« Особенности использования радиочастотного спектра в сетях мобильной связи технологий LTE и LTE Advanced » Заместитель Генерального директора по инновационным. - презентация

1 « Особенности использования радиочастотного спектра в сетях мобильной связи технологий LTE и LTE Advanced » Заместитель Генерального директора по инновационным технологиям ОАО «ГИПРОСВЯЗЬ», Председатель отделения ИТТ РАЕН д.э.н., профессор Тихвинский В.О.

2 Рассматриваемые вопросы Внедрение и строительство сетей LTE Использование спектра сетями LTE в России Предпосылки создания LTE в России Создание опытных зон LTE Стандартизация технологий LTE и LTE Advanced Влияние на развитие сетей 3G

3 Задачи Центра инновационных технологий и услуг Информационно-аналитические задачи мониторинга инновационных технологий (решений) и технико-экономический анализ результатов их внедрения в компаниях группы ОАО «Связьинвест»; Разработка предложений по технологической стратегии и единой технической политике развития компаний группы ОАО «Связьинвест»; Информационно-техническая поддержка федеральных проектов, направленных на развитие сетевой инфраструктуры компаний группы ОАО «Связьинвест» в рамках реализации единой технической политики, а также внедрение услуг и сервисных платформ федеральном уровне сетей компаний; Организация и проведение консультаций и обучения персонала компаний группы ОАО «Связьинвест» особенностям внедряемых инновационных технологий в сфере телекоммуникаций. О Центре компетенции ОАО «Связьинвест» (ЦИТУ ОАО «ГИПРОСВЯЗЬ»)

4 Состояние рынка услуг мобильного БШД LTE в мире Первые LTE операторы, появившиеся в 2009 г. и в 2010 г.: Verizon Wireless, CenturyTel, MetroPCS (США) (полосы частот: МГц/ МГц, МГц/ МГц, МГц/ МГц); TeliaSonera (Швеция ) – 2,6 ГГц (Осло, Стокгольм) (2х20 МГц в полосах частот МГц/ МГц) и 1800 МГц(БС - Huawei, модемы – Samsung, скорости - 50 МБит/с) ; SmarTone-Vodafone (Гонг-Конг) – 900/1800 МГц (2х20 МГц в полосах частот МГц/ МГц) и 1800 МГц(БС - Huawei, модемы – Samsung, скорости - 50 МБит/с); China Mobile ( Шанхай- выставка ЭКСПО-2010) – МГц. Основная услуга – высокоскоростная широкополосная передача данных со скоростями мБит/с. До настоящего времени в сетях не использется роуминг из-за различия в частотных диапазонах и отсутствия многомодовых абонентских устройств

5 Потребности в дополнительном спектре для LTE (IMT-Advanced) Успехи 3GPP и ETSI в разработке и стандартизации UMTS, завершивших работы в рамках Release 8 (LTE - Long Term Evolution); Развитие мобильного WiMAX (IEEE e) как альтернативной технологии и возможности его конвергенции; Исследования, проведенные Сектором радиосвязи МСЭ- Р (отчет ITU-R Report M.2078 (IMT.ESTIMATE)), показали, что общая потребность в радиочастотном спектре к 2020 году может составить : 1280 МГц (низкий спрос рынка) и 1720 МГц (высокий спрос рынка), включая, уже использующиеся полосы для мобильных сетей.

6 Диапазоны частот LTE Полосы FDD(17) Полосы TDD(8) Источник: 3GPP TS GPP TS ДиапазонЧастоты,МГц МГц –1920 МГц МГц –2025 МГц МГц –1910 МГц МГц –1990 МГц МГц –1930 МГц МГц –2620 МГц МГц –1920 МГц МГц –2400 МГц, диа- пазона Частоты UL/DL,МГц, диа- пазона Частоты UL/DL,МГц / / / / / / / / / Зарезервирован / Зарезервирован / – 716/ / – 830/ ,9-1784,9/1844, , – 845/ /

7 Диапазоны частот LTE Advanced, диа- пазона Частоты UL/DL,МГц Диа- пазон Частоты UL/DL,МГц / / / / / / / / / – 716/ / – 830/ / – 845/ / / ,9-1784,9/1844, , / / / Полосы FDD(22) Полосы TDD(9) Источник: 3GPP TS GPP TS ДиапазонЧастоты,МГц –1920 МГц –2025 МГц –1910 МГц –1990 МГц –1930 МГц –2620 МГц –1920 МГц –2400 МГц МГц

8 Особенности использования диапазона 700 МГц для сетей LTE Полосы частот диапазона 700 МГц: МГц/ МГц (полоса 12); МГц/ МГц (полоса 13); МГц/ МГц (полоса 14) МГц/ МГц (полоса 17). Полосы предназначены для использования в Районе 2; Полосы используются при создании сетей LTE в США, а полоса 17 не задействована для развития. Полосы 12-14, 17 поддерживают только режим FDD.

