2024年3月15日发(作者：骆英发)
龙源期刊网
TD-LTE技术发展及其应用
作者：王令侃 林晓轩 陈炜 梅仪国 孙运明
来源：《移动通信》2011年第06期
摘要 文章详细地探讨了TD-LTE的关键技术，包括OFDM和MIMO等，简要地介绍了
中国移动的上海世博TD-LTE试验网络结构，并结合世博LTE试验网的实践，提出了PTN网
络对于TD-LTE业务的传输承载方案。
关键词 TD-LTE OFDM MIMO PTN
1 TD-LTE概述
LTE(Long Term Evolution)是3GPP在R8中提出的一种新的宽带无线空中接口技术，可分
为FDD和TDD两种模式。TD-LTE是一种新一代宽带移动通信技术，是我国拥有自主知识产
权的TD-SCDMA的后续演进技术，在继承了TDD优点的同时又引入了多天线MIMO与频分
复用OFDM技术。相比于3G，TD-LTE在系统性能上有了跨越式提高，能够为用户提供更加
丰富多彩的移动互联网业务。
2 TD-LTE关键技术
2.1下行高速包交换数据的传输技术
在传输较高速率的业务数据时，通过在一定时隙使用较高调制方式(8PSK、16QAM甚至
64QAM)来进行传输是一种受到广泛关注的技术。在TD-SCDMA RTT中，已经使用8PSK来
传输2Mbps的业务。高通公司提出HDR技术，在CDMA 2000 1X中的某时隙使用16QAM传
输高速数据，在1.25MHz的带宽下可传输2Mbps的数据速率，其实质就是将TDD技术应用到
FDD系统中。3GPP也在研究类似的技术，来解决FDD传输上、下行不对称业务的问题。
2.2OFDM
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OFDM技术是将一个较宽的频带分成一些较窄的相互重叠且正交的子载波，并行传送数
据，提高频谱效率，抵抗信道衰落。其主要思想是：将信道分成许多正交子信道，在每个子信
道上进行窄带调制和传输，由于每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信
道上的频率选择性衰落是平坦的，大大消除了符号间干扰。
在各类无线通信系统中，ISI(Inter-Symbol Interference，符号间干扰)一直是影响通信质量
的重要因素。目前的移动通信系统采用自适应均衡器来解决这一问题。但是用户越多均衡器的
抽头就越多，这对硬件的处理速度提出了很高的要求，并将大大提高设备的复杂程度和成本。
因此，当同样能够有效对抗ISI的OFDM技术推出时，就因其频谱利用率高、抗多径衰落性能
好、成本偏低而被普遍看好。
图1是OFDM的原理图。通过IFFT得到时域信号，插入循环前缀可以克服多径引起的IS
J；信号经过信道后。通过FFT变换得到频域信号，再经过检测得到原始信号。与相同传输速
率的单载波系统相比，OFDM的每个子信道码元宽度是其码元宽度的N倍，且其宽度远远大
于信道的时延扩展。因此，OFDM的每个子载波均具有极强的抗码间干扰的能力。
OFDM技术是LTE系统的技术基础与主要特点，它正逐步取代3G中的CDMA技术，成
为B3G的主流技术。
2.3MIMO
MIMO技术是在系统收发端均采用多个天线进行信号收发，大大提高了系统传输质量和传
输速率。MIMO技术大致可以分为两类：发射，接收分集和空间复用。传统的多天线被用来增
加分集度从而克服信道衰落。具有相同信息的信号通过不同的路径被发送出去，在接收机端可
以获得多个独立衰落的数据符号复制品，从而获得较高的接收可靠性。智能天线技术也是通过
不同的发射天线来发送相同的数据，形成指向某些用户的赋形波束，从而有效地提高天线增
益，降低用户间的干扰。广义上来说，智能天线技术也可以算一种天线分集技术。
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TD-LTE的MIMO天线算法主要可以分为波束赋型、空间分集和空间复用。波束赋型能够
获得赋形增益，进行干扰抑制，扩大系统覆盖区域，降低对功放的要求。空间分集能够改善信
号接收质量，在接收端达到更高的信噪比，提高数据传输的可靠性。空间复用能够在相同时频
资源上发送并行的数据流，增加系统传输速率，提高数据传输的有效性。
3 上海世博园区TD-LTE试验网
中国移动在上海世博园区内的TD-LTE演示网业务采用和站点汇聚类似的组网方式，移动
演示车上的视频终端、应急指挥中心视频终端和世博园监控中心都通过MSTP传输设备接入
LTE视频监控平台，如图2所示。
在世博园区内世博监控中心的特定显示屏，向参观者提供世博园区内陆上和水上移动状
态、陆上重要区域的视频监控业务。LTE视频监控平台的CE上配置VLAN及L3 VLAN
Interface用于不同的视频业务。移动视频监控业务和高清视频会议业务用不同的VLAN ID来
区分业务类别，LTE视频监控平台和两类业务终端之间通过MSTP传输设备连接。传输设备则
根据CE上配置的不同VLAN在其通道内绑定与之对应的VLAN ID，对不同业务进行透传，
传输带宽需求都是百兆带宽。
