到其它系统的干扰。

(2)覆盖及移动性支持能力不同:TD—LTE具备连续覆盖能力,通过切换、小区重选等比较完备的移动性管理流程,能给用户提供无缝的业务体验。WLAN在设计目标是热点覆盖,不支持切换等移动性管理流程,主要用于热点覆盖、支持静止或游牧类型用户。

(3)资源调度方式不同:TD—LTE支持精细的资源调度颗粒度和灵活的调度策略,可以从时间和频率维度区分用户,能保证业务的服务质量(Qos)需求。WLAN采用用户间竞争抢占的机制来调度用户,某一时刻,资源为一个用户所独占,因此用户数较多的时候更易产生碰撞,资源利用效率较低;虽然WLAN引入了一些业务间Qos区分的机制,但不能完全保证业务的QoS。

综上所述,TD—LTE适用于需要网络连续覆盖、QoS保障要求较高的用户,而WLAN适用于具有较高速率要求,但对于移动性、QoS要求不高的用户。

10、从用户角度看,TD—LTE会带来了哪些好处?

答:TD—LTE的好出可以归纳如下:

(1)高速率,TD—LTE用户下载峰值速率可超过100Mbps,用户可获得更好的上网体验。

(2)低时延,接入时延和端到端时延大幅降低,更好的支持实时交互类业务。

(3)永远在线,用户注册后,核心网一直保持连接,用户感觉“永远在线”,业务体验更好。

(4)终端形态丰富,除了传统手机和数据卡外,用户还可以选择CPE、MiFi、平板电脑等多种类型终端。

11、从网络建设角度看,TD—LTE带来了哪些变化?

答:由于TD—LTE系统网络架构和可支持的业务类型的变化,接入网、核心网、承载网、传输网的建设相比传统2G/3G网络有一定的变化:

(1)对于接入网:TD—LTE采用更加扁平化的网络结构,减少了网络节点BSC(2G)或RNC(3G)的建设需求;同时可考虑共用2G/3G网络现有的站址、天馈等资源,提升网络建设效率;

(2)对于核心网:TD—LTE需引入融合的EPC核心网,需建设新的LTE Diameter信令网;

(3)对于承载网:EPC不仅承载数据类业务,未来还要承载话音、高清视频等基础通信业务,对承载网的QoS要求和安全性要求高;

(4)对于传送网:LTE回传网络对带宽要求高,达到GE、10GE级别,且需引入点到多点流量模型。

12、从网络运营角度看,TD—LTE带来了哪些变化?

答:TD—LTE的引入,网络传输带宽更高、业务类型更加丰富、网络架构也发生了变化,对运营角度的变化主要体现在如下四个方面:

(1)由于TD—LTE可支持的业务传输带宽、业务类型的变化,网络资源不均衡问题更加突出,用户实时流量查询提醒的诉求将更加强烈,因此对流量经营提出了更高的要求,需要做好流量管控、资费设计、差异化服务、流量提醒等服务。

(2)为了给不同业务提供QoS保障,TD—LTE需同步引入PCC,实现差异化的QoS业务质量保证和流量管控,提升流量价值。

(3)LTE引入也为集中化部署带来契机,有利于降低运营成本,提高资源利用率,降低网络复杂度,可重点考虑EPC、信令网、用户数据、支撑系统等的集中化部署。

(4)TD—LTE引入了SON等网络自动化功能,网络的运维更加智能化。

13、频谱在移动通信中有什么用?

答:频谱资源是无线通信传统传送信息的载体,是移动通信系统必备的基本资源。其作为类似于“土地”,移动通信系统的建设类似于盖“房子”,有了“土地”,才能盖“房子”,盖好“房子”才能招待客户,才能有收益。无线电频谱具有稀缺性、独享性、不可再生性,是一个国家重要的战略性资源。

14、TD—LTE与LTE FDD使用频谱的方式一样吗?

答:不一样,两者使用频谱的方式不同:TDD方式是在同一段频谱资源上,某个时间段由基站发送信号给终端,另外的时间由终端发送信号给基站;而FDD指在分离的两个对称频段上进行接收和发送,可以做到同时收发。因此,LTE FDD需要上下行成对的频谱资源而TD—LTE不用。

15、TD—LTE能够使用现有2G/3G的频谱吗?

答:TD—LTE能否使用2G/3G频谱,取决于TD—LTE系统与2G/3G的频段使用方式是否相同。由于2G没有TDD制式,因此TD—LTE无法使用2G频谱资源;对于3G系统中的TDD制式,TD—LTE可以使用这部分频谱资源。

例如:中国移动使用F频段(1880MHz—1900MHz)部署了3G TD—SCDMA,同时也可以进行TD—LTE试验。

16、什么是D频段,什么是F频段?与标准中定义的BAND是什么对应关系?

答:在3G时代,FDD(WCDMA)和TDD(TD—SCDMA)的射频规范是分别制定的,因此FDD和TDD频段编号也是独立定义在各自射频规范中的,FDD频段编号为I、II、III…,TD频段为编号为A、B、C、D…。在LTE时代,LTE FDD和TD—LTE共享同一本射频规范,频段也统一编号,共64个频段编号,FDD从1—32,TDD从33—64。其中部分频段是由3G升级而来,以TDD为例,D频段(2570—2620MHz)在TD—LTE规范中对应Band38,而F频段(1880—1920MHz)在TD—LTE中称为Band39。由于3G时代的习惯,目前仍保留D频段以及F频段的称呼。

17、TD—LTE频谱的分布?目前TD—LTE我国可采用的频段?

答:目前全球TD—LTE可使用频段有12个。目前,中国共有TD移动通信系统划分了4个频段(A频段/Band34;F频段/Band39;E频段/Band40;D频段/Band41),共345MHz,其中部分频段已分配给中国移动用于TD—LTE,其它频段待分配,具体情况如下:

(1)1880—1920MHz(F频段,Band39),其中1880—1900MHz划分给中国移动用于部署TD—SCDMA网络,前期的TD—LTE规模试验及扩大规模试验中的十大城市在此频段开展TD—LTE技术试验;

(2)2300—2400MHz(E频段,Band40,限室内使用),其中2320—2370MHz分配给中国移动部署室内TD—SCDMA网络,前期的TD—LTE规模试验及扩大规模试验中的十五个城市在此频段开展TD—LTE(室内技术试验);

(3)2500—2690MHz(D频段,Band41),其中2570—2620MHz分配给中国移动在十五个城市开展TD—LTE技术试验。

18、为什么是“永远在线”?LTE真能实现“永远在线”吗?

答:顾名思义,“永远在线”就是指用户随时与网络保持连接,任何时候发起的业务都会得到快速响应。网络连接分两部分,无线连接(用户与基站间)与核心网连接(基站与核心网间)。

在2G/3G网络中,终端一般开机后只进行网络附着,核心网并不预留相应通道资源,发起业务时需要漫长的时间(通常为几秒到十几秒),因此无法满足“永远在线”的要求。

LTE终端开机完成网络附着后,即为终端分配IP地址,在核心网中保留相关用户的会话状态,即保留一个基本通道资源,随时等待用户的接入。而在无线接入网部分,LTE将重新发起会话所需的时间缩短到用户无法感知的程度(<>

19、为什么TD—LTE比LTE FDD更适合移动互联网业务?

答:据统计,互联网业务存在非常明显的上下行数据量不对称的特征。由于TD—LTE采用时分双工方式,可以灵活配置上下行的时隙配比,因此其上下行吞吐量也可以配置成非对称的,以匹配互联网业务的特点。而FDD由于上、下行带宽配置无法改变,因此其上、下行吞吐量比例固定。

20、TD—LTE下载/上传单用户理论峰值速率分别能达到多少?

答:峰值速率是指用户下载或上传速度的极限值。按照TD—LTE网络中常用的1:3上下行时隙配比计算,下行峰值速率约为110Mbps,上行峰值速率约为10Mbps。以该速度下载1GByte大小的电影只需要不到2分钟,而采用TD—SCDMA系统则需要80分钟左右;以该速度上传1GByte大小的电影只需14分钟左右,而采用TD—SCDMA系统则需要120分钟左右。

21、TD—LTE与LTE FDD峰值速率如何比较?

在移动互联网业务中,用户流量呈现非对称的特性,一般来说用户对下行速率需求远高于上行速率需求,因此TD—LTE针对下行速率做了特别的优化。TD—LTE根据具体上下行时隙配置不同,系统速率也有所不同。在2:2上下行时隙配比下,下行速率达到80Mbps,而在1:3上下行时隙配置比,下行速率可达到110Mbps。而LTE FDD由于上、下行带宽配置固定,只能支持一种峰值速率。

22、TD—LTE与WiFi、TD—SCDMA、WCDMA、cdma2000带宽及速率对比?

TD—LTE的单载波可以支持1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz的系统带宽,最大支持20MHz带宽;WiFi 11n、TD—SCDMA、WCDMA、cdma2000的单载波系统带宽分别为20MHz、1.6MHz、5MHz和1.25MHz。

23、TD—LTE单小区可以支持多少用户同时在线?

在20MHz带宽条件下,TD—LTE单小区可以支持最多1200个用户同时在线,其受限因素为网络设备的硬件处理能力。

24、TD—LTE支持移动性能如何?

