« Особенности использования радиочастотного спектра в сетях мобильной связи технологий LTE и LTE Advanced » Руководитель Центра инновационных технологий и услуг ОАО «ГИПРОСВЯЗЬ», Ученый секретарь ИТТ РАЕН к.т.н. Терентьев С.В.

Рассматриваемые вопросы Рынок сетей UMTS и LTE (IMT-Advanced) ; Стандартизация технологий LTE и LTE Advanced Использование спектра сетями LTE Использование полос частот LTE и LTE Advanced. Результаты внедрения и строительства сетей LTE;

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

Состояние рынка услуг мобильного БШД 3G/UMTS в мире В мире насчитывается 600 млн. абонентов сетей 3G (UMTS + EVDO)…из которых 450 млн. абонентов сетей UMTS/WCDMA, включающих около 165 млн. абонентов в сетях операторов на основе технологии HSPA: Число абонентов сетей UMTS/WCDMA в 3 раза превосходит число абонентов сетей CDMA2000 EV-DO Построено более 290 сетей WCDMA ( включая 150 сетей в Европе) в различных 125+ странах мира......среди которых около 260 сетей используют технологию HSDPA, 165 сетей используют технологию HSUPA, более чем 15 запущенных в эксплуатацию сетей 3G построены на основе технологии HSPA+; более 10 сетей UMTS запущено в эксплуатацию; На рынке представлено более 1500 видов абонентских терминалов и телефонов 3G/UMTS/HSPA Источник UMTS Forum February 2010

Взаимоувязанное развитие UMTS и LTE

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 m) 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.

Место IMT-Advanced в семействе IMT В 2007 г. на РГ 8F было предложено в состав семейства радиоинтерфейсов внести новый, получивший обозначение IMT Advanced, в состав которого могут быть включены радиоинтерфейсы систем LTE (Long Term Evolution) и WiMAX (IEEE e), что создаст новый претендент. ВКР-07 приняла решение об использовании в дальнейшем не термина IMT-2000, а термина IMT, который включает все семейство IMT= IMT IMT Advanced. Полосы, идентифицированные для IMT на глобальной основе: МГц, МГц и МГц составили еще дополнительно 136 МГц спектра. Рассмотрение LTE-Advanced как кандидата на включение ITU-R в радиотехнологию IMT-Advanced завершено. Специальные Independent Evaluation Groups представят в июне 2010 г. заключительный отчет на собрании ITU-R SG5 WP-D о сравнении LTE-Advanced и IEEE m ("mobile WiMAX").

Идентификация полос IMT в диапазоне МГц 698 MГц РАЙОН 2 (Америка) 790 MГц862 MГц РАЙОН 1 (Россия и страны EMEA) IMT-2000 GSM/WCDMA РАЙОН 3 (страны APAC) 894 MГц IMT-2000 cdma2000/WCDMA Вещание 880 MГц 824 MГц806 MГц 960 MГц 894 MГц IMT-2000 cdma2000/WCDMA 824 MГц IMT-2000 GSM/WCDMA 880 MГц960 MГц 698 MГц790 MГц862 MГц ПОДВИЖНАЯ & IMT Подвижная & IMT ПОДВИЖНАЯ & IMT (9 стран) ПОДВИЖНАЯ & IMT

Полосы IMT, распределенные ВРК-07 на глобальной основе РАЙОН 1 (EMEA) РАЙОН 3 (APAC) ПОДВИЖНАЯ & IMT МГц 2300 MГц2400 MГц РАЙОН 2 (Америка) ПОДВЖНАЯ & IMT МГц ПОДВИЖНАЯ & IMT ПОДВИЖНАЯ & IMT MГц 2300 MГц2400 MГц ПОДВЖНАЯ & IMT MГц ПОДВЖНАЯ & IMT MOBILE & IMT MГц 2300 MГц2400 MГц ПОДВЖНАЯ & IMT MГц ПОДВЖНАЯ & IMT

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/ /

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

Новые особенности использования диапазона 2 ГГц для сетей LTE Техническим комитетом MSG/ETSI (Mobile Standards Group) разработаны новые технические требования TS которые определили следующие принципы использования полос МГц / МГц / МГц для сетей LTE и UMTS : Согласно Рекомендации М полосы МГц / МГц использовались в режиме FDD а полоса МГц – в режиме TDD; Согласно TS полоса МГц может использоваться в паре с полосой МГц и полоса МГц в паре с МГц в режиме FDD.

