2011年8月中國(guó)移動(dòng)設(shè)計(jì)院無(wú)線所TD-LTE同WiMAX技術(shù)對(duì)比目錄TD-LTE同WiMAX技術(shù)比較TD-LTE同WiMAX覆蓋能力比較TD-LTE同WiMAX網(wǎng)絡(luò)容量對(duì)比TD-LTE同WiMAX網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃方法比較WiMAX和LTE的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展比較WiMAXTD-LTER1.0

（802.16e-2005）R1.5R2.0(16m)Rel.8Rel.9Rel.10標(biāo)準(zhǔn)版本20052010.32010.112009.32009.32011.3

WiMAX標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布時(shí)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(dòng)力之一。

WiMAX標(biāo)準(zhǔn)的下一代演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)為R2.0，即802.16m

TD-LTE的下一代演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)為Rel.10，即LTE-A802.16m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(shí)間均早于LTE，兩個(gè)系統(tǒng)的演進(jìn)版本均為候選4G技術(shù)！網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)比WiMAX16eTD-LTESS: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NodeBS-GW:服務(wù)網(wǎng)關(guān)MME:

移動(dòng)管理實(shí)體E-UTRANEPC:EvolvedPacketCoreLTE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)！無(wú)線幀結(jié)構(gòu)對(duì)比

Specialsub-frameTD-LTEFrameWiMAXFrame1個(gè)無(wú)線幀長(zhǎng)5msWiMAXTD-LTE幀長(zhǎng)5ms10ms可用子載波840(10MPUSC)600(10M)子載波間隔10.94KHz15KHz符號(hào)數(shù)4870(5ms)可用符號(hào)時(shí)間91.43us66.67usCP長(zhǎng)度2.8/5.7/11.4/22.8us,共4種4.76/16.67us共2種幀結(jié)構(gòu)對(duì)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！上行峰均比問(wèn)題對(duì)比WiMAX上行峰均比問(wèn)題WiMAX上行使用OFDMA，終端存在峰均比高的問(wèn)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(méi)有解決峰均比高的問(wèn)題TD-LTE上行峰均比問(wèn)題對(duì)比TD-LTE上行使用SC-FDMATD-LTE上行占用的子載波是連續(xù)的相對(duì)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(shuō)明LTE終端功放的效率更高！更適合手持終端的應(yīng)用！支持最高移動(dòng)速度的對(duì)比影響TD-LTE同WiMAX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(shí)協(xié)議確定的最高時(shí)速是120km，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)速為200km也可解調(diào)，只不過(guò)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(duì)高速時(shí)的頻偏糾錯(cuò)時(shí)只需要糾錯(cuò)一個(gè)，其他子載波也可以頻偏也可以調(diào)整，因此相對(duì)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(shì)。3GPP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定LTE系統(tǒng)應(yīng)能支持時(shí)速350km的高速移動(dòng)。LTE系統(tǒng)支持時(shí)速350km的高速運(yùn)動(dòng)，性能優(yōu)于WiMAX!物理信道對(duì)比DL/ULWiMAXRel1.5占用時(shí)頻資源TD-LTER8/R9占用時(shí)頻資源功能DLPreamble全部子載波，1個(gè)符號(hào)P-SCH/S-SCH*/BCH占用頻段中心的72個(gè)子載波，SCH占2個(gè)符號(hào)，BCH占4個(gè)符號(hào)同步信號(hào)FCH占2個(gè)子載波，2個(gè)符號(hào)PCFICH占36個(gè)子載波，1個(gè)符號(hào)幀指示信道DLMAP/ULMAP按需分配PDCCH按需分配下行控制信道DLMAP按需分配PHICH按需分配HARQ指示信道DLBurst按需分配PDSCH按需分配下行業(yè)務(wù)信道ULRanging占3個(gè)子載波，全部上行符號(hào)PRACH占72個(gè)子載波，1個(gè)符號(hào)上行隨機(jī)接入信道ACKCH/CQICH子載波按需分配,占2個(gè)上行符號(hào)PUCCH占24/48/72個(gè)子載波，全部上行符號(hào)上行控制信道ULBurst按需分配PUSCH按需分配上行業(yè)務(wù)信道TD-LTE同WiMAX物理信道對(duì)比LTE與WiMAX的物理信道，基本特性相似！目錄TD-LTE同WiMAX技術(shù)比較TD-LTE同WiMAX覆蓋能力比較TD-LTE同WiMAX網(wǎng)絡(luò)容量對(duì)比TD-LTE同WiMAX網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃方法比較分配帶寬對(duì)比WiMAX16eTD-LTEDLUL每個(gè)自信道包含24個(gè)子載波(2簇)每個(gè)RB包含12個(gè)子載波每個(gè)自信道包含24個(gè)子載波(6區(qū)塊)每個(gè)RB包含12個(gè)子載波1