TD—LTE主要面向15km/h以下移动速度优化,能为15—120km/h的移动用户提供高性能的服务,最大可支持350km/h高速移动场景下不掉线。

25、TD—LTE网络时延如何?

TD—LTE设计时即要求降低用户面和控制面时延。其中用户面延时一般指IP报文(ping包)从终端发送到应用服务器,再返回终端所需的时间;控制面延时指终端由空闲状态转换为连接态所需的时间。

LTE标准要求用户面单向传输时延低于5ms,控制面从空闲状态到激活状态迁移时间低于50ms,从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms。根据目前规模试验实际测试结果,大部分厂商均达到上述时延指标要求。

26、TD—LTE有哪些特色业务?TD—LTE能给我们的生活带来哪些变化?

TD—LTE网络具有高带宽、低传输时延、服务质量(QoS)保证等特点,结合永远在线、位置定位等TD—LTE特有网络能力,将催生出新型的业务形态、改变用户的工作和生活。

TD—LTE与通信技术相结合,可提供的通话质量远高于现有2G/3G网络的音频、视频通话业务;与定位技术相结合,可提供3D导航、移动增强现实(MobAR)等服务;与视频监控技术相结合,可提供家庭安保等服务;与传感器技术相结合,可提供远程医疗等服务;与互联网技术相结合,可满足用户在线聆听高保真音乐、欣赏高清视频、玩高画质多人游戏的需求,延伸了用户的视觉和听觉,让生活更加便利、安全和多彩。

TD—LTE技术也促进了学习和工作的革命:TD—LTE远程教育逼真度高、互动性强,提高了远程学习的效果;TD—LTE即摄即传提高了新闻采访的实时性,改变了传统的新闻媒体工作方式;TD—LTE移动办公和多媒体会议大大降低了企业内部及企业与产业链之间的沟通成本,提高了协作效率。

27、TD—LTE是否支持语音业务,如何实现?

TD—LTE支持语音业务。目前主要存在三种方式来提供语音业务,分别是CSFB、双待机和VoLTE。CSFB和双待机是VoLTE技术成熟之前的两种过渡语音解决方案,语音在2G/3G网络承载。CSFB是在发起语音前,TD—LTE网络指示用户由TD—LTE回落到2G/3G网络再继续话音呼叫流程,CSFB除了需要TD—LTE无线与核心网支持外,还需2G/3G无线、核心网改造,目前国际主流运营商均采用CSFB作为过渡语音提供方案。双待机是一种终端实现方案,语音业务由2G/3G承载,数据业务由LTE承载,无需网络额外改造。VoLTE是LTE承载语音的最终目标方案,语音通过TD—LTE承载,IMS(IP Multi—media Subsystem:IT多媒体系统)提供业务的会话控制流程;在LTE覆盖的边界区域,为保证VoLTE语音业务的连续性,需要采用SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity:单频率语音呼叫连续性)技术将VoLTE语音从TD—LTE网络切换到2G/3G网络。

除此之外,由于TD—LTE支持各种互联网业务,因此用户还可通过TD—LTE上网使用一些支持VoIP的语音聊天软件。

28、VoLTE是否是一种IP电话,与传统话音的区别是什么?

VoLTE(Voice over LTE)是LTE语音业务实现方式的一种。由于LTE采用全IP架构,VoLTE也是一种IP电话。相对于其他系统的IP电话,VoLTE增加了针对语音业务的控制机制,从而保证了语音质量。

从传统语音业务相比,LTE语音业务在容量及用户体验上均有提升。传统的接入系统承载语音业务需要专用信道资源,虽能较好保证语音质量,但资源调整不灵活,承载效率不高;而LTE系统中,通过快速调度实现语音与其它业务共享信道资源,提高系统容量,此外还能提供更高的信道带宽,实现更高速率的语音编码方式,获得更好的语音质量。

29、TD—LTE是否支持短信、彩信业务,如何实现?

TD—LTE支持短信和彩信业务。TD—LTE时期,主要存在三种手机类型,即双待机、CSFB手机、VoLTE手机,不同类型的手机可通过不同方式继承短信业务:

(1)双待终端的短信业务与传统2G/3G短信的实现方式相同;

(2)CSFB手机短信通过LTE核心网与2G/3G核心网之间的接口实现;

(3)VoLTE手机短信业务可通过采用与CSFB终端相同的方式实现,也可通过IMS提供。

彩信业务方案同2G/3G。

30、LTE能支持话音和数据业务并发吗?

LTE能支持语音和数据业务并发。LTE网络是全IP网络,语音和数据业务均以数据包的形式承载,不同的业务通过不同级别的QoS进行保障。

31、LTE时代有那些新类型的终端或上网设备,有什么特点?

延续传统2G、3G终端形态,LTE时代仍有数据卡、MiFi(无线移动热点)、CPE、平板电脑和手机等终端产品,同时因为LTE有更高的数据承载能力,还推出了带LTE无线回传功能的摄像机等即摄即传设备,并随着移动互联网业务的快速发展,LTE后续将与汽车、安保等各种业务相结合,引入更多的特色行业终端。这些终端较传统的2G、3G终端最大的特点就在于LTE终端具备了更强的数据传输能力。

32、CPE与MiFi的业务模式有何区别?

MiFi有时也被称为“个人热点”或移动热点终端,用户可以使用Mifi快速的设置一个小型无线局域网,将4G网络信号转换成手机、平板电脑、笔记本电脑都通用的WiFi信号。一般MiFi可同时支持5位WiFi用户,包括数码相机、笔记本、游戏和多媒体播放器等在支持Wifi的设备都可以通过MiFi上网。

CPE相对MiFi覆盖范围更大,能够同时容纳更多的WiFi用户接入,功能与无线路由器相似,但使用更方便,可随时移动,用户通过购置TD—LTE CPE,并插入中国移动的USIM卡,即可以实现无线上网功能。由于节省铺设有线网络的费用,所以更多地应用于无线公交、有线宽带、WLAN接入不便的中小企业(如商贸城小商铺),或者不希望安装有线宽带的家庭客户(如租房一族)。

33、使用TD—LTE网络,是否需要更换手机、更换号码及SIM卡?

TD—LTE提供业务的方式包括直接和间接两种方式。对于直接使用方式,即用户使用终端产品直接接入LTE网络进行业务,此时现网用户需要更换可支持TD—LTE模式的终端(手机、数据卡、MiFi、CPE等),用户在使用这样的终端时需要更换为USIM卡,但是可以不用更换号码。

对于间接使用方式,用户需要TD—LTE MiFi或者CPE设备作为辅助,通过已有2G/3G终端的WiFi功能接入TD—LTE MiFi和CPE间接使用LTE网络进行数据业务,则用户无需换卡和换终端,但是需要额外配置TD—LTE MiFi或者CPE设备,且该设备需要USIM卡。

34、什么是USIM卡?TD—LTE为什么要使用USIM卡?

USIM全称为Universal Subscriber Identity Module,即通用用户识别卡。相比此前的SIM卡,USIM主要有以下方面的改进:

(1)USIM卡采用双向鉴权机制,即除了网络鉴用户外,用户也鉴权网络,因此具有很高的安全性。而SIM卡仅采用网络鉴权用户的单向鉴权。

(2)USIM卡支持更高的机卡接口速率,达到230kbps。

(3)USIM可以同时支持4个并发逻辑应用,SIM卡仅支持单个逻辑应用。

(4)USIM卡支持更为灵活的通讯录,可以存储更多的联系人信息,比如电子邮件地址、家庭电话等。

事实上,USIM卡不仅能用于认证功能,它正在逐步向移动商务平台、乃至多应用平台过渡,可实现电子钱包、电子信用卡、电子票据等其他应用,极大扩展了移动终端的智能化、平台化。

LTE标准不支持SIM卡接入,终端需要使用USIM卡,主要原因是基于安全性的考虑。

35、TD—LTE终端能否使用2G、3G网络?

单模TD—LTE终端无法使用2G/3G网络,但是兼容2G/3G制式的多模TD—LTE终端可以使用2G/3G网络。在LTE网络质量或覆盖不够好的地方,终端可以使用2G/3G网络承载数据或者话音业务。TD—LTE/3G/2G多模终端插入SIM卡和复合USIM卡时都可以接入并使用2G/3G网络。

36、TD—LTE终端是否支持国际漫游?

TD—LTE终端是否支持国际漫游,主要取决于终端支持的制式及频段能否与国外网络匹配。目前,我公司要求TD—LTE终端支持TD—LTE(Band38/39/40/41)/LTE FDD(Band1/3/7/17)/GSM(Band2/3/5/8)/TD—SCDMA(Band34/39)/WCDMA(Band1/2/5)等5个模式及12个频段,基本上涵盖了漫游至主要国家和地区移动网络的需求。

37、国外手机如何漫游进入中国移动的TD—LTE网络?

国外CSFB手机用户漫游进入中国移动的TD—LTE网络需要满足如下条件:

(1)手机支持TD—LTE模式并且支持中国移动部署的TD—LTE频段Band39、Band40、Band38(或Band41);

(2)手机支持从TD—LTE到GSM的CSFB;

在中国移动部署VoLTE后,国外VoLTE手机用户漫游进入中国移动TD—LTE网络需要满足如下条件:

(1)手机支持TD—LTE模式并且支持中国移动部署的TD—LTE频段Band39、Band40、Band38(或Band41);

(2)手机支持基于TD—LTE模式的VoLTE,在中国移动VoLTE覆盖区域可以优选VoLTE提供话音;

(3)手机支持从TD—LTE到GSM的CSFB,在非VoLTE覆盖区域采用CSFB提供话音服务。

38、TD—LTE与LTE FDD系统终端能兼容吗?

