lte同wima技术对比_结题报告.ppt

2011年8月 中国移动设计院无线所,TD-LTE同WiMAX技术对比,,目 录,,TD-LTE同WiMAX技术比较 TD-LTE同WiMAX覆盖能力比较 TD-LTE同WiMAX网络容量对比 TD-LTE同WiMAX网络频率规划方法比较,WiMAX和LTE的标准进展,WiMAX标准的发布时间为2005年，较TD-LTE的2009年早，WiMAX在标准上的领先也是3GPP组织制定LTE标准的主要推动力之一 WiMAX标准的下一代演进标准为R2.0，即802.16m TD-LTE的下一代演进标准为Rel.10，即LTE-A 802.16m和LTE-A均为IMT-A的候选技术,WiMAX标准发布与商用时间均早于LTE，两个系统的演进版本均为候选4G技术！,主要技术对比,LTE与WiMAX均为基于OFDMA的系统，基本特性相似！,网络结构对比,,,WiMAX 16e,TD-LTE,SS: 用户站 BS: 基站 GW: 网关 ASN: 接入服务网 (ASN=BS+GW),UE: 用户设备 eNodeB : 演进的Node B S-GW: 服务网关 MME: 移动管理实体 E-UTRAN,EPC: Evolved Packet Core,LTE与WiMAX均为扁平网络架构，均适合蜂窝组网，但TD-SCDMA和GSM系统更易于向LTE演进！,无线帧结构对比,Special sub-frame,TD-LTE Frame,WiMAX Frame,1个无线帧长5ms,帧结构对比,LTE与WiMAX下行均为OFDMA方式，LTE上行为DFT-S-OFDM，WiMAX上行为OFDMA,OFDMA比DFT-S-OFDM在资源分配上更具灵活性,但峰均比较高！,上行峰均比问题对比,WiMAX上行峰均比问题 WiMAX上行使用OFDMA，终端存在峰均比高的问题 影响了终端功放的使用效率，发射功率低 目前WiMAX终端也没有解决峰均比高的问题 TD-LTE上行峰均比问题对比 TD- LTE上行使用SC-FDMA TD- LTE上行占用的子载波是连续的相对于WiMAX的上行子载波打散的分布，其峰均比低2dB左右,从子载波分配可以看出LTE上行采用的SC-FDMA 比WiMAX采用的OFDMA有更低的峰均比， 说明LTE终端功放的效率更高！更适合手持终端的应用！,MIMO技术对比,开环模式下，两者都支持单流模式，WiMAX支持2x2 MatrixA和4x2 MatrixA+CDD，LTE支持2x2 SFBC和4x2 SFBC+FSTD。

同时两者也都支持双流模式，WiMAX支持2x2 MatrixB和4x2 MatrixB+CDD，LTE支持2x2 MCW和4x2 MCW由于协议限制，目前WiMAX只支持2x2MIMO，终端也只有双收终端，不支持四流，而LTE支持4x4 MCW的4x4MIMO，现阶段LTE的MIMO性能优于WiMAX!,支持最高移动速度的对比,影响TD-LTE同WiMAX系统车速的因素 高速下影响网络性能的主要是多普勒频偏导致系统的解调性能降低，WiMAX当时协议确定的最高时速是120km，但实际应用时速为200km也可解调，只不过是随着速度的提高，解调的能力下降 LTE的上行使用的SC-FDMA，所占用的子载波都是连续的，对高速时的频偏纠错时只需要纠错一个，其他子载波也可以频偏也可以调整，因此相对于WiMAX的上行子载波打散的情况，LTE的SC-FDMA在高速下具有一定的优势3GPP标准规定LTE系统应能支持时速350km的高速移动LTE系统支持时速350km的高速运动，性能优于WiMAX!,物理信道对比,TD-LTE同WiMAX物理信道对比,LTE与WiMAX的物理信道，基本特性相似！,,目 录,,TD-LTE同WiMAX技术比较 TD-LTE同WiMAX覆盖能力比较 TD-LTE同WiMAX网络容量对比 TD-LTE同WiMAX网络频率规划方法比较,链路预算的前提条件,分配带宽对比,,,WiMAX 16e,TD-LTE,DL,UL,每个自信道包含24个子载波( 2簇),每个RB包含12个子载波,,每个自信道包含24个子载波( 6 区块),,每个RB包含12个子载波,,,1 RB,1 RB,,Pilot Sub-carrier,Control channel,Pilot Sub-carrier,,上行相同边缘速率128kbps条件下，WiMAX上行使用3个子信道（72个子载波，带宽为787.5KHz, 128kbps=48scx3subxchannelx5slotx1bit），同时可支持12（即35/3）个用户; LTE使用3个RB（36个子载波，带宽为540KHz, 128kbps=392TBSbitx2UL slot/5ms），同时可支持15(即(50-4PUCCH RB)/3)个用户; WiMAX业务使用的时频资源占用带宽比LTE大，因而WiMAX的子信道化增益比LTE少1.64dB;,,1 Tile,,,1 Cluster,,导频图案与分配带宽的对比,假设在上行相同边缘速率128kbps条件下，WiMAX的子信道化增益比LTE少1.64dB!,链路预算对比,LTE和WiMAX覆盖的差别，其原因主要来自于以下几个方面： 1、上行相同边缘速率128kbps条件下，WiMAX使用的时频资源占用带宽比LTE大，因而WiMAX的子信道化增益比LTE少1.64dB 2、 WiMAX与LTE在解调门限上的差异，相同的调制编码方式，LTE的所需的解调门限（SINR需求）稍低 3、干扰余量的取值不同，目前WiMAX采用PUSC with all SC 1*3*3组网，即异频组网，LTE采用SFR同频组网，LTE的干扰余量会稍大,LTE和WiMAX链路预算的差别： LTE的小区边缘区域子信道化增益略高于WiMAX LTE的所需的解调门限（SINR需求）稍好于WiMAX LTE采用SFR同频组网，而WiMAX采用异频组网时， LTE的干扰余量会稍大,调制和编码方式对比,相比LTE，WiMAX的编码块较小，不能充分利用Turbo编码增益。

