LTE同WiMAX技術(shù)對比_結(jié)題報告

1、-1-20112011年年8 8月月中國移動設(shè)計院無線所中國移動設(shè)計院無線所TD-LTETD-LTE同同WiMAXWiMAX技術(shù)對比技術(shù)對比-2-目目 錄錄TD-LTE同同WiMAX技術(shù)比較技術(shù)比較TD-LTE同同WiMAX覆蓋能力比較覆蓋能力比較TD-LTE同同WiMAX網(wǎng)絡(luò)容量對比網(wǎng)絡(luò)容量對比TD-LTE同同WiMAX網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃方法比較網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃方法比較-3-WiMAX和和LTE的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展p WiMAX標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布時間為2005年，較TD-LTE的2009年早，WiMAX在標(biāo)準(zhǔn)上的領(lǐng)先也是3GPP組織制定LTE標(biāo)準(zhǔn)的主要推動力之一。p WiMAX標(biāo)準(zhǔn)的下一代演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)為R2.0，

2、即802.16mp TD-LTE的下一代演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)為Rel.10，即LTE-Ap802.16m和LTE-A均為IMT-A的候選技術(shù)WiMAX標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布與商用時間均早于LTE，兩個系統(tǒng)的演進(jìn)版本均為候選4G技術(shù)！-4-主要技術(shù)對比主要技術(shù)對比LTE與WiMAX均為基于OFDMA的系統(tǒng)，基本特性相似！-5-網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對比網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對比WiMAX 16eTD-LTE SS: 用戶站BS: 基站GW: 網(wǎng)關(guān)ASN: 接入服務(wù)網(wǎng)(ASN=BS+GW)UE: 用戶設(shè)備eNodeB : 演進(jìn)的Node BS-GW: 服務(wù)網(wǎng)關(guān)MME: 移動管理實(shí)體E-UTRANEPC: Evolved Packet CoreLTE與

3、WiMAX均為扁平網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，均適合蜂窩組網(wǎng)，但TD-SCDMA和GSM系統(tǒng)更易于向LTE演進(jìn)！-6-無線幀結(jié)構(gòu)對比無線幀結(jié)構(gòu)對比 Special sub-frameSpecial sub-frameTD-LTE FrameTD-LTE FrameWiMAX FrameWiMAX Frame1個無線幀長5ms幀結(jié)構(gòu)對比LTE與WiMAX下行均為OFDMA方式，LTE上行為DFT-S-OFDM，WiMAX上行為OFDMA,OFDMA比DFT-S-OFDM在資源分配上更具靈活性,但峰均比較高！-7-上行峰均比問題對比上行峰均比問題對比n WiMAX上行峰均比問題上行峰均比問題 WiMAX上行使用OF

4、DMA，終端存在峰均比高的問題 影響了終端功放的使用效率，發(fā)射功率低 目前WiMAX終端也沒有解決峰均比高的問題n TD-LTE上行峰均比問題對比上行峰均比問題對比 TD- LTE上行使用SC-FDMA TD- LTE上行占用的子載波是連續(xù)的相對于WiMAX的上行子載波打散的分布，其峰均比低2dB左右從子載波分配可以看出LTE上行采用的SC-FDMA 比WiMAX采用的OFDMA有更低的峰均比， 說明LTE終端功放的效率更高！更適合手持終端的應(yīng)用！-8-MIMO技術(shù)對比技術(shù)對比開環(huán)模式下，兩者都支持單流模式，WiMAX支持2x2 MatrixA和4x2 MatrixA+CDD，LTE支持2x2

5、 SFBC和4x2 SFBC+FSTD。同時兩者也都支持雙流模式，WiMAX支持2x2 MatrixB和4x2 MatrixB+CDD，LTE支持2x2 MCW和4x2 MCW。由于協(xié)議限制，目前WiMAX只支持2x2MIMO，終端也只有雙收終端，不支持四流，而LTE支持4x4 MCW的4x4MIMO，現(xiàn)階段LTE的MIMO性能優(yōu)于WiMAX!-9-支持最高移動速度的對比支持最高移動速度的對比n 影響影響TD-LTE同同WiMAX系統(tǒng)車速的因素系統(tǒng)車速的因素 高速下影響網(wǎng)絡(luò)性能的主要是多普勒頻偏導(dǎo)致系統(tǒng)的解調(diào)性能降低，WiMAX當(dāng)時協(xié)議確定的最高時速是120km，但實(shí)際應(yīng)用時速為200km也可