终端能否在TD—LTE和LTE FDD系统中使用,主要取决于两点:

(1)终端芯片需同时支持TD—LTE和LTE FDD两种模式。由于标准和产业层面,TDD/FDD两种模式都实现了同步和融合发展,目前全球主流芯片厂家推出的产品基本都可以通过较低的成本和体积支持TD—LTE和LTE FDD双模。

(2)双模终端射频前端需要支持拟接入的TD—LTE或LTE FDD网络工作的频段。因全球运营商FDD和TDD工作频段较为分散,终端受成本和体积限制,要同时支持多个频段仍存在一定挑战。中国移动一直在大力推动多模多频段终端,以确保中国移动的用户未来既可以在国内接入到TD—LTE网络,也可以漫游到海外的TD—LTE网络和LTE FDD网络,实现“TD—LTE全球通”,目前业界已推出5模12频的终端产品。

39、TD—LTE速率更快,是否辐射也相应增大?

由于TD—LTE采用更先进的技术,如基站8天线等,传输相同的数据,其辐射较2G/3G系统更低,即使支持更快的速率,其辐射也不会高于已有的2G/3G等系统。

同时,中国移动在建设基站时,需要对每个移动通信基站进行环评测试,只有测试合格的基站才可以投入使用。实测结果表明:不论远近,基站周围测试点电磁辐射环境功率密度均远低于国家一级(安全区)的限值。将已建基站和未开通基站周围环境测量结果相比较,无显著差异。事实证明基站辐射对环境的影响微乎其微,可以忽略不计。

40、什么是GTI?与其他国际组织的差异是什么?

GTI即TD—LTE全球发展倡议(Global TD—LTE Initiative),2011年2月中国移动联合日本软银(Softbank Mobile)、印度Bharti Airtel、美国Clearwire、英国Vodafone、德国E—plus和波兰Aero2六家国际运营商发起成立,它具有以下特点:

(1)GTI是第一个由我国主导的国际通信组织,其成立目标是打造具有竞争力的全球TDD产业阵营,共同推进TD—LTE成熟及全球部署,使其与LTE FDD融合发展,成为全球移动互联网的高效解决方案;

(2)GTI是一个非标准化组织,以汇聚国际运营商需求,协同产业加速TD—LTE全球发展为目标开展工作,GTI不仅吸纳了全球广泛的运营商资源,还汇聚了产业链端到端各环节厂商的力量,以更好地建立运营商及厂商间紧密合作的联系,联合解决TD—LTE商用关键问题;

(3)中国移动作为其主要发起成员和主导者,积极推动其发展壮大,以构建全球市场规模和解决加速TD—LTE成熟的核心问题为两大主要工作方向开展工作,有利推进了包括多模多频段终端、网络解决方案、TD—LTE漫游、TD—LTE频谱规划、VoLTE等方面的工作;

(4)经过两年多的发展,GTI已经成为推动TD—LTE全球发展和商用成功的重要国际合作组织和平台,拥有了来自5大洲的67家运营商成员和60家厂商合作伙伴。

GTI与其他国际组织的差异在于:

(1)与3GPP不同,GTI是非标准化组织,主要通过明确运营商需求,牵引产业发展,而3GPP是标准组织,负责制定移动通信规范;

(2)与GSMA、NGMN同为运营商主导的国际组织,但各有侧重,GSMA涉及运营各个方面,侧重市场和业务如国际漫游、移动支付、RCS等,制定规则性文件,而CTI在业务应用方面以推进为主,不做具体应用规则;NGMN主要引导LTE整体包括FDD/TDD等方面的技术和产业发展,而GTI侧重TD—LTE及TDD与FDD融合发展的解决方案和产业推进。

41、LTE在全球的产业成熟度及部署情况如何?

LTE网络(包括FDD和TDD)在全球已规模部署,网络设备、芯片、终端、配套仪表等产业链各环节都逐渐成熟。截止2013年7月,全球已有75个国家部署了194张商用LTE网络,LTE终端达到948款、用户数已突破1亿。

TD—LTE尚处在市场启动期,截至2013年8月,全球范围内已部署21个TD—LTE商用网络,签署了39个TD—LTE商用合同,另外还有70多个试验网正在运行。

42、TD—LTE系统设备成熟度如何?现阶段哪些厂商能够提供TD—LTE系统设备?

TD—LTE系统设备包括无线系统、核心网、网管等在内的设备产品。目前来看,TD—LTE系统设备已经走向规模应用阶段,TD—LTE系统稳定性和可靠性不断增强,功能也更加完备。TD—LTE系统产品类型多样化,组网能力不断提升。目前,国内外主要的主设备供应商都可提供TD—LTE的系统设备,包括爱立信、大唐、烽火、华为、诺西、普天、上海贝尔、新邮通、中兴等。

43、TD—LTE终端与信频的成熟度如何,后续发展需要解决的主要问题是什么?

截至2013年9月,TD—LTE终端和芯片已基本成熟,目前已有7家TD—LTE芯片平台达到商用能力,包括高通(TD—LTE/LTE FDD/TD—SCDMA/WCDMA/GSM,可用于数据和语音类终端)、海思。(TD—LTE/LTE FDD/TD—SCDMA/WCDMA/GSM,可用于数据和语音类终端)、Marvell((TD—LTE/LTE FDD/TD—SCDMA/WCDMA/GSM,可用于数据和语音类终端)、中兴微(TD—LTE/TD—SCDMA/GSM,数据终端平台)等4家多模芯片平台,Altair1家LTE TDD/FDD共模平台(数据终端平台),以及Sequans和创毅视讯等2家TD—LTE单模芯片平台(数据终端平台),同时,联芯和展迅也已推出其TD—LTE/TD—SCDMA/GSM多模芯片并参与测试,也将很快优化成熟。满足我公司需求的Mifi、数据卡、CPE等TD—LTE数据类终端,以及TD—LTE智能手机也已基本成熟,达到商用能力,并在部分城市发放友好用户使用。

此外,在后续发展中,终端也面临着一些技术问题需要进一步优化和解决,如:LTE多模多频段问题。全球LTE频谱离散,为实现国际漫游,终端需支持较多的LTE频段,同时为确保多网运营,还需兼容传统的2G/3G制式及相应频段,这使得终端需要采用更高能力的射频芯片和配置更多的射频前端器件,终端在成本、体积和性能方面都面临挑战。因此,后续终端需采用射频高端高集成模块化方案来重点解决多模多频段问题,以提升TD—LTE终端的市场竞争力和成熟度。

44、TD—LTE与LTE FDD相比,有什么异同?

TD—LTE与LTE FDD的差异主要来自于频率使用方式(双工方式)的不同,TD—LTE与LTE FDD在物理层关键技术上基本相同,高层协议基本共用,最大程度和LTE FDD保持兼容,便于实现双模共芯片和共平台,以共享全球产业规模。

45、什么是时分双工(TDD)?什么是频分双工(FDD)?

时分双工(Time Division Duplex,TDD)方式指在同一频率的不同时间分别传输上行数据和下行数据;频分双工(Frequency Division Duplex,FDD)方式指在两个不同的频率上分别传输上行数据和下行数据。因此,时分双工方式只需要一个频率,而频分双工方式则需要成对的频率。

在LTE中,TD—LTE采用时分双工方式,而LTE FDD采用频分双工方式。

46、LTE与EPS/EPC/SAE是什么关系?

LTE(Long Term Evolution)是4G移动通信网络的无线网标准,是3GPP标准化组织在无线接入领域的演进技术。随着4G技术的广为传播,LTE如今已普遍作为4G技术的代称。

SAE(System Architecture Evolution,系统架构演进)是3GPP标准化组织定义的4G核心网领域的演进架构。

EPC(Evolved Packet Core)指演进的分组核心网,是SAE在4G移动通信网络的核心网具体形式。当前,EPC与SAE可等效为同一概念。

EPS(Evolved Packet System)是一套完整的演进分组系统,由无线网(LTE)、核心网(EPC)和用户终端(UE)结合起来构成。

简言之,EPS=LTE+EPC+UE。

47、TD—LTE EPC所包括的主要网元及架构?

EPC网元从功能角度可以分为控制面网元、用户面网元、用户数据管理网元、策略和计费控制网元等。

(1)控制面网元为MME(Mobility Management Entity,移动性管理设备),主要用于用户接入控制和移动性管理。

(2)用户面网元为SAE—GW,包括S—GW(Serving—Gateway,服务网关),P—GW(PDN—Gateway,PDN—Packet Data Network—网关),主要用于承载数据业务。

(3)服务数据管理网元为HSS(Home Subscriber Server,归属签约用户服务器),EPC的HSS是融合的HLR/HSS,用于存储2G/3G、LTE用户数据、鉴权数据等。

(4)策略控制网元为PCRF(Policy and Charging Rules Function,策略和计费控制功能),主要用于服务质量(QoS)的策略控制和计费控制。

48、TD—LTE网络扁平化体现在哪里?