9 Использование полос «цифрового дивиденда» для сетей UMTS/LTE Особенности использования полосы «цифрового дивиденда» Мгц и частотного плана определены Решением ECC/DEC/(09)03 : инверсный FDD (обратные полосы передачи и приема) для снижения влияния абонентских терминалов (АТ) на РЭС цифрового ТВ не должны быть смешаны FDD и TDD в одном частотном плане; необходимость определения размера частотных блоков для LTE; необходимость определения шага сетки частот в Плане (1 МГц или 2 МГц); защитная полоса FDD (между дуплексными полосами) – более 10 МГц (лучше 12 МГц); требуются дополнительные фильтры для развязки каналов DL-UL (устранение перетекания мощности из-за близости дуплексных полос) Защитн ая полоса 1МГц Линия вниз Дуплексный интервал Линия вверх 30 МГц (6 блоков по 5 МГц)11 МГц30 МГц (6 блоков по 5 МГц)

10 Ширина канала BW Channel [МГц] Конфигурация передающих каналов – число ресурсных блоков N RB системы LTE Частотные каналы LTE Полоса передачи [RB] Центр поднесущей (соответствует DC в базовом диапазоне) Использующиеся ресурсные блоки при формировании сигнала Resource block Конфигурация полосы определяемая ресурсными блоками [RB]

11 Ширина канала, МГц Пиковая скорость передачи данных, Мбит/с (без MIMO) QPSK16QAM64QAM 1,41,834,95,5 359,1713,76 57,615,322,9 1015,330,645,9 1522,945,968,8 2030,661,291,7 Пиковые скорости передачи данных в LTE при разной ширине канала

12 Сценарии использования частотных каналов LTE Advanced Ширина полосы передатчика Число и особенности использования компонентных несущих (СС) Диапазон Вид дуплекса 1 UL: 40 МГц DL: 80 МГц UL: Прилегающие 2х20 МГц СС DL: Прилегающие 4х20 МГц СС Диапазон 3,5 ГГцFDD МГц Прилегающие 5х20 МГц СС Диапазон 40(2,3 ГГц) TDD МГц Прилегающие 5х20 МГц СС Диапазон 3,5 ГГц TDD 4 UL: 40 МГц DL: 80 МГц UL: Не прилегающие МГц DL: Не прилегающие 2х х 20 МГц Диапазон 3,5 ГГцFDD 5 UL: 10 МГц DL: 10 МГц UL / DL: Не прилегающие МГц Диапазон 8 (900 МГц) FDD МГц Не прилегающие 2х х 20 МГц Диапазон 38(2,6 ГГц) TDD

13 Возможности различных диапазонов частот для внедрения сетей LTE в России Диапазон 900 МГц – доступный ресурс 35 МГц, используется как правило 2-4 операторами с полосами менее 10 МГц. Типовой сценарий возможного использования – каналы LTE с шириной 1,4 - 5 МГц. Диапазон 1800 МГц – доступный ресурс 75 МГц, используется как правило 2-4 операторами «второй волны GSM» с полосами более 10 МГц. Типовой сценарий возможного использования – каналы LTE с шириной МГц. Диапазон 2100 МГц – доступный ресурс 60 МГц, используется как правило операторами UMTS с полосами более 10 МГц. Типовой сценарий возможного использования – каналы LTE с шириной МГц. Диапазон 2600 МГц – доступный ресурс для режима FDD -70 МГц, определен как диапазон WAPECS и допускает использование других технологий. Типовой сценарий возможного использования – каналы LTE /FDD с шириной 5, 10, 15 МГц.

14 Создание опытных зон LTE в мире СтранаОператор АргентинаTelefonica АвстралияOptus БельгияTelenet БразилияTelefonica ВенгрияPannon ВенгрияT-Mobile Hungary Велико- британия O2(Telefonica) ГерманияO2(Telefonica) ИспанияTelefonica ИндонезияTelkomsel СтранаОператор ИспанияTelefonica КазахстанВымпелКом СловакияQ2(Telefonica) СингапурSingTei УкраинаМТС ФилиппиныGlobe Telecom ФилиппиныSmart ФранцияBouygues Telecom ЧехияQ2(Telefonica) ЧилиMovistar ЧилиEntel PCS

15 Создание опытных зон LTE в России Решением ГКРЧ от 19 февраля 2010 г. определены: Субъекты РФ для развертывания опытных зон (Ростовская, Свердловская, Костромская области, Приморский край); Полосы радиочастот для опытных зон: МГц ( / / МГц); МГц; МГц; МГц.