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4 TD-LTE的传输承载方案
移动网络向LTE阶段演进，其承载模式会发生很大的变化。LTE采用了一种革命性的架
构，RNC主要功能下移到eNB，将RNC和Node B合并为eNB，核心网则演进到EPC，eNB
直接连接到EPC，网络逐渐向扁平化和网状网演进，其对带宽、接口、时延、QoS、安全性等
均有新的需求。如何顺应IP化的发展趋势，构建一张高效、融合3G和LTE的承载网络，降
低网络建设和运维成本，成为承载网建设中最关注的问题。
LTE业务的带宽需求主要来源于移动数据业务。数据业务具有流量不确定和突发等特性，
因此需要传输网具备业务的收敛汇聚能力，有效利用网络带宽资源，节省网络建设成本。而
MSTP采用刚性管道承载分组业务，汇聚比受限，统计复用效率低，承载IP化业务成本高。
目前中国移动采用的是端到端PTN(L2VPN+L3VPN)解决方案。接入层采用L2VPN，核心
层采用L3VPN。其传送高效和管理维护容易，PTN突出可视化、图形化维护和管理，最大程
度地降低接入网的TCO；全网部署LSP Tunnel，承载高质量高可靠性业务；同时，在合适的
地方、合适的时机部署L3VPN网关，能最大程度地实现网络的灵活性和可扩展性。
根据世博园区LTE试验网，监控流达到有线监控清晰度，采用D1分辨率格式(704*576)，
每个监控点上行带宽占用恒定在2Mbps；在网络质量佳的地方采用HD分辨率格式
(1280*720)，每个监控点上行带宽占用4Mbps。在试验网阶段，根据LTE试验网的带宽利用率
来分析，业务速率如表1所示：
在试商用阶段，根据LTE试验网的实践结果，对LTE业务采取PTN的QoS策略，为业务
提供AF(确保转发)和加速转发(EF)的队列调度机制。LTE业务用VLANID进行分类：网真会
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议业务，VLAN ID设置为51，业务配置CIR=3M，PIR=3M；视频监控业务，VLAN ID设置
为52，业务配置CIR=3M，PIR=3M；即摄即传业务，VLAN ID设置为53，业务配置
CIR=4M，PIR=6M。NNI带宽10M。根据这样的配置，三条业务流同时发送，分别收到3M、
3M和4M，总共10M。单独发送每条业务，也都能满足，符合CIR设置。
5 结论
2024年3月15日发(作者：骆英发)
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TD-LTE技术发展及其应用
作者：王令侃 林晓轩 陈炜 梅仪国 孙运明
来源：《移动通信》2011年第06期
摘要 文章详细地探讨了TD-LTE的关键技术，包括OFDM和MIMO等，简要地介绍了
中国移动的上海世博TD-LTE试验网络结构，并结合世博LTE试验网的实践，提出了PTN网
络对于TD-LTE业务的传输承载方案。
关键词 TD-LTE OFDM MIMO PTN
1 TD-LTE概述
LTE(Long Term Evolution)是3GPP在R8中提出的一种新的宽带无线空中接口技术，可分
为FDD和TDD两种模式。TD-LTE是一种新一代宽带移动通信技术，是我国拥有自主知识产
权的TD-SCDMA的后续演进技术，在继承了TDD优点的同时又引入了多天线MIMO与频分
复用OFDM技术。相比于3G，TD-LTE在系统性能上有了跨越式提高，能够为用户提供更加
丰富多彩的移动互联网业务。
2 TD-LTE关键技术
2.1下行高速包交换数据的传输技术
在传输较高速率的业务数据时，通过在一定时隙使用较高调制方式(8PSK、16QAM甚至
64QAM)来进行传输是一种受到广泛关注的技术。在TD-SCDMA RTT中，已经使用8PSK来
传输2Mbps的业务。高通公司提出HDR技术，在CDMA 2000 1X中的某时隙使用16QAM传
输高速数据，在1.25MHz的带宽下可传输2Mbps的数据速率，其实质就是将TDD技术应用到
FDD系统中。3GPP也在研究类似的技术，来解决FDD传输上、下行不对称业务的问题。
2.2OFDM
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OFDM技术是将一个较宽的频带分成一些较窄的相互重叠且正交的子载波，并行传送数
据，提高频谱效率，抵抗信道衰落。其主要思想是：将信道分成许多正交子信道，在每个子信
道上进行窄带调制和传输，由于每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信
道上的频率选择性衰落是平坦的，大大消除了符号间干扰。
在各类无线通信系统中，ISI(Inter-Symbol Interference，符号间干扰)一直是影响通信质量
的重要因素。目前的移动通信系统采用自适应均衡器来解决这一问题。但是用户越多均衡器的
抽头就越多，这对硬件的处理速度提出了很高的要求，并将大大提高设备的复杂程度和成本。