LTE对3GPP的整个体系架构进行了大幅度的简化,趋近于扁平化的IP宽带网结构。传统的3G网络结构,包括Node、RNC(Radio Network Controller,无线网络控制器)和CN(Core Network,核心网)三级结构。而LTE网络与3G网络相比,LTE网络取消了RNC节点,将RNC的部分功能与NodeB合并,称为eNodeB(evolved NodeB),eNodeB之间通过X2接口直接互连形成网状网,组成LTE的接入网,称为演进型UTRAN(E—UTRAN)。

LTE的核心网采用全IP的分布式结构,取消了电路域,仅支持分组域,由MME(移动性管理实体)、S—GW(服务网关)、P—GW(分组数据网网关)组成,称为EPC(演进型分组交换核心网)。LTE采用eNodeB和EPC的两层结构,eNode.与EPC之间通过S1接口连接,提供无线接入网资源访问功能。这种扁平化的网络架构降低了呼叫建立时延及用户数据的传输时延,并且随着网络逻辑节点的减少,网络建设资本支出(CAPEX)和运营成本(OPEX)也会相应降低,满足了低时延、低复杂度和低成本的要求。

49、与2G、3G相比,LTE的网络结构优哪些主要变化?

与2G/3G相比,LTE网络结构的变化主要体现在扁平化、IP化、无电路域、控制承载分离等方面。具体如下:

(1)网络架构扁平化,LTE仅有基站(eNodeB),用户面数据由2G/3G网络时代的三级转发变为一级转发;

(2)网络架构全IP化,用户面、控制面数据均基于IP协议承载;

(3)所有用户仅接入分组域,所有业务都可通过分组域提供;

(4)彻底的控制和承载架构,控制面设备为MME,用户面设备为S—GW。

51、什么是eNodeB?eNodeB有什么主要功能?eNodeB与2G、3G的基站有什么区别?

答:eNodeB(简称为eNB)是LTE网络中的无线基站,也是LTE无线接入网的唯一网元,负责空中接口相关的所有功能:

(1)无线链路维护功能,保持与终端间的无线链路,同时负责无线链路数据和IP数据质监的协议转换;

(2)无线资源管理功能,包括无线链路的建立和释放、无线资源的调度和分配等;

(3)部分移动性管理功能,包括配置终端进行测量、评估终端无线链路质量、决策终端在小区间的切换等。

2G/3G基站只负责了与终端无线链路的连接,而链路的具体维护工作(无线资源管理、不经过核心网的移动性管理等)都是由基站的上一级管理实体(2G中是BSC、3G中的RNC)完成的,此外无线接入网与核心网的桥梁功能也是在BSC或RNC中实现的。

总之,eNB大致相当于2G中BTS与BSC的结合体,或3G中NodeB与RNC的结合体。

52、什么是MME?其主要功能是什么?与SGSN有什么区别?

答:MME是移动管理实体(Mobility Management Entity)的简称,是EPC核心网控制面的网元,其功能类似于2G/3G核心网SGSN设备控制面功能,主要负责接入控制、移动性管理、会话管理和路由选择等功能。功能具体如下:

(1)接入控制,包括鉴权、用户身份识别、加密和许可控制。

(2)移动性管理,支持具有LTE能力的用户接入网络,该功能保证了MME对UE当前位置的跟踪和记录以及MME对UE链接状态的跟踪和记录。

(3)会话管理功能,包括管理EPC承载的建立、修改和释放,以及接入网侧承载的建立和释放;与2G/3G网络互操作时,完成EPC承载与2G/3G PDP上下文制件的有效映射;接入网侧承载的释放和建立;

(4)网元选择功能,根据APN和用户签约数据选择合适路由,切换/重选场景下选择合适的源或目的MME/SGSN设备等。

SGSN是2G/3G核心网分组域的主要网元。具备接入控制、移动性管理等控制面功能,同时还承担了数据转发等用户面功能。

53、什么是S—GW?S—GW有什么主要功能?S—GW与SGSN、GGSN有什么区别?

答:S—GW为LTE核心网的服务网关,功能包括:用作用户在3GPP网间/网内切换的锚定点、数据路由和转发、寻呼触发、计费、合法监听等功能。

S—GW与SGSN、GGSN区别如下:SGSN分为用户面处理网元和信令面处理网元功能,S—GW相当于SGSN的用户面网元;GGSN可以和外界多种不同数据网络连接,在网元功能方面S—GW与GGSN没有相同点。

54、什么是P—GW?P—GW有什么主要功能?P—GW与SGSN、GGSN有什么区别?

答:P—GW即PDN网关,相当于2G/3G网络中的GGSN,充当外部数据连接的边界网关,主要功能包括:承载控制、基于用户的包过滤功能、UE的IP地址分配功能、上下行传输层的分组标记、计费、QoS控制、非3GPP接入等功能。

55、什么是CS域,什么是PS域?LTE为什么取消CS域?

答:CS域指电路交换域(Circuit Switching Domain),PS域指分组交换域(Packet Switching Domain)。

(1)电路域交换:在发端和收端之间建立电路连接,并保持到通信结束的一种交换方式。因此电路交换在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路。

(2)分组域交换:通过标有地址的分组进行路由选择传送数据,使信道仅在传送分组期间被占用的一种交换方式。分组交换采用存储转发传输方式,将一个长报文先分割为若干个较短的分组,然后把这些分组(携带源、目的地址和编号信息)逐个地发送出去。分组域交换加速了数据在网络中的传输、简化了存储管理、减少了出错几率和重发数据量,信道资源采用统计复用的模式,提高了数据交换效率,更适合移动互联网业务突发式的数据通信。从提高整个网络的信道利用率上看,分组交换优于电路交换,尤其适合与终端之间的突发式的数据通信。

3GPP在考虑下一代网络架构方面,要求网络扁平化、IP分组化,从而实现通信网络大容量、高带宽、高效率交换的演进需求,因此LTE系统采用全IP化,只保留分组域进行数据传输,而原来电路域承载的语音业务可以通过VoIP的方式承载,不再需要单独的电路域。

56、S4—SGSN的功能?与SGSN有什么区别?

答:S4—SGSN是EPC架构中2G/3G接入下的控制面网元,相当于LTE接入的MME设备,与SGSN相比,有如下新功能:

(1)新增与MME、S—GW之间的接口;

(2)支持P—GW、P—GW以及MME的选择,UE切换到E—UTRAN网络中,选择目标MME/S4—SGSN;

(3)实现EPS和2G/3G之间安全参数和QoS参数的转换。

57、什么是HSS?HSS有什么主要功能?HSS与HLR的区别是什么?

答:HSS(Home Subscriber Server,归属签约用户服务器)是EPS中用于存储用户签约信息的服务器,是2G/3G网元HLR的演进和升级,主要负责管理用户的签约数据及移动用户的位置信息。

HSS与HLR(Home Location Register,归属位置寄存器)的区别在于:

(1)所存储数据不同:HSS用于4G网络,保存用户4G相关签约数据及4G位置信息,而HLR用于2G/3G网络,保存用户2G/3G相关数据及2G/3G位置信息;

(2)对外接口、协议及承载方式不同:HSS通过S6a接口与MME相连,通过S6d接口与S4 SGSN相连,采用Diameter协议,基于IP承载,而HLR通过C/D/Gr接口与MSC/VLR/SGSN相连,采用MAP协议,基于TDM承载;

(3)用户鉴权方式不同:HSS支持用户4元组、5元组鉴权,而HLR支持3元组和5元组鉴权。

实际部署时,由于HSS与HLR在网络中功能类似,所存储数据有较多重复,故多合设,对外呈现为HSS与HLR融合设备。融合SHH/HLR支持MAP和Diameter协议,分别连接2G/3G与4G网络,提供HSS和HLR的逻辑功能。

58:什么是PCC?在LTE环境下主要应用是什么?

答:PCC(Policy and Charging Control,策略和计费控制),是在现有移动分组核心网上叠加的一套端到端策略和计费控制架构,支持2G/3G/LTE的融合控制。通俗地讲,网络上会预先配置一些“规则”,这些“规则”是结合市场、业务、用户等特性制定的。当用户使用网络时,如果用户特性符合这些“规则”,网络即对用户采取一定的措施,例如提升或限制用户速率。这些“规则”主要通过PCC来实施。

PCC系统是LTE系统的基本组成部分,LTE下PCC将会在“分质服务、分质定价”、“支撑灵活计费”、“开展实时提醒、促进用户更多使用网络等方面发挥更大作用,丰富流量经营策略,增大流量收益。

59、什么是PCRF、PCEF?主要功能是什么?与2G、3G的区别?

答:PCRF(Policy and Charging Rule Fuection,策略和计费控制单元)是PCC系统的“大脑”,是策略的管理单元,根据策略通过判断用户或业务是否符合“规定”,并指挥网络对符合规定的用户或业务采取相应措施。

PCEF(Policy and Charging Enforcement Function,策略和计费执行单元)是PCC系统的“眼”和“手”,是策略的执行单元,主要用于将用户、业务信息准确的传递到PCRF,以及根据PCRF下发的指令对用户或业采取相应的措施。在LTE环境下,该功能位于P—GW/GGSN上,在2G/3G环境下,该功能位于GGSN上。

LTE PCC与2G、3G PCC的功能和流程基本相同,但增加了支持VoLTE的相关功能,并增强了为用户和业务提供差异化服务的功能。

60、TD—LTE所采用的关键技术是哪些?