RB1

RBPilotSub-carrierControlchannelPilotSub-carrier上行相同邊緣速率128kbps條件下，WiMAX上行使用3個(gè)子信道（72個(gè)子載波，帶寬為787.5KHz,128kbps=48scx3subxchannelx5slotx1bit），同時(shí)可支持12（即35/3）個(gè)用戶;LTE使用3個(gè)RB（36個(gè)子載波，帶寬為540KHz,128kbps=392TBSbitx2ULslot/5ms），同時(shí)可支持15(即(50-4PUCCHRB)/3)個(gè)用戶;WiMAX業(yè)務(wù)使用的時(shí)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(duì)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!鏈路預(yù)算對(duì)比BS:4T4R（華為設(shè)備參數(shù)）DUUSURUWiMAX最大路徑損耗122.40128.66137.42141.36LTE最大路徑損耗124.21131.48140.77145.60差異（LTE-WiMAX)1.822.823.354.25差異分析（LTE-WiMAX)占用帶寬差異1.64SINR需求差異1.782.01干擾余量差異-1.60-0.60-0.300.60差異總和1.822.823.354.25LTE和WiMAX覆蓋的差別，其原因主要來(lái)自于以下幾個(gè)方面：1、上行相同邊緣速率128kbps條件下，WiMAX使用的時(shí)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(mén)限上的差異，相同的調(diào)制編碼方式，LTE的所需的解調(diào)門(mén)限（SINR需求）稍低3、干擾余量的取值不同，目前WiMAX采用PUSCwithallSC1*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(huì)稍大干擾余量DUUSURULTETDD2.61.61.30.4WiMAX1111LTE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(mén)限（SINR需求）稍好于WiMAXLTE采用SFR同頻組網(wǎng)，而WiMAX采用異頻組網(wǎng)時(shí)，LTE的干擾余量會(huì)稍大調(diào)制和編碼方式對(duì)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(gè)大的數(shù)據(jù)塊需分割成幾個(gè)小的編碼塊時(shí)，每個(gè)編碼塊沒(méi)有校驗(yàn)機(jī)制，損失性能較LTE嚴(yán)重！。WiMAXLTE備注MCSQPSK1/2,QPSK3/4,16QAM1/2,16QAM3/4,64QAM1/2,64QAM2/3,64QAM3/4,64QAM5/6支持29階MCSWiMAXAMC粒度較大，只有8個(gè)MCS；TDD-LTE階數(shù)多，調(diào)度更靈活編碼方式Tail-bitingCC/TurbowithouttrellisterminationTail-bitingCC/Turbo都支持Turbo碼，WiMAX少了幾個(gè)中止bit。編碼塊大小<=480bit（當(dāng)支持IRHARQ時(shí)，<=4800bit；但目前不支持IRHARQ）<=6144bitWiMAX的編碼塊太小了，不能充分利用Turbo編碼的增益編碼塊CRC無(wú)傳輸數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度大于6144bit時(shí)，分割后的FEC塊加CRCWiMAX每個(gè)編碼塊沒(méi)有加任何校驗(yàn)機(jī)制，其中一個(gè)編碼塊錯(cuò)了，整個(gè)數(shù)據(jù)塊都必須扔掉，嚴(yán)重?fù)p失性能交織方案blockinterleaver，交織深度淺blockinterleaver，交織深度深LTE交織深度深，信息更離散化更易于糾錯(cuò)，但處理時(shí)間長(zhǎng)調(diào)制和編碼方式對(duì)比目錄TD-LTE同WiMAX技術(shù)比較TD-LTE同WiMAX覆蓋能力比較TD-LTE同WiMAX網(wǎng)絡(luò)容量對(duì)比TD-LTE同WiMAX網(wǎng)絡(luò)頻率規(guī)劃方法比較Page18WiMAX16eTD-LTE下行峰值速率對(duì)比場(chǎng)景:

帶寬10MHz,TDD=29:18場(chǎng)景:

帶寬10MHz,DL:UL=2:2,特殊子幀-10:2:2PUSC下行峰值速率=2*(840*(1-1/7)*(29-3)*6*(5/6))/5/1000=37.4Mbps2:ThegainofMCW600:10M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(hào)數(shù)3:最小控制信道符號(hào)數(shù)6:64QAM0.925:編碼率5:半幀長(zhǎng)為5ms2:MIMO-B增益840:10MPUSC使用的子載波

1/7:導(dǎo)頻載波占用率35:DL符號(hào)數(shù)3:用于控制信道的最小載荷符號(hào)6:64QAM5/6:編碼率5:幀長(zhǎng)5msPilotSub-carrierControlchannelDL下行峰值速率=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！Page19WiMAX16eTD-LTE上行峰值速率對(duì)比上行峰值速率=2*(840*(1-1/3)(12-3)*6*(5/6))/5/1000=10.08Mbps上行峰值速率=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(gè)RB

12:

每RB含12個(gè)子載波1/7:導(dǎo)頻所占子載波比率16:5ms半幀的總符號(hào)數(shù)2:UpPTS占用符號(hào)數(shù)6:64QAM0.855:編碼率5:半幀長(zhǎng)為

5ms2:上行CSM增益840:10MPUSC使用的子載波1/3:導(dǎo)頻載波占用12:UL符號(hào)數(shù)3:用于控制信道的最小載荷符號(hào)6:64QAM5/6:編碼率5:幀長(zhǎng)5msPilotSub-carrierControlchannelScenario:帶寬10MHz,TDD=35:12Scenario:帶寬10MHz,DL:UL=3：1,特殊子幀-10:2:2ULTD-LTE的上行峰值速率稍優(yōu)于WiMAX！Page21頻率規(guī)劃對(duì)比WiMAX16eTD-LTEPUSC1×3×1PUSC所有子載波異頻1×3×3FFR1×3×1SFR1×3×11×3×3目前現(xiàn)網(wǎng)WiMAX典型的頻率規(guī)劃為PUSCall1×3×3(異頻組網(wǎng))或FFR1×3×1（同頻組網(wǎng)）;目前現(xiàn)網(wǎng)LTE是SFR1×3×1（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(cè)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。TD-LTE同WiMAX對(duì)比總結(jié)

WiMAX標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布與商用時(shí)間均早于LT