LTE與WiMAXHSPA的比較課件

LTELTE與與WiMAXWiMAX、HSPAHSPA的比較的比較及其投資價值及其投資價值 曾劍秋曾劍秋 英國劍橋大學(xué)博士英國劍橋大學(xué)博士,北京郵電大學(xué)教授北京郵電大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師博士生導(dǎo)師LTE與與WiMAXHSPA的比較的比較LTE的內(nèi)涵3GLTE,whichstandsfor3GLongTermEvolution,isbeingstandardizedby3GPPand3GPP2andisoftendescribedas“3.9G”.Itisatechnologythatwillenablecellularnetworkstosupportupto10timeshigherdatarateandmoreusersthanexistingHSxPAnetworks.LTE的研究首先需要準(zhǔn)確把握其內(nèi)涵，并對LTE的提出者歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會推進的UMTS有所了解LTE與WiMAXHSPA的比較LTE的內(nèi)涵ItwillemployOFDMandMIMOtechnologieswhichwillallowmobileoperatorstooffertrue“quadplay”services,i.e.,voice,high-speed,IPTVandfullmobility.3GLTEisdesignedtoprovideasimpleevolutionarypathforUMTSoperatorsastheymigratefromUMTStoHSDPAtoHSUPAandthenonto3GLTE,alsocalledHSOPA.LTE與WiMAXHSPA的比較UMTS 什么是UMTS：上世紀(jì)90年代初，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ETSI)開始為3G標(biāo)準(zhǔn)征求技術(shù)方案并把3G技術(shù)統(tǒng)稱之UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)，即通用移動通信系統(tǒng)。

ETSI利用UMTS做了些什么事：（1）選擇FDD(頻分雙工)頻段作為空中接口技術(shù)方案，稱為WCDMA，W即寬帶，以有別于北美CDMA （2）引入了TD-SCDMA和HSDPA技術(shù) （3）核心網(wǎng)引入IMS(IP Multimedia Service，IP多媒體服務(wù))LTE與WiMAXHSPA的比較WiMAX靈活性強：可以輕松快速地在任何臨時站點建立根據(jù)用戶需求和信道狀況動態(tài)分配系統(tǒng)資源應(yīng)用范圍廣：在不便于部署有線寬帶接入技術(shù)的區(qū)域，WiMAX具有更強的適應(yīng)能力成本低：適用于城郊和農(nóng)村等部署傳統(tǒng)寬帶接入成本較高的地區(qū)在城市等適宜有線寬帶接入的地區(qū)，WiMAX用戶接入成本仍然比較高雖然WiMAX信號的最遠(yuǎn)傳播距離可達(dá)50km,但通常只有5-8km范圍內(nèi)才可以真正實現(xiàn)75Mbps的速度，超過這一范圍，數(shù)據(jù)傳輸速率會下降LTE與WiMAXHSPA的比較HSPA技術(shù)發(fā)展 HSPA的特點 充分利用分組交換技術(shù)，HSDPA在移動和漫游情況下能夠提供下行14.4Mbps峰值速率，HSUPA 能提供上行5.8Mbps 的峰值速率，有利于運營商開展移動寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)1與現(xiàn)有的W-CDMA 技術(shù)相比，HSPA 能在同一個無線載頻上為更多的高速率用戶提供服務(wù)。