答:相比3G所使用的CDMA技术,TD—LTE采用了OFDM、MIMO、高阶调制、网络架构扁平化等多项关键革新技术,具体如下:

(1)OFDM:即正交频分复用,该技术与GSM网络中的FDM类似,即将一段频谱划分为多个子载波。但与GSM不同的是,OFDM系统中不同子载波间相互正交且重叠,省去了GSM系统中不同子载波间保护带宽的需要,由此可提升系统频谱效率;同时,OFDM系统可将一条高速宽带数据业务流划分为多条并行窄带数据流,以此可较好克服宽带移动通信系统中多径效应和符号间干扰带来的影响。

(2)MIMO:即多天线技术,通过在基站和终端配置多根天线,实现在多个独立的空间传输通道上的多路传输。系统可根据用户信道状态,将MIMO工作模式自动配置为波束赋性、空间复用、空间分集等多种状态,以获得更高的数据业务速率和更高的传输可靠性。

(3)高阶调制:3G系统中最高阶调制方式为16QAM,即每个调整符合可携带4比特信息;而LTE系统最高调制方式为64QAM,即每个调制符合可携带6比特信息,由此可将频谱效率提升50%。

(4)网络架构扁平化:为了提升数据业务的时延性能,4G技术对无线网络进行了革新,去掉了BSC/RNC这个网络层面,从而根本性地改善业务时延。

61、TD—LTE支持多少种带宽配置?

答:TD—LTE支持6种可变的带宽配置:1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz。基站可根据需求选择支持部分带宽配置,而为了保证终端能接入不同带宽配置的基站,终端必须支持各种带宽配置。目前中国移动TD—LTE试验网络以20MHz配置为主。

TD—LTE还支持载波聚合(CA)技术,当采用2个载波聚合时,可支持40MHz带宽。

62、TD—LTE时隙配比的作用?

答:TD—LTE是一个时分双工(TDD)系统,在一段时间内基站发信息、终端接收(下行),在另一段时间内终端发信息、基站接收(上行)。TD—LTE通过上下行时隙比例的调整,可以改变上行和下行传输资源比例,适应网络对不同的下载数据量和上传数据量的需求。针对不同业务场景,以及未来移动互联网业务发展的特点,TD—LTE规定了7种上下行时隙配比,下行传输时隙比例从40%到90%可调。

另外,为了与TD—SCDMA实现邻频共存,需要在某些频段(如F频段)采用专门的上下行时隙配比,以避免与TD—SCDMA的上下行时隙冲突。

需要特别说明的是,由于上下行时隙转换间隔是毫秒级的,用户对于时分并无感知,不会影响业务体验。

63、TD—LTE是否支持灵活的上下行时隙配置?具体有几种配置方式?

答:与TD—SCDMA类似,TD—LTE也能支持灵活的上下行时隙配置,针对一个10ms的无线帧,目前3GPP共规定了七种配置方式。

设置多种时隙配比的目的在于,可以满足不同业务和场景对于上下行数据传输量的不同需求。如果上下行业务比例比较均衡,我们可以采用配置1,即4个下行子帧,4个上行子帧和2个特殊子帧;而在下行业务比重相对较大的热点区域,我们可以采用配置2,即6个下行子帧,2个上行子帧和2个特殊子帧。

64、TD—LTE和LTE FDD帧结构有何区别?与TD—SCDMA帧结构有何关系?

答:TD—LTE与LTE FDD帧结构最大的差别在于特殊时隙。TDD时分双工方式决定了TD—LTE帧结构的下行子帧到上行子帧转换需要保护间隔,同时为了保证与TD—SCDMA等既有TDD系统共存时的时隙对齐,所以引入了特殊时隙。

TD—LTE继承了TD—SCDMA特殊子帧的特点,由下行特殊时隙(DwPTS)、保护间隔(GP)和上行特殊时隙(UpPTS)组成,网络可以根据不同的部署场景配置三者的长度。同时为了便于实现TLE TDD和FDD共平台共芯片,TD—LTE的每个子帧的长度(1ms)和LTE FDD相同。

65、TD—LTE上、下行的多址方式是什么?有哪些优缺点?

答:TD—LTE的下行多址方式为OFDMA,上行多址方式为SC—FDMA。

OFDMA优点在于频谱资源利用率高以及时频资源调度灵活,缺点在于发射信号的峰均比(幅度最大值与均值的比值)较高,对发射端射频单元的功率放大器的线性范围要求较高,所以对产品的体积、成本、功耗等提出了较高的要求。

SC—FDMA优点在于发射信号的峰均比较低,降低了发射端射频单元的要求,相应的硬件成本也较低;其缺点在于时频资源调度灵活度低于OFDMA,系统性能也有所下降。

相比于终端,基站对体积、成本、能耗的敏感度较低,所以可采用峰均比抑制技术来保障性能,因此TD—LTE下行选择了OFDMA多址方式;而终端对体积、成本、功耗更加敏感,因此上行选择SC—FDMA多址方式。

66、OFDM技术的基本原理是什么?

答:OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一种正交频分复用技术,利用相互正交的子载波来实现多载波并行通信的技术。OFDM本质上是一种频分复用系统,但它克服了系统的FDM频谱使用效率低的缺点,将整个符号周期内相互正交的子载波调制在一起发送,各子载波在频率上相互重叠但保持正交,节省了带宽。在接收端,在基带用相应的子载波通过符号周期内的积分把原始信号解调出来,由于其他子载波信号与信号解调所用的子载波在一个符号周期内积分结果为0(相互正交),仍然保持正交,所以不会影响有用信息的提取。同时,通过插入循环前缀(CP),OFDM在牺牲一定传输效率的条件下,可以完全消除符号间干扰和频率选择性衰落的影响,适用于宽带移动通信。

67、OFDM和OFDMA的区别是什么?

答:正交频复用技术(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一种多载波调制技术,用于将宽带频率资源分割为很多个较窄的相互正交的子载波。

正交频分多址(OFDMA,Orthogonal Frequency Division Multiple Access)是一种多址接入技术,用于将OFDM子载波资源分配给不同的用户使用。

68、OFDM相对CDMA有什么优势?OFDM的主要优点和缺点是什么?

答:OFDMA相比于CDMA技术有以下优势:

(1)频谱效率高:OFDM允许各个子载波部分交叠,从而提高了资源的利用效率,提升了系统的容量。

(2)带宽扩展性强:由于OFDM系统的信号带宽取决于使用的子载波的数量,因此OFDM系统具有很好的带宽扩展性。而CDMA系统只能在通过提高码片速率来支持更大的带宽,灵活度不够。

(3)抗多径衰落:由于OFDM将宽带传输转化为很多个窄带子载波的并行传输,每个子载波可以认为是平坦衰落的信道,可以实现简单的接收处理,从而大大减轻多径衰落带来的影响。但是对于CDMA系统,带宽越宽,多径数目越多,所受到的多径影响越严重,无线接收机的设计变得越复杂。

(4)资源分配颗粒度更小:OFDM资源调度的颗粒度更小、更加灵活,可以在不同的子载波上选择不同的调制编码方式、传输方式等。

(5)MIMO技术实现简单:OFDM技术使得每个子载波上的信道可以看成是平坦衰落信道,从而使子载波上MIMO的检测仅需考虑单径信道而不需考虑多径的影响,所以大大简化了MIMO接收端的设计与实现。

OFDM技术有以下缺点:

(1)峰均比高:OFDM的峰均比(峰值功率与系统总平均功率的比值)比CDMA高很多,会影响射频功率放大器的效率,增加硬件的成本。

(2)对同步误差较敏感:时间偏移误差会导致OFDM子载波的相位偏移,而频率偏移误差则会导致子载波间失去正交性,带来子载波间的干扰,影响接收性能,所以OFDM系统对时间和频率的同步误差比较敏感。

69、什么是MIMO?采用MIMO有什么好处?

答:MIMO(Multiple—Input and Multiple—Output,多输入多输出),是LTE系统的重要技术,它是指在发送端到接收端同时采用多根天线。MIMO能够更好地利用空间维度的资源、提高频谱效率。使信号在空间获得阵列增益、分集增益、复用增益和干扰抵消增益等,从而获得更大的系统容量、更广的覆盖和更高的用户速率。其原理在于,利用基站端和终端的多根天线产生多个空间传输通道,类似于多路传输“管道”,数据可以在这些“管道”中并行传输。MIMO技术的好处在于,它可以在不增加系统带宽和发送功率的情况下,显著提升传输性能。

MIMO发送端同时发送的信息内容是不同。其中“管道”的数量也就是能够支持的并行数据流数(rank),(rank)可分为两类:空间发分集技术(rank=1)和空间复用技术(rank≥1),“管道”的口径也就是每个子信道的传输能力。为了更好的使用这些“管道”达到不同的增强效果,MIMO可以采用如下的不同传输方式:

(1)空分复用(Spatial Mutiplexing):用并行的“管道”传输并行的数据,传输速率可获的成倍提升。

(2)波束赋形(Beamforming):利用智能天线技术,将功率集中在最好的“管道”传输。

(3)空间分集(Spatial Diversity):用并行的“管道”传输冗余的信息。

随着MIMO技术的普及和成熟,MIMO技术不仅仅被LTE、也被其它多个标准接受为基本传输技术,如IEEE 802.11n、802.11ac、802.11ad等无线局域网标准和IEEE 802.16e、802.16m等无线广域网标准支持空分复用和间分集两种MIMO技术,WCDMA在后续演进版本Release7已经支持2天线的空分复用和空间分集MIMO技术,TD—SCDMA支持多天线波束赋形技术。

70、TD—LTE多天线传输模式有哪几种?