而且，当一个大的数据块需分割成几个小的编码块时，每个编码块没有校验机制，损失性能较LTE严重！调制和编码方式对比,链路预算结果对比,现网LTE的覆盖范围稍优于WiMAX！,覆盖范围结果对比,,目 录,,TD-LTE同WiMAX技术比较 TD-LTE同WiMAX覆盖能力比较 TD-LTE同WiMAX网络容量对比 TD-LTE同WiMAX网络频率规划方法比较,Page 18,,,WiMAX 16e,TD-LTE,下行峰值速率对比,场景: 带宽 10MHz, TDD= 29:18,场景: 带宽 10MHz, DL:UL= 2:2, 特殊子帧 -10:2:2,PUSC下行峰值速率 =2*(840*(1-1/7)*(29-3)*6*(5/6))/5/1000=37.4Mbps,2: The gain of MCW 600: 10M带宽使用的子载波 1/7: 导频所占子载波比率 38: 5ms半帧的下行符号数 3: 最小控制信道符号数 6: 64QAM 0.925: 编码率 5: 半帧长为5ms,2: MIMO-B 增益 840: 10M PUSC 使用的子载波 1/7: 导频载波占用率 35: DL符号数 3: 用于控制信道的最小载荷符号 6: 64QAM 5/6: 编码率 5: 帧长5ms,Pilot Sub-carrier,Control channel,,DL,,下行峰值速率 =2*(600*(1-1/10)*(38-3)*6*0.925)/5/1000=41Mbps,TD-LTE的下行峰值速率稍优于WiMAX！,Page 19,,,WiMAX 16e,TD-LTE,上行峰值速率对比,上行峰值速率 =2*(840*(1-1/3)(12-3)*6*(5/6))/5/1000=10.08Mbps,上行峰值速率 =2*(46*12*(1-1/7)*(16-2)*6*0.855)/5/1000=13.59Mbps,2: MU-MIMO增益 46: 10MHz带宽的总RB数，出去PUCCH的4个RB 12: 每RB含12个子载波 1/7: 导频所占子载波比率 16: 5ms半帧的总符号数 2: UpPTS 占用符号数 6: 64QAM 0.855: 编码率 5: 半帧长为 5ms,2: 上行 CSM增益 840: 10M PUSC 使用的子载波 1/3 :导频载波占用 12: UL符号数 3: 用于控制信道的最小载荷符号 6: 64QAM 5/6: 编码率 5: 帧长5ms,Pilot Sub-carrier,Control channel,Scenario:带宽 10MHz, TDD= 35:12,Scenario:带宽 10MHz, DL:UL= 3：1, 特殊子帧 -10:2:2,UL,,TD-LTE的上行峰值速率稍优于WiMAX！,,目 录,,TD-LTE同WiMAX技术比较 TD-LTE同WiMAX覆盖能力比较 TD-LTE同WiMAX网络容量对比 TD-LTE同WiMAX网络频率规划方法比较,Page 21,频率规划对比,,,WiMAX 16e,TD-LTE,PUSC 1×3×1,PUSC 所有子载波异频 1×3×3,FFR 1×3×1,SFR 1×3×1,1×3×3,目前现网WiMAX典型的频率规划为PUSC all 1×3×3(异频组网) 或 FFR 1×3×1（同频组网）; 目前现网LTE 是 SFR 1×3×1（同频组网）,目前各厂家均有各自的TD-LTE同频频率规划方法，大部分为小区中心使用更多带宽、小区边缘使用部分（如1/3） 带宽的软频率复用方式，正在测试中；WiMAX目前采用较多的有异频复用和FFR同频复用方式，其中FFR的复用 方法与TD-LTE的基本思想一致。

TD-LTE同WiMAX对比总结,WiMAX标准发布与商用时间均早于LTE，两个系统的演进版本均为候选4G技术 TD-LTE同WiMAX技术比较 LTE与WiMAX均为基于OFDMA的系统，基本特性相似 LTE与WiMAX均为扁平网络架构，均适合蜂窝组网，但TD-SCDMA和GSM系统更易于向LTE演进 LTE与WiMAX下行均为OFDMA方式，LTE上行为DFT-S-OFDM，WiMAX上行为OFDMA WiMAX只支持2x2MIMO，终端也只有双收终端，不支持四流，而LTE支持4x4 MCW的4x4MIMO LTE系统支持时速350km的高速运动，性能优于WiMAX! LTE与WiMAX的物理信道，基本特性相似！ TD-LTE同WiMAX覆盖能力比较 假设在上行相同边缘速率128kbps条件下，WiMAX的子信道化增益比LTE少1.64dB LTE的小区边缘区域子信道化增益略高于WiMAX，所需解调门限（SINR需求）稍好于WiMAX LTE采用SFR同频组网，而WiMAX采用异频组网时， LTE的干扰余量会稍大 现网LTE的覆盖范围稍优于WiMAX TD-LTE的上下行峰值速率均稍优于WiMAX 频率规划对比 目前现网WiMAX典型的频率规划为PUSC all 1×3×3(异频组网) 或 FFR 1×3×1（同频组网）; 目前现网LTE 是 SFR 1×3×1（同频组网）,谢谢！,。