HSPA不僅支持高速不對稱數(shù)據(jù)服務(wù)，而且在增加網(wǎng)絡(luò)容量的同時實現(xiàn)運營投入成本最小HSPA對運營商和移動用戶具有雙重意義：提供更快的速率、更大的系統(tǒng)容量、更低的延遲，提升了企業(yè)的業(yè)務(wù)能力和服務(wù)水平23LTE與WiMAXHSPA的比較3G LTE3G LTE 3G Long Term Evolution 3.9G目標(biāo)：極大地提高峰值比特率改善用戶吞吐量提高小區(qū)邊緣比特率提高頻譜利用率可變帶寬最優(yōu)化低移動速率性能，支持對高移動速率的高性能與R6等以前版本和其他系統(tǒng)的兼容性LTE與WiMAXHSPA的比較移動通信技術(shù)的演進移動通信技術(shù)的發(fā)展是一個循序漸進、不斷移動通信技術(shù)的發(fā)展是一個循序漸進、不斷演進的過程演進的過程LTE與WiMAXHSPA的比較三種方式的比較 LTEHSPA WiMAX HSDPA HSUPA 無線方式 OFDM CDMA OFDM技術(shù)OFDMA/SC-FDMA、多入多出天線處理(MIMO)自適應(yīng)編碼調(diào)制(AMC)、H-ARQ、快速蜂窩選擇(FCS)、空時編碼技術(shù)(STC)、MIMOOFDMA,MIMO商用時間2009 20102005/12200720082007 2008LTE與WiMAXHSPA的比較指標(biāo)比較 LTEHSPA WiMAX HSDPA HSUPA 峰值數(shù)據(jù)率上行50Mb/s，下行100Mb/s上行：1.46Mbps 下行：7.2Mbps 在一個10MHz信道中，假設(shè)DL/UL比為3:1，峰值下行數(shù)據(jù)率可達(dá)46Mbps；假設(shè)DL/UL比為1:1，峰值上行數(shù)據(jù)率可達(dá)14Mbps。

理論速度可達(dá)75 Mbps頻譜效率5km 小區(qū)中，在網(wǎng)絡(luò)滿載的情況下，下行鏈路頻譜效率下行鏈路5(bit/s)/Hz，為Release 6 中HSDPA的34倍；上行鏈路頻譜效率2.5(bit/s)/Hz，為HSUPA的23倍3G LTE的1/21/45bps/Hz移動性最優(yōu)化低移動速率性能，即 015km/h;支持對高移動速率的高性能，即15120 km/h；支持120350km/h 穿越小區(qū)速率較高中等支持漫游和切換，移動速度可以達(dá)到，50km/h覆蓋支持高達(dá)100km的小區(qū)廣域網(wǎng)范圍一般可達(dá)2 5KmLTE與WiMAXHSPA的比較三種技術(shù)的適用性對比比較項無線數(shù)據(jù)市場的需求適宜的無線技術(shù)固定Vs移動固定1.高帶寬要求2.不需要連續(xù)的覆蓋固定WiMAX移動1.高吞吐量是必要的，但是沒有必要達(dá)到電纜通信的要求2.覆蓋區(qū)的連續(xù)覆蓋3.提供全國范圍的服務(wù)ARPU值高的地區(qū)采用3G，其他地區(qū)采用2.5G城市Vs農(nóng)村城市1.為大量用戶準(zhǔn)備的大容量2.寬帶的速度1.3G和WiMAX都有大容量和寬帶能力，但是覆蓋面積有限2.Wi-Fi在某些城市地區(qū)是很好的選擇農(nóng)村1.通過大半徑小區(qū)實現(xiàn)低密度地區(qū)的良好覆蓋2.不要求高的數(shù)據(jù)吞吐量近期使用2.5G，但將逐漸轉(zhuǎn)為3G企業(yè)用戶Vs個人用戶企業(yè)用戶1.提供全國范圍的服務(wù)2.設(shè)備可選3.智能電話，可進行數(shù)據(jù)處理的移動電話1.ARPU值高的地區(qū)采用3G，其他地區(qū)采用2.5G2.移動WiMAX可以在高人口密度的地區(qū)提供服務(wù)3.各技術(shù)都有可能成為頂級業(yè)務(wù)策劃的組成部分4.3G技術(shù)有最廣的設(shè)備選擇余地和相當(dāng)?shù)囊?guī)模經(jīng)濟性個人用戶多樣化的具有多媒體功能的個性手機3G技術(shù)可以使用更多更廣的多媒體手機終端LTE與WiMAXHSPA的比較三種技術(shù)的適用性對比(續(xù))比較項無線數(shù)據(jù)市場的需求適宜的無線技術(shù)成熟市場Vs新興市場成熟市場寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和無線email等增值服務(wù)1.3G網(wǎng)絡(luò)提供寬帶數(shù)據(jù)服務(wù)。