答:LTE Release—8针对不同的应用场景,为下行多天线技术定义了7种不同的传输模式(TM,Transmission Mode),包括TM1—TM7。LTE Release—9为了进一步提高频谱利用率,新增了TM8,即双流波束赋形。

在实际网络中,为保证可靠性,LTE中提供了传输方案回退模式的设计。每种传输模式可以指定一种传输回退模式,即当某个传输模式本身由于信道环境变化等因素不能正常工作时,网络侧将触发用户终端切换更可靠的传输方案下。TM2—TM6的回退模式都是发送分集传输方案,即TM2。TM1的回退模式仍然是TM1。对于TM7和TM8,当物理广播信道采用单天线端口传输时,回退模式是TM1;除此之外,回退模式是TM2。

71、波束赋形和MIMO的关系是什么,TD—LTE是否支持波束赋形?

答:MIMO可分为广义和狭义两种:广义MIMO指接收/发端使用多个天线进行传输,而不管天线间距的大小。狭义MIMO则要求收/发端都配置多个天线,且天线单元间距大于电磁波半波长,利用无线信道非相关特性,实现信号多路并行传输,提高通信传输速率。

波束赋形(也叫智能天线)属于广义MIMO,但仅发端需支持多天线,接收端并不一定需配置多天线。波束赋形通过小间距天线阵(通常天线间距与电磁波波长相比较小,如半波长)实现信号的方向性发送,提高目标用户的接收信号强度、降低对其它方向用户的干扰的多天线传输技术。

TD—LTE的MIMO传输模式7和8就是波束赋形,分别是单流波束赋形和双流波束赋形。

72、载波聚合是什么?与MIMO有什么区别?

答:载波聚合是在LTE增强版本Release10中引入的新功能,通过多个载波的捆绑使用来提升传输的速率,特别是峰值速率。该功能与LTE基础版本兼容(Release8/9),即:不支持载波聚合的终端(Release8/9)可接入载波聚合的基站(Release10/11);支持载波聚合的终端(Release10/11)也可接入不支持载波聚合的基站(Release8/9)。

对于不支持载波聚合的Release8/9终端1/2/3,最多能使用20MHz的传输资源;而对于支持载波聚合的Release10终端4/5,最多可使用40MHz甚至更高带宽的传输资源。因此,相比终端1/2/3,终端4/5的速率可获得数倍提升。

载波聚合是聚合频率资源提升数据传输速率,MIMO是通过充分利用空间维度提升数据传输速率。载波聚合与MIMO之间没有任何的必然联系,二者的共同点是均可成倍提升用户速率,网络侧可根据用户实际需求,灵活配置用户使用MIMO和载波聚合技术。终端1/2/3仅可使用MIMO技术,但终端4/5可同时使用MIMO和载波聚合技术,以获得更高峰值速率。

73、LTE中的物理资源特点及分配方式是什么?

答:LTE下行采用正交频分复用(OFDM)调制,上行采用单载波频分多址(SC—FDMA)调制,可以提供比2G、3G更灵活的资源分配方式。LTE定义频域上连续12个子载波(频域占180KHz)和时域上一个时隙(0.5ms)构成的时频资源为一个资源块(RB,Resource Block)。时域上两个连续的RB构成一个RB对(RB pair),RB对是LTE系统资源调度的最小单位。LTE物理资源的特点是,资源颗粒度小,可灵活配置,调度周期短。

LTE系统有两种资源分配方式:一种是集中式的资源分配;一种是分布式的资源分配。集中式资源分配,可以通过选择一段较优的连续资源分配给用户,获得频域上的调度增益,多个用户各自选择自己较优的频段传输,也能获得多用户分集增益。分布式资源分配,用户的资源均匀分配在整个带宽上,能够避免用户的所有数据传输都经历深度衰落等,可以获得频率分集的增益。LTE下行传输既支持集中式资源分配,也支持分布式资源分配,上行传输只支持集中式的资源分配。

74、LTE有哪些物理信道?分别是什么功能?与TD—SCDMA是否有对应关系?

答:TD—LTE由于只有PS域,没有CS域,所以只有共享信道而没有专用信道,信道的数量大大减少。

LTE定义了六种下行物理信道,包括:物理下行控制信道PDCCH、物理下行共享信道PDSCH、物理广播信道PBCH、物理控制格式指示信道PCFICH、物理HARQ指示信道PHICH以及物理多播信道PMCH。

LTE定义了三种上行物理信道,包括:物理随机接入信道PRACH、物理上行共享信道PUSCH以及物理上行控制信道PUCCH。

75、LTE中的终端测量量都有哪些?RSRP是什么、RSRQ是什么,两者有什么区别?

答:LTE中的终端测量量包括RSRP、RSSI、RSRQ。

(1)RSRP(Reference Signal Received Power)是终端接收到的测量带宽内小区公共参考信号功率的线性平均值,反映的是本小区有用信号的强度。

(2)RSSI(Received Signal Strength Indicator)是终端接收到的所有信号(包括同频的有用和干扰信号、邻频干扰信号、热噪声等)功率的线性平均值。

(3)RSRQ(Reference Signal Received Quality)是N倍的RSRP与RSSI的比值,RSRQ=N*RSRP/RSSI,其中N表示RSSI的测量带宽内包含的RB数目,能反映出信号和干扰之间的相对大小。

RSRP与RSRQ的区别在于:RSRP仅反映了有用信号的强度,而RSRQ反映了有用信号的质量。

76、什么是TD—LTE的信道互易性,利用这一特性能带来哪些好处?

答:TD—LTE的上下行传输使用同样的频率,当上下行的发送时间间隔足够短时,可认为上行信道与下行信道的衰落基本相同,即上下行信道具有互易性。基于这一特性,TD—LTE基站可以通过上行发送信号的检测(如上行的参考信号)来估计下行发送信号将要经历的信道衰落,并由此来确定下行传输的方案和参数,在保证下行信道衰落的估计精度的同时,可以节省终端的反馈开销。TD—LTE的智能天线技术就是基于信道互易性来实现的。

77、GSM/TD—SCDMA/TD—LTE核心网融合组网指什么?有什么优势?

答:2G/TD—S/TD—LTE核心网融合组网是指TD—LTE和2G/TD无线接入网可共用一张和核心网,核心网网元具有2G/3G/LTE网元的特性。融合核心网网元最好能融合,包括:SGSN和MME融合、GGSN和SAE—GW融合、HLR和HSS融合、2G/TD—S PCRF和LTE PCRF融合、2G/TD—SDNS和TS—LTE DNS融合、2G/TD—S CG和TS—LTE CG融合。

核心网融合组网的优势主要包括:

(1)实现资源共享,提高投资效益:共享信令面、数据面、CPU、内存等硬件资源,提高板卡利用率和生命周期,避免2G/TD用户转为LTE用户后的资源浪费。同时,减少设备数量,降低对机房、电源、网络设备等的需求,节省配套资源,降低CAPEX。

(2)优化业务质量:MME与SGSN融合后,系统间互操作信令由网元之间变为内部处理,一定程度上可减少互操作时延;SAE GW与GGSN融合后,可保障LTE用户在系统间互操作时的业务延续性。

(3)便于维护管理:融合核心网能够减少运维节点,简化网络结构,降低OPEX,便于运营维护。

78、EPC与外部数据网互联方式都有什么?与2G/3G有何区别?

答:从互联方式上划分,EPC与2G/3G分组域网络相似,EPC与外部数据网互联方式包括透明接入方式与非透明接入方式:

(1)透明接入方式:EPC网络为用户提供Internet接入服务P—GW的SGi接口直接接入Internet(cmnet);

(2)非透明接入方式:EPC网络与其它ISP或企业内部网连接,P—GW支持接入Radius服务器,并具有用户认证等功能。

79、什么是Diameter信令网?Diameter信令网与7号信令网有什么关系和区别?

答:Diameter协议是由IETF标准化组织制定的下一代AAA协议,主要用于认证、授权和计费。

EPC网络中,diameter信令网用于MME,HSS,P—GW,PCRF等网元间的信令路由,涉及用户漫游、策略控制等相关流程和S6a、Gx、Rx等接口。在EPC规模组网时,需通过DRA设备来进行转发。

Diameter信令网与7号信令网功能类似,均用于信令转接。7号信令网是2G/3G网络中传送No.7信令消息的网络,使用STP转接设备。Diameter信令网与7号信令网的服务网站、应用协议及承载方式有所不同:

(1)Diameter信令网为用户驻留LTE网络的漫游、策略控制等信令提供路由服务;7号信令网为用户驻留2G/TD网络的漫游、被叫路由查询、智能业务触发、短信等信令提供路由服务;

(2)Diameter信令网的应用协议为Diameter;7号信令网应用协议包括MAP、CAP;

(3)Diameter信令网完全基于IP承载;7号信令网可基于TDM和IP两种承载。

80、LTE中国际漫游架构是什么样的?与2G/3G有何区别?