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, 13, 14, 17 поддерживают только режим FDD.

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; 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)

Ширина канала BW Channel [МГц] Конфигурация передающих каналов – число ресурсных блоков N RB системы LTE Частотные каналы LTE Полоса передачи [RB] Центральная поднесущая Использующиеся ресурсные блоки при формировании сигнала Resource block Конфигурация полосы определяемая ресурсными блоками [RB]

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

Особенности использования различных диапазонов для LTE

Возможности различных диапазонов частот для внедрения сетей LTE 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.

Позиция Европейских регуляторов Использование диапазона 900 МГц в Европе регулируется Директивой GSM, поэтому требуется разрешение на развертывание 3G/LTE-900 в диапазоне 900 МГц В 2007 году Комиссия Европейского Союза выступила с предложением к Совету Европейского Союза и Парламенту отменить Директиву GSM, и разработала проект Решения для более гибкого подхода к решению вопроса, которое бы разрешало использование 3G/LTE в этом диапазоне. Совет Европейского Союза ответил положительно, однако Парламент сначала не был согласен отменить Директиву GSM. Администрации ряда страны Европы уже начали выдачу разрешений на развертывание UMTS марта 2009 г. состоялось Решение Европейского Парламента принять поправку к Директиве GSM с целью разрешения развертывания технологии UMTS (WCDMA-HSPA) в диапазоне 900 МГц

Позиция Российского регулятора Использование диапазона 900 МГц в России регулируется Национальной таблицей распределения частот, утвержденной Правительством РФ и отдельными Решениями ГКРЧ РФ В году операторы «большой тройки» провели исследования возможности совместного использования в диапазоне 900 МГц системы GSM и UMTS. На заседаниях ГКРЧ РФ будут рассмотрены результаты исследований и принято решение о возможности развертывания UMTS- 900 Существуют противоречия в принципе выдачи лицензий на развертывание технологии UMTS (WCDMA-HSPA) и LTE в диапазоне 900 МГц (Операторы GSM-900/1800 имеют региональные лицензии, а операторы 3G – национальные) Необходимо изменение сущности лицензий – Лицензия на услуги подвижной радиотелефонной связи (Сети стандарта IMT-2000/UMTS)

Создание первых сетей LTE Первые LTE операторы, появившиеся в 2009 г. используют следующих частотные диапазоны: Verizon Wireless, CenturyTel, MetroPCS (США) – 700 МГц (полосы частот: МГц/ МГц, МГц/ МГц, МГц/ МГц); TeliaSonera (Швеция) – 2,6 ГГц (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 (2х15 МГц в полосах частот диапазонов GSM-900/1800) (БС - ZTE, скорости -70 МБит/с).

Технология LTE была отмечена на Всемирном мобильный конгрессе MWC-2010 как главное инновационное направление развития мобильной экосистемы.В рамках Всемирного мобильного конгресса было объявлено о работах по созданию 59 сетей LTE в диапазонах 700 МГц и 2,6 ГГц. Основными вопросами развития сетей LTE стали: пути миграции операторов от сетей UMTS к сетям LTE; Поиск решений для передачи речи VoLTE и SMS в сетях LTE; мобильность как стратегия бизнеса, направленная на персонализацию услуг; развитие программных продуктов поддержки услуг в сетях HSPA и LTE. LTE на MWC-2010 в Барселоне

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.

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

Заключение Использование диапазонов частот в сетях UMTS/LTE будет осуществляться на принципах мультидиапазонности, связанной с видом услуги и географической зоной обслуживания. Основным диапазоном первого этапа развития LTE станет диапазон 2,5-2,7 ГГц ( Со стратегией парной полосы FDD- UL: ГГц, DL: ГГц; непарной полосы TDD – ГГц). Диапазоны и 900/1800 МГц будут использоваться как дополнительные с приоритетом диапазона 900 МГц с позиций регуляторов и вендоров.

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