移動WiMAX網(wǎng)絡(luò)也將逐漸可以提供寬帶服務(wù)2.3G運營商將提供最多的增值服務(wù)新興市場用基本的電話服務(wù)支撐高人口密度數(shù)據(jù)服務(wù)不是當(dāng)務(wù)之急各技術(shù)均可以提供基本的電話服務(wù)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以有選擇地提供終端筆記本電腦高數(shù)據(jù)吞吐量1.3G有高數(shù)據(jù)吞吐能力2.移動WiMAX在某些地區(qū)也將逐漸具有這一能力智能電話1.中數(shù)據(jù)吞吐量2.廣覆蓋區(qū)域2.5/3G是最佳選擇,因為它們具有數(shù)據(jù)支持和廣覆蓋區(qū)域特性多媒體手機1.高數(shù)據(jù)吞吐量2.廣覆蓋區(qū)域2.5/3G是最佳選擇,因為它們具有數(shù)據(jù)支持和廣覆蓋區(qū)域特性LTE與WiMAXHSPA的比較主要無線技術(shù)的競爭現(xiàn)狀技術(shù)HSPA/LTEIEEE802.16eWiMAX用戶數(shù)1.目前超過20億2.預(yù)計2010年將達(dá)到30億預(yù)計2010年將達(dá)到約1600萬成熟度很成熟形成期，不成熟采納情況全球嚴(yán)格時間限制覆蓋全球無設(shè)備有廣泛的設(shè)備選擇余地目前無，初始設(shè)備可能強調(diào)數(shù)據(jù)功能無線技術(shù)HSPA采用高度優(yōu)化的CDMA技術(shù)LTE采用高度優(yōu)化的OFDMA技術(shù)第一階段采用優(yōu)化的OFDMA技術(shù)第二階段采用高度優(yōu)化的OFDMA技術(shù)頻譜利用率HSPA頻譜利用率高很高，未充分證明LTE與WiMAXHSPA的比較主要無線技術(shù)的競爭現(xiàn)狀 技術(shù)HSPA/LTEWiMAX吞吐量實際的峰值下行吞吐量目前可以超過1Mbps，將來會更高實際的峰值下行吞吐量取決于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計延遲HSDPA可以低于70msec有待測算音頻處理能力1.目前已具備到相當(dāng)高效的音頻能力2.可最平滑地過渡到采用VoIP的科技1.VoIP效率較低，有待提高2.音頻覆蓋相對蜂窩技術(shù)受限音頻和數(shù)據(jù)同時發(fā)送目前UMTS可行有潛在的可行性頻譜利用率整個UMTS信道都可以傳送混合的音頻和高速數(shù)據(jù)高頻譜利用率高頻譜利用率LTE與WiMAXHSPA的比較選擇各技術(shù)的理由選擇WiMAX固定和移動兩種接入方式高頻譜利用率支持VoIP等實時業(yè)務(wù)并保證QoSIP核心網(wǎng)絡(luò)低成本的基礎(chǔ)設(shè)施選擇3G提供音頻與數(shù)據(jù)兩種業(yè)務(wù)為移動運營商量身定做的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范定義了端到端結(jié)構(gòu)已經(jīng)有大量基礎(chǔ)設(shè)施正在使用中標(biāo)準(zhǔn)托管LTE與WiMAXHSPA的比較國外的比較LTE與WiMAXHSPA的比較摩爾定理與成本摩爾定理與成本LTE與WiMAXHSPA的比較主要結(jié)論3G與WiMAX的本質(zhì)區(qū)別在于它們的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方法：3G是一項聲音的技術(shù)，向數(shù)據(jù)方向演進；WiMAX是一項數(shù)據(jù)的技術(shù)，向移動化演進。

3G和WiMAX都能適應(yīng)無線寬帶的需要，3G和WiMAX互為補充、相互競爭并共存由于技術(shù)進步，LTE能夠?qū)崿F(xiàn)降低資本支出(CAPEX，Capital Expenditure)和運營支出(OPEX，Operation Expenditure)的成本在3G演進到4G過程中，投資還應(yīng)當(dāng)考慮長期演進（LTE）和HSPA演進方式，如果初期投資比較大，需要采用內(nèi)部報酬率(IRR)和年成本方法（AC）進行比較研究LTE與WiMAXHSPA的比較。