答:国际漫游涉及信令面和数据面两套漫游架构,需由国内运营商、海外运营商及国际转接运营商协作组网。

(1)信令面架构:国内运营商和海外运营商分别建设I—DRA,并由国际IPX网络进行国际漫游Diameter信令的互通。

(2)数据面架构:国内运营商和海外运营商分别建设国际P—GW、国际DNS等设备,并由国际IPX网络进行数据面的互通。

在2G/3G网络中,国际漫游采用GRX(GPRS Exchange)网络进行转接,在LTE网络中,国际漫游采用IPX(IP Exchange)网络进行转接,它是GRX的升级版,是一个独立的IP网络,增加了端到端的QoS保障,承担着不同运营商网络的连接、路由广播、业务代理等工作。

81、TD—LTE是否需要全网配置相同的时隙配比?

答:作为TDD系统的一个特点,TD—LTE时间资源可在上下行方向进行分配调整,目前TD—LTE可支持7种不同的上下行时间比例分配。

(1)在同一频段内,为避免上下行交叉时隙干扰,全网必须采用相同的时隙配比,如在F频段TD—LTE采用1880MHz—1900MHz同频组网时,全网时隙配置必须相同。

(2)在不同的频段间,由于频段间的隔离,不存在上下行交叉时隙干扰的问题,可根据需求为不同频段配置不同的时隙配比。如:在同一区域同时存在F频段和D频段,F频段可采用上下行为1:3的时隙配置,而D频段可采用2:2的时隙配置。但是,如果不同频段采用同一套宽带射频功放、或者不同频段的射频通道之间的隔离度不够时,须采用相同的时隙配置。

目前,3GPP正在研究TD—LTE的动态时隙配比,可以在相对孤立的区域配置不同的时隙比例,以最大限度地适配上下行的业务比例。

82、TD—LTE基站间是否需要同步,采用哪些同步技术?

答:TD—LTE是TDD系统,若基站间时间不同步,会导致上下行交叉时隙干扰,严重影响网络性能,因此基站间必须同步。TD—LTE可采用的同步技术包括:

(1)基于卫星导航定位进行同步。GPS、北斗等均可使用,但目前我国北斗系统服役卫星较少,完全取代GPS尚不成熟。该类方案需为每个基站安装GPS,工程施工和维护要求高、在战争等特殊环境下安全隐患高、室内基站因建筑遮挡等原因无法接收卫星信号的问题。

(2)基于IEEE1588 v2地面传输时间信息同步。主备时间服务器采用GPS或北斗获取时间同步信息,传输网通过IEEE1588 v2协议为各个基站提供时间源信息,免去了每个基站安装GPS的需要。该技术可用于GPS安装困难的室外场景或GPS信号获取困难的室内场景(如:室内Femto微微基站),但需改造传输网。

(3)空口同步。Femto微微基站周期性监听室外参考宏基站的同步信号,实现频率和时间同步。该技术主要用于室内Femto微微基站。

目前,TD—LTE商用网中主要采用基于GPS卫星导航系统的同步,基于IEEE 1588 v2地面传输时间信息同步及空口同步在室内等场景有部分应用或试点。

83、运营商若同时部署TD—LTE和LTE FDD,双模终端能在两网间进行哪些操作?

答:LTE TDD和FDD不是两种网络制式,而是同一种网络制式的两种不同工作模式。

LTE TDD/FDD双模终端可以在TDD和FDD间进行小区重选和切换,流程和LTE导频切换或重选完全一致,如同GSM终端在GSM900/1800之间重选或切换一样。双模终端在TDD和FDD间的切换,可以因为覆盖原因而触发,也可以为载波间负载均衡而触发。

84、TD—LTE与LTE FDD能否融合组网?融合发展的情况如何?

答:TD—LTE与LTE FDD可以融合组网。TDD/FDD融合组网包括三个阶段:一阶段是基于覆盖的切换和重选,二阶段是基于负荷均衡或业务需求的切换,三阶段是FDD和TDD的资源聚合,三个阶段的网络性能和融合深度依次提升。

从设备角度来说,大部分终端芯片和系统设备已支持TDD/FDD之间的重选、切换。目前瑞典的Hi3G和中移香港在融合组网方面进展较深入,全球其它运营商也在逐渐开展此项工作。

85、TD—LTE是否从TD—SCDMA平滑升级?

答:作为TD—SCDMA的演进技术,TD—LTE如果能利用现有TD—SCDMA基站平滑升级,无疑可以大量节省运营商网络建设成本。

在设备方面,中国移动从2008年TD—SCDMA二期工程开始就提出TD—SCDMA设备向TD—LTE平滑演进的要求。目前各厂商基于新款硬件平台推出的BBU(二期部分设备&三期及以后)以及F、E频段RRU(四期及以后)均已具备升级支持TD—LTE演进的能力。TD—SCDMA现网中一半左右的基站,通过BBU新增LTE板卡、RRU直接软件升级即可支持与LTE双模工作。

由于A频段目前作为TD—SCDMA网络主频点,且可用带宽较小;而E、F频段为TD—SCDMA辅频点,各有50MHz、35MHz带宽可用,目前重点考虑在E、F频段TD—SCDMA向TD—LTE演进,远期考虑A频段。

86、TD—LTE和TD—SCDMA时隙如何配比才能共存,相互之间不产生交叉干扰?

答:当TD—LTE与TD—SCDMA共RRU且采用宽频功放、或使用相同频段(如:F频段)的不同频点时,为实现TD—LTE及TD—SCDMA共存,必须保证二者的上下行时隙对齐。

TD—LTE系统设计中已充分考虑与TD—SCDMA等TDD系统的共存。对于F频段,TD—SCDMA的上下行时隙配比为2:4,所以TD—LTE上下行时隙配比应为1:3,但特殊时隙(下行导频时隙DwPTS,保证间隔GP,上行导频时隙UpPTS)的配比可有多种选择:

(1)3:9:2:系统和终端支持能力较好,但DwPTS不能用于数据传输,下行吞吐量损失在18%—20%。

(2)6:6:2:DwPTS可用于数据传输,下行吞吐量损失降至约10%。目前标准化已完成,产业即将支持。

(3)9:3:2:DwPTS有更多的资源可用于下行数据传输,此时TD—LTE基本无容量损失,但对TD—SCDMA网络配置有一定要求,且存在远端基站干扰和影响异厂商设备混合组网时通道校准的风险,尚待进一步扩大规模验证。

对于D频段,因与TD—SCDMA使用不同的频段,不存在TD—LTE与TD—SCDMA共存的干扰问题,TD—LTE的上下行时隙配比可按需设置。

87、TD—LTE和WLAN系统间是否存在干扰?如何避免?

答:TD—LTE室分系统采用E频段(2320MHz—2370MHz)部署时,将与2.4G WLAN(2401MHz—2495MHz)系统间存在互干扰,由于LTE基站和终端的抗干扰指标较好,WLAN对LTE干扰相对较小,主要是LTE基站干扰WLAN AP以及LTE终端干扰WLAN终端。

(1)对于LTE基站干扰WLAN AP来说,主要出现在WLAN AP采用放装型、且与LTE天线点距离较近的场景,可通过部署共室分建设来避免基站间干扰。当WLAN系统考虑容量必须采用放装部署时,需保证与LTE天线点之间的物理间距。

(2)对于LTE终端干扰WLAN终端来说,主要出现在LTE弱场场景,此时LTE终端发射功率较高,若终端间距较近,可对WLAN终端产生较大干扰。可通过增加终端间距或提升LTE系统覆盖水平(降低终端发射功率)来降低对WLAN终端的干扰。对于终端内LTE模块与WLAN模块间的干扰,还可通过模块间干扰协调的方式解决,比如时分或频分复用。

88、LTE的干扰来自于小区内还是小区间?如何衡量干扰水平?SINR与C/I的区别?

答:通常情况下,TD—LTE小区内不同用户使用不同的时频资源,用户间正交,不存在干扰。在同频组网方式下,小区间不同用户使用相同的时频资源,用户间会产生较强的同频干扰,所以,同频小区间的干扰是TD—LTE网络的主要干扰源。在使用多用户MIMO时,不同用户会使用相同的时频资源,用户间会产生干扰,但基站会进行必要的控制,不是干扰的主要来源。

TD—LTE中的干扰水平由SINR(信号与干扰噪声比)来衡量,定义为信号功率相对于干扰和噪声功率的比值。3G中的C/I是载波功率和干扰比,含义是载波功率相对于干扰和噪声功率的比值。两者反应的实质是相同的,都代表接收端有用信号和有害信号的功率比。

89、TD—SCDMA不能同频组网,但TD—LTE为什么能同频组网?

答:TD—SCDMA业务信道可同频组网,但控制信道不能同频组网。TD—LTE控制信道与业务信道均可同频组网。与TD—SCDMA相比,TD—LTE控制信道采用一系列干扰抑制技术,以保证同频组网性能。这些控制信道的干扰抑制技术主要包括:

(1)发射分集技术,可以降低解调门限;

(2)资源错开技术,相邻小区的控制信道在资源上固定移位或随机错开,以降低干扰发生概率;

(3)低码率传输技术,对于信道质量较差的用户分配较多的时频资源(等效于低码率),以提高传输可靠性。

90、TD—LTE可以使用的天线数目有那些?