16 Итоги конкурса на использование полосы радиочастот МГц Конкурс был проведен на основании Решения ГКРЧ от 19 августа 2009 г : Для создания сетей мобильного беспроводного доступа в полосе радиочастот МГц было выделено 30 МГц для одного оператора связи; На конкурс было выставлено 40 лотов по 40 субъектам РФ; Создание сети мобильного беспроводного доступа должно проводиться с использованием оборудования отечественного производства с режимом TDD; Победители конкурса ОАО «Вайнах Телеком» (Чеченская республика), ОАО «Сибирь Телеком» (Кемеровская область) и ОАО «Ростелеком» (38 суъектов РФ)

17 Локализация оборудования LTE ведущих вендеров в России Требования к Национальному (отечественному) производителю радиоэлектронной аппаратуры. Уровень локализации производства продукции не менее 40%. Перечень позиций предлагаемых к локализации при производстве продукции приведен в приложении 1. Требования к уровню локализации с течением времени должны увеличиваться. Уровень локализации продукции предлагается рассчитывать по следующей формуле: Ул = (1-И/С)*100%, при этом 0 < И < С где: Ул - уровень локализации продукции; И - валютная стоимость импортируемого сырья, материалов и комплектующих; С - производственная себестоимость единицы продукции. Не менее 80% всего объема выпускаемой продукции, выраженного в рублях, должно приходиться на продукцию 85 группы кодов ТНВЭД.

18 Последствия внедрения оборудования LTE на сетях мобильной связи Необходимость модернизации транспортной сети ( от n x Е1 на БС к Ethernet over PDH (Fast Ethernet) для увеличения пропускной способности до Мбит/с в интерфейсе S1 (eNB- MME) Выделение частотного ресурса 20 МГц х 3 = 60 МГц Трудности миграции от 3G: Полная замена сети радиодоступа LTE и базовой сети SAE (EPC)

19 Что внедрять ? - LTE TDD vs. LTE FDD LTE FDD: – простота передачи речи; – легче реформировать традиционные диапазоны; – более низкая задержка в сети; – сложность в применении MIMO 4x4 и 4x8. LTE TDD: – экономия спектра и платы за его использование; – легче адаптировать к несимметричному трафику; – более высока задержка в сети;

20 Взаимоувязанное развитие 3G и LTE

21 Основные производители и поставщики оборудования LTE Анонсировано в ходе конгресса MWC строительство 59 сетей: Компания Alсatel-Lucent – 40 контрактов на создание сетей LTE в мире; Компания Ericsson – 5 контрактов на создание сетей AT&T (США), Verizon (США), TeliaSonera (Норвегия и Швеция), MetroPCS (США) и DoCoMo (Япония). Компания Motorola – выпустила базовую станцию WBR 700 для диапазонов 700 и 2600 МГц. Компания NEC – выпустила самую маленькую базовую станциюLTE.

22 Абонентские терминалы LTE Анонсировано в ходе конгресса MWC несколько моделей: Компания Samsung – первый в мире LTE ноутбук серии N150 с экраном 25 см; Модем, работающий в сетях LTE/FDD в Осло и Стокгольме в диапазоне 2.6 ГГц. Компания HUAWEY – заявила о выпуске в марте трехмодового LTE модема E398(чип-сет Qualcomm), позволяющего работу в сетях EDGE/HSPA/LTE Компания Sequance – планирует в мае выпустить модем для оператора China Mobile для сети LTE/TDD диапазона 2,3 ГГц. ST-Ericsson – планирует в второй половине года выпустить модем LTE/HSPA для оператора China Mobile

23 Новая книга ЦИТУ ОАО «ГИПРОСВЯЗЬ» Рассмотрен опыт международного регулирования использования радиочастотного спектра для сетей LTE/UMTS с учетом гибкого подхода к управлению использованием спектра в Европе и политика технологической нейтральности ЕС WAPECS для беспроводных сетей связи. Изложены особенности построения радиоинтерфейса LTE и основные требования к функционированию радиоинтерфейса LTE, а также рассмотрена структура радиоинтерфейса E-UTRA при использовании технологий множественного доступа OFDMA и SC-FDMA. Показаны особенности построения архитектуры базовой сети SAE и входящих в нее функциональных элементов сети LTE, раскрыты вопросы управления радиоресурсами в сети LTE, адресации, идентификации и нумерации. Проанализированы возможности технологии MIMO, изложены основы использования пространственно- временного кодирования для технологии MIMO и принципы построения систем связи с антеннами MIMO. Рассмотрены вопросы взаимодействия сетей LTE c различными сетями мобильной связи GSM/UMTS/CDMA-2000, варианты присоединения и использования интерфейсов SAE/LTE. Изложены принципы нумерации и маршрутизации вызовов при установлении соединений в сети UMTS/IMS.

24 Заключение В России созданы предпосылки для развертывания сетей LTE, однако необходимо дальнейшее совершенствование нормативно-правовой базы отрасли. Основными диапазонами первого этапа развития LTE в России станут диапазоны: МГц ( Со стратегией использования непарной полосы TDD шириной 30 МГц); МГц ( Со стратегией парной полосы FDD- UL: ГГц/ DL: ГГц). Диапазоны и 900/1800 МГц будут использоваться как дополнительные с приоритетом диапазона 900 МГц с позиций регуляторов и вендоров. Приоритеты инвестиционной активности операторов в развитии 3G и 4G будут определяться технологическими успехами вендеров в реализации услуг и формировании спроса на эти услуги.

25 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ www. giprosvyaz.ru www. raenitt.ru GSM тел