6、解調(diào)，只不過是隨著速度的提高，解調(diào)的能力下降。 LTE的上行使用的SC-FDMA，所占用的子載波都是連續(xù)的，對高速時的頻偏糾錯時只需要糾錯一個，其他子載波也可以頻偏也可以調(diào)整，因此相對于WiMAX的上行子載波打散的情況，LTE的SC-FDMA在高速下具有一定的優(yōu)勢。3GPP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定LTE系統(tǒng)應(yīng)能支持時速350km的高速移動。LTE系統(tǒng)支持時速350km的高速運(yùn)動，性能優(yōu)于WiMAX!-10-物理信道對比物理信道對比n TD-LTE同同WiMAX物理信道對比物理信道對比LTE與WiMAX的物理信道，基本特性相似！-11-目目 錄錄TD-LTE同同WiMAX技術(shù)比較技術(shù)比較TD-LTE同同WiMA

7、X覆蓋能力比較覆蓋能力比較TD-LTE同同WiMAX網(wǎng)絡(luò)容量對比網(wǎng)絡(luò)容量對比TD-LTE同同WiMAX網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃方法比較網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃方法比較-12-鏈路預(yù)算的前提條件鏈路預(yù)算的前提條件-13-分配帶寬對比分配帶寬對比WiMAX 16eTD-LTE DLDLULUL每個自信道包含24個子載波( 2簇) 每個RB包含12個子載波每個自信道包含24個子載波( 6 區(qū)塊) 每個RB包含12個子載波1 RB1 RBPilot Sub-carrierControl channelPilot Sub-carrier上行相同邊緣速率128kbps條件下，WiMAX上行使用3個子信道（72個子載波，帶寬為78

8、7.5KHz, 128kbps=48scx3subxchannelx5slotx1bit），同時可支持12（即35/3）個用戶;LTE使用3個RB（36個子載波，帶寬為540KHz, 128kbps=392TBSbitx2UL slot/5ms），同時可支持15(即(50-4PUCCH RB)/3)個用戶;WiMAX業(yè)務(wù)使用的時頻資源占用帶寬比LTE大，因而WiMAX的子信道化增益比LTE少1.64dB;1 Tile1 Cluster導(dǎo)頻圖案與分配帶寬的對比導(dǎo)頻圖案與分配帶寬的對比假設(shè)在上行相同邊緣速率128kbps條件下，WiMAX的子信道化增益比LTE少1.64dB!-14-鏈路預(yù)算對比鏈

9、路預(yù)算對比LTE和WiMAX覆蓋的差別，其原因主要來自于以下幾個方面：1、上行相同邊緣速率128kbps條件下，WiMAX使用的時頻資源占用帶寬比LTE大，因而WiMAX的子信道化增益比LTE少1.64dB2、 WiMAX與LTE在解調(diào)門限上的差異，相同的調(diào)制編碼方式，LTE的所需的解調(diào)門限（SINR需求）稍低3、干擾余量的取值不同，目前WiMAX采用PUSC with all SC 1*3*3組網(wǎng)，即異頻組網(wǎng)，LTE采用SFR同頻組網(wǎng)，LTE的干擾余量會稍大LTE和WiMAX鏈路預(yù)算的差別：LTE的小區(qū)邊緣區(qū)域子信道化增益略高于WiMAXLTE的所需的解調(diào)門限（SINR需求）稍好于WiMAX

10、LTE采用SFR同頻組網(wǎng)，而WiMAX采用異頻組網(wǎng)時， LTE的干擾余量會稍大-15-調(diào)制和編碼方式對比調(diào)制和編碼方式對比相比LTE，WiMAX的編碼塊較小，不能充分利用Turbo編碼增益。而且，當(dāng)一個大的數(shù)據(jù)塊需分割成幾個小的編碼塊時，每個編碼塊沒有校驗機(jī)制，損失性能較LTE嚴(yán)重！。調(diào)制和編碼方式對比調(diào)制和編碼方式對比-16-鏈路預(yù)算結(jié)果對比鏈路預(yù)算結(jié)果對比現(xiàn)網(wǎng)LTE的覆蓋范圍稍優(yōu)于WiMAX！覆蓋范圍結(jié)果對比覆蓋范圍結(jié)果對比-17-目目 錄錄TD-LTE同同WiMAX技術(shù)比較技術(shù)比較TD-LTE同同WiMAX覆蓋能力比較覆蓋能力比較TD-LTE同同WiMAX網(wǎng)絡(luò)容量對比網(wǎng)絡(luò)容量對比TD-L