答:多天线技术是提升LTE系统容量的有效手段。目前,TD—LTE终端的基本配置为2天线,而基站则可以配置2、4、8天线,天线数越多,抗干扰能力和上行覆盖能力越强。目前国际商LTE FDD网络的部署以2天线和4天线为主,而TD—LTE则以4天线和8天线为主,以充分发挥TDD的性能优势。更多的天线是未来技术发展和演进的方向。实际的网络的选择则需要结合站点可用的天面空间资源来综合决定。

91、8天线与2天线相比有那些优势,以及8天线与2天线的适用场景是什么?

答:8天线相比2天线,在下行可额外带来波束赋形增益,在上行可带来更大的分 集接收增益和更强的干扰消除能力,所以数据覆盖、吞吐量、抗干扰等性能较2天线有所增强。同时,8天线是LTE(包括FDD和TDD)后续演进的主要性能增强技术,所以8天线符合未来技术发展趋势。

另一方面,8天线也会带来基站处理复杂度高、天线及RRU尺寸大、施工维护难度提升等问题。

8天线可用于中低速移动场景的连续覆盖,2天线可用于8天线建设困难的场景(比如天面资源不够)、微站的补盲或补热以及高速移动场景的连续覆盖。

92、TD—LTE的室分系统如何支持MIMO?

答:TD—LTE可通过双路室分支持2通道MIMO,2个通路中传输不同的信息,成倍提升用户速率。

双路室分传统采用双通道信源设备、两路馈线、两套单极化吸顶天线,建设时需考虑器件及天线的频段支持情况、隔离度要求及双路平衡相关问题。

为了降低工程改造难度,可采用变频方式实现馈线复用及采用双极化吸顶天线减少新增天线点需求。此外,如新建室分可考虑采用光纤分布系统方式,同时支持2、3、4G室内覆盖。

93、双路室分MIMO相对单路室分有什么提升?

答:双路室分相比单路室分,理论上可以成倍地提升用户速率,但实际中受到终端能力和部署场景的限制,一般无法达到理论增益。大量实测数据表明,双路室分峰值速率相比单路室分可提升50%左右,小区吞吐量可提升18%—62%。

94、什么是互操作,为什么LTE要与已有网络进行互操作?

答:互操作是指为确保用户在不同系统间移动时获得连续的业务体验,从而定义的系统间网络选择、重选和切换等流程。LTE网络存在如下互操作需求:

(1)TD—LTE网络覆盖不足,当终端移动出LTE覆盖区域时,通过互操作方式实现业务连续性;当用户从2G/3G覆盖区域移动进入LTE覆盖区域时,通过互操作及时重选或切换到LTE网络,使用LTE业务;

(2)当LTE网络初期不支持某些业务(如语音),需要通过互操作在2G/3G网络及时发起业务,业务结束后返回LTE网络。

随着LTE用户和流量规模的上升,通过互操作实现过载控制、网络分流等运营需求。

95、TD—LTE与2G/3G间互操作方式有哪些?

答:TD—LTE与2G/3G间互操作主要包括如下三类方式:

(1)重选方式:终端按照系统信息配置自主选择系统进行接入,该方式无法保证业务连续性及用户性能,较适合空闲态下的互操作过程;

(2)重定向/Cell Change Order方式:终端在网络的指派下在目标网络进行接入,网络为终端指示目标网络的部分信息,如频点、小区ID等,较适合对于业务时延不敏感,体验要求不高的连接态业务互操作过程;

(3)分组切换:终端在源小区进行异系统测量,并将测量结果上报给网络,网络根据终端测量结果,指派终端到目标小区进行接入,切换前网络预先在目标小区为终端预留信道资源,保证终端在目标网络的接入及业务连续性,较适合对于业务时延非常敏感,体验要求较高的连接态业务的互操作过程。

以上互操作方式,对网络和终端的要求不同,互操作性能也不同。小区重选,对网络的改造最小,但其时延也最大,用户体验较差。分组切换对网络的改造量大,其时延最短,用户体验好。

96、TD—LTE网管系统与传统网管有何区别?

答:LTE网络管理系统并不是一个全新的系统,在配置、性能、告警、安全等基本功能方面与2G/3G传统网管功能保持一致。但是LTE面向新的系统设计需求,协议架构和技术,因此在网管功能实现上有以下新的特点:

(1)更好的集中管理能力:由于LTE网络扁平化,节点分散,节点类型也更多且需要与其他制式的网络并存,因此LTE网络的配置需要支持能力更强的批量配置处理、故障管理等功能。

(2)支持自组织网络(SON):自组织网络是为实现成本更低、效率更高的网络管理能力,在LTE阶段新提出的一项功能。它包括网络中各个节点的自我配置、自动优化、自治愈等。为了自组织网络功能更好的实现,需要网管系统具备自组织策略的制定,自组织执行监控、失败原因追溯和状态实时同步等能力。

97、什么是SON?与现网络相比,有何新的特点?

答:为了降低网络运营成本、提高运维效率,3GPP在LTE中提出了自组织网络(SON)的概念,旨在让网络进行自动化的管理,最大程度地减少人工操作。

SON主要包含自配置、自优化和自治愈的功能。自配置指LTE网络设备能够自动从网管(OMC)获取配置信息完成启动;自优化指LTE网络能够对当前的KPI指标进行统计,并根据统计结果自动对参数进行优化,从而提高网络性能;自治愈指LTE网络可以自动检测硬件、软件和小区的故障并尝试进行恢复。综上所述,SON各个功能的引入,在网络建设期、发展期和成熟期的运营和维护,都有更大意义。

为了充分发挥SON对网络运维的作用,部分运营商在2G、3G网络也引入了适合自身需要的SON功能,但3GPP尚未对2G、3G的SON功能进行标准化,而且各运营商引入的功能也不统一。所以,面向未来发展,SON功能不仅可在同一无线网络内部协调工作,而且还要做到在2G、3G、4G等不同制式的网络之间进行融合和统一。

98、LTE规范定义了几种能力等级的终端?

答:根据3GPP Release8规范,共定义了5中不同能力等级的终端:如下表所示:(图)。

99、TD—LTE网络支持的计费模式有哪些?实现机制分别是什么?

答:TD—LTE网络基本沿用2G/3G核心网分组域计费模式,包括离线计费、内容计费、实时计费三种实现机制。与2G/3G相比,TD—LTE离线计费话单格式不同,LTE引入带来数据流量提升,三种计费模式对CG处理性能提出了更高要求。

(1)离线计费:离线计费是最早出现、最基本的计费模式,从用户使用到扣费的时延较高。S—GW、P—GW采集到用户标识、流量/时长等计费信息后,分别生成S—GW—CDR和P—GW—CDR话单,传递给CG计费网关,计费网关负责话单合并、检错等预处理功能,并将处理后的话单按要求传送到计费系统。

(2)内容计费:内容计费可以实现区分业务的流量统计,可通过减免流量费用引导用户使用某种业务的目的。P—GW是内容计费执行点,通过预配置的内容计费业务特征(规则),区分业务进行数据流量统计,实现不同业务按不同费率计费。

(3)实时计费:实时计费是时效性最高、用户体验最好的计费模式。通过P—GW与业务支撑系统BOSS之间的实时信令交互,实现用户配额的申请和下发,并实时扣费,是时效性最高、用户体现最好的计费模式,也是实时消费提醒的基础。

100、TD—LTE后续可以引入哪些新技术?重点解决哪些问题?

答:为了进一步增强TD—LTE系统性能和组网能力,本着后向兼容平滑演进的原则,TD—LTE在后续版本(命名为LTE—Advanced)中新引入了载波聚合、中继、多天线增强、多小区协作、自组织网络等新技术以提升峰值速率、降低小区间干扰,提高运营效率等。

其中,载波聚合(Carrier Aggregation,CA)技术通过同时使用多个(最多5个20MHz)LTE载波的方式,可以提高用户的峰值速率。同时,载波聚合还可以将运营商零散的窄带频谱整合在一起,可有效提高频谱资源的利用效率和用户业务体验。

为了提高部署灵活性,解决缺乏有线回转链路时的部署问题,LTE—A中引入了中继(Relay)技术。中继技术是指在基站和终端之间的通信链路中加入Relay节点,实现对基站和终端之间的数据转发,实现了在提高了网络的覆盖的同时,对干扰的有效控制。中继技术可以实现TD—LTE灵活、快捷的部署,降低对有线回传的依赖。

为了进一步提升峰值速率和整网传输效率,LTE—A中引入了增强多天线技术,下行最大支持8层传输,上行最大支持4层传输。

多小区协作(CoMP)技术通过相邻多个小区之间的协作处理,可以有效降低小区间干扰,提高小区边缘用户的业务体验。

另外,LTE—A还引入了很多自组织网络技术(SON)的增强功能,如支持导购网及RAT间的移动鲁棒性优化(MRO)和移动负载均衡(MLB)的eSON,通过商用终端上报的测量结果来获取网络优化所需要的相关信息的MDT等,以达到进一步降低网络优化和维护成本的目的。

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