因此，当同样能够有效对抗ISI的OFDM技术推出时，就因其频谱利用率高、抗多径衰落性能
好、成本偏低而被普遍看好。
图1是OFDM的原理图。通过IFFT得到时域信号，插入循环前缀可以克服多径引起的IS
J；信号经过信道后。通过FFT变换得到频域信号，再经过检测得到原始信号。与相同传输速
率的单载波系统相比，OFDM的每个子信道码元宽度是其码元宽度的N倍，且其宽度远远大
于信道的时延扩展。因此，OFDM的每个子载波均具有极强的抗码间干扰的能力。
OFDM技术是LTE系统的技术基础与主要特点，它正逐步取代3G中的CDMA技术，成
为B3G的主流技术。
2.3MIMO
MIMO技术是在系统收发端均采用多个天线进行信号收发，大大提高了系统传输质量和传
输速率。MIMO技术大致可以分为两类：发射，接收分集和空间复用。传统的多天线被用来增
加分集度从而克服信道衰落。具有相同信息的信号通过不同的路径被发送出去，在接收机端可
以获得多个独立衰落的数据符号复制品，从而获得较高的接收可靠性。智能天线技术也是通过
不同的发射天线来发送相同的数据，形成指向某些用户的赋形波束，从而有效地提高天线增
益，降低用户间的干扰。广义上来说，智能天线技术也可以算一种天线分集技术。
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TD-LTE的MIMO天线算法主要可以分为波束赋型、空间分集和空间复用。波束赋型能够
获得赋形增益，进行干扰抑制，扩大系统覆盖区域，降低对功放的要求。空间分集能够改善信
号接收质量，在接收端达到更高的信噪比，提高数据传输的可靠性。空间复用能够在相同时频
资源上发送并行的数据流，增加系统传输速率，提高数据传输的有效性。
3 上海世博园区TD-LTE试验网
中国移动在上海世博园区内的TD-LTE演示网业务采用和站点汇聚类似的组网方式，移动
演示车上的视频终端、应急指挥中心视频终端和世博园监控中心都通过MSTP传输设备接入
LTE视频监控平台，如图2所示。
在世博园区内世博监控中心的特定显示屏，向参观者提供世博园区内陆上和水上移动状
态、陆上重要区域的视频监控业务。LTE视频监控平台的CE上配置VLAN及L3 VLAN
Interface用于不同的视频业务。移动视频监控业务和高清视频会议业务用不同的VLAN ID来
区分业务类别，LTE视频监控平台和两类业务终端之间通过MSTP传输设备连接。传输设备则
根据CE上配置的不同VLAN在其通道内绑定与之对应的VLAN ID，对不同业务进行透传，
传输带宽需求都是百兆带宽。
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4 TD-LTE的传输承载方案
移动网络向LTE阶段演进，其承载模式会发生很大的变化。LTE采用了一种革命性的架
构，RNC主要功能下移到eNB，将RNC和Node B合并为eNB，核心网则演进到EPC，eNB
直接连接到EPC，网络逐渐向扁平化和网状网演进，其对带宽、接口、时延、QoS、安全性等
均有新的需求。如何顺应IP化的发展趋势，构建一张高效、融合3G和LTE的承载网络，降
低网络建设和运维成本，成为承载网建设中最关注的问题。
LTE业务的带宽需求主要来源于移动数据业务。数据业务具有流量不确定和突发等特性，
因此需要传输网具备业务的收敛汇聚能力，有效利用网络带宽资源，节省网络建设成本。而
MSTP采用刚性管道承载分组业务，汇聚比受限，统计复用效率低，承载IP化业务成本高。
目前中国移动采用的是端到端PTN(L2VPN+L3VPN)解决方案。接入层采用L2VPN，核心
层采用L3VPN。其传送高效和管理维护容易，PTN突出可视化、图形化维护和管理，最大程
度地降低接入网的TCO；全网部署LSP Tunnel，承载高质量高可靠性业务；同时，在合适的
地方、合适的时机部署L3VPN网关，能最大程度地实现网络的灵活性和可扩展性。
根据世博园区LTE试验网，监控流达到有线监控清晰度，采用D1分辨率格式(704*576)，
每个监控点上行带宽占用恒定在2Mbps；在网络质量佳的地方采用HD分辨率格式
(1280*720)，每个监控点上行带宽占用4Mbps。在试验网阶段，根据LTE试验网的带宽利用率
来分析，业务速率如表1所示：
在试商用阶段，根据LTE试验网的实践结果，对LTE业务采取PTN的QoS策略，为业务
提供AF(确保转发)和加速转发(EF)的队列调度机制。LTE业务用VLANID进行分类：网真会
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议业务，VLAN ID设置为51，业务配置CIR=3M，PIR=3M；视频监控业务，VLAN ID设置
为52，业务配置CIR=3M，PIR=3M；即摄即传业务，VLAN ID设置为53，业务配置
CIR=4M，PIR=6M。NNI带宽10M。根据这样的配置，三条业务流同时发送，分别收到3M、
3M和4M，总共10M。单独发送每条业务，也都能满足，符合CIR设置。
5 结论