11、TE同同WiMAX網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃方法比較網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃方法比較-18-Page 18WiMAX 16eTD-LTE下行峰值速率對比下行峰值速率對比場場景景: 帶寬 10MHz, TDD= 29:18場場景景: 帶寬 10MHz, DL:UL= 2:2, 特殊子幀 -10:2:2PUSC下行峰下行峰值值速率速率=2*(840*(1-1/7)*(29-3)*6*(5/6)/5/1000=37.4Mbps2: The gain of MCW600: 10M帶寬使用的子載波1/7: 導(dǎo)頻所占子載波比率38: 5ms半幀的下行符號數(shù)3: 最小控制信道符號數(shù)6: 64QAM0.925: 編碼率5: 半幀長為5

12、ms2: MIMO-B 增益840: 10M PUSC 使用的子載波 1/7: 導(dǎo)頻載波占用率35: DL符號數(shù)3: 用于控制信道的最小載荷符號6: 64QAM 5/6: 編碼率5: 幀長5msPilot Sub-carrierControl channelDLDL下行峰下行峰值值速率速率=2*(600*(1-1/10)*(38-3)*6*0.925)/5/1000=41MbpsTD-LTE的下行峰值速率稍優(yōu)于WiMAX！-19-Page 19WiMAX 16eTD-LTE上行峰值速率對比上行峰值速率對比上行峰上行峰值值速率速率=2*(840*(1-1/3)(12-3)*6*(5/6)/5/1

13、000=10.08Mbps上行峰上行峰值值速率速率=2*(46*12*(1-1/7)*(16-2)*6*0.855)/5/1000=13.59Mbps2: MU-MIMO增益 46: 10MHz帶寬的總RB數(shù)，出去PUCCH的4個RB 12: 每RB含12個子載波1/7: 導(dǎo)頻所占子載波比率16: 5ms半幀的總符號數(shù)2: UpPTS 占用符號數(shù)6: 64QAM0.855: 編碼率5: 半幀長為 5ms2: 上行 CSM增益840: 10M PUSC 使用的子載波 1/3 :導(dǎo)頻載波占用12: UL符號數(shù)3: 用于控制信道的最小載荷符號6: 64QAM5/6: 編碼率5: 幀長5msPilot

14、 Sub-carrierControl channelScenario:帶寬 10MHz, TDD= 35:12Scenario:帶寬 10MHz, DL:UL= 3：1, 特殊子幀 -10:2:2ULULTD-LTE的上行峰值速率稍優(yōu)于WiMAX！-20-目目 錄錄TD-LTE同同WiMAX技術(shù)比較技術(shù)比較TD-LTE同同WiMAX覆蓋能力比較覆蓋能力比較TD-LTE同同WiMAX網(wǎng)絡(luò)容量對比網(wǎng)絡(luò)容量對比TD-LTE同同WiMAX網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃方法比較網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃方法比較-21-Page 21頻率規(guī)劃對比頻率規(guī)劃對比WiMAX 16eTD-LTE PUSC 131PUSC 所有子載波異頻 13

15、3FFR 131SFR 131133目前現(xiàn)網(wǎng)WiMAX典型的頻率規(guī)劃為PUSC all 133(異頻組網(wǎng)) 或 FFR 131（同頻組網(wǎng)）; 目前現(xiàn)網(wǎng)LTE 是 SFR 131（同頻組網(wǎng)）目前各廠家均有各自的TD-LTE同頻頻率規(guī)劃方法，大部分為小區(qū)中心使用更多帶寬、小區(qū)邊緣使用部分（如1/3）帶寬的軟頻率復(fù)用方式，正在測試中；WiMAX目前采用較多的有異頻復(fù)用和FFR同頻復(fù)用方式，其中FFR的復(fù)用方法與TD-LTE的基本思想一致。-22-TD-LTE同同WiMAX對比總結(jié)對比總結(jié)p WiMAX標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布與商用時間均早于標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布與商用時間均早于LTE，兩個系統(tǒng)的演進(jìn)版本均為候選，兩個系統(tǒng)的演進(jìn)版

16、本均為候選4G技術(shù)技術(shù)pTD-LTE同同WiMAX技術(shù)比較技術(shù)比較 LTE與WiMAX均為基于OFDMA的系統(tǒng)，基本特性相似LTE與WiMAX均為扁平網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，均適合蜂窩組網(wǎng)，但TD-SCDMA和GSM系統(tǒng)更易于向LTE演進(jìn)LTE與WiMAX下行均為OFDMA方式，LTE上行為DFT-S-OFDM，WiMAX上行為OFDMA WiMAX只支持2x2MIMO，終端也只有雙收終端，不支持四流，而LTE支持4x4 MCW的4x4MIMOLTE系統(tǒng)支持時速350km的高速運(yùn)動，性能優(yōu)于WiMAX!LTE與WiMAX的物理信道，基本特性相似！pTD-LTE同同WiMAX覆蓋能力比較覆蓋能力比較假設(shè)在上行相同邊緣速率128kbps條件下，WiMAX的子信道