2022年移动通信工程系统 .pdf

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1、上海大学翔英学院SHANGHAI UNIVERSITY 企业课程报告名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 1 一、课程的理论概述（一）移动通信技术的发展蜂窝移动通信系统从70 年代发展至今，根据其发展历程和方向，可以划分为三个阶段：1、模拟移动通信技术（ 1G）第一代移动通信系统(1G)是在 20 世纪 80年提出，主要技术模拟技术和频分多址(FDMA)技术。第一代移动通信有多种制式， 我国主要采用的是TACS。模拟传

2、输其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。采用频分复用，直接使用模拟语音调制技术，传输速率约 24kbit/s 。2、数字移动通信技术（ 2G）第二代移动通信技术 (2G)于 90 年代登上舞台。 第二代移动通信系统采用了数字化，数字无线标准主要有： GSM，TDMAIS-136 ，PDC和 CDMAIS-95 等。我国第二代移动通信系统主要以 GSM 和 CDMA 为主。为了适应数据业务的发展需要，在第二代技术中还诞生了2.5G，也就是 GSM 系统的 GPRS和 CDMA 系统的 IS-95B 技术，全面提高了分组数据通信的速率，达到 115Kbit/s，最高可达 171Kb

3、it/s。改善了语音通话质量，提高了保密性。3、第三代 3G技术第三代移动通信系统(3G)，也称IMT 2000，在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带 CDMA 技术为主，并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统。其特点是：无缝的全球漫游、高速传输、无缝业务传输。GSM 设备采用的是频分多址，而CDMA 使用码分扩频技术，先进功率和话音激活至少可提供大于3 倍 GSM 网络容量，业界将CDMA 技术作为 3G 的主流技术，国际电联确定三个无线接口标准，分别是CDMA2000 ，WCDMA ，TD-SCDMA ，我国三大运营商中国移动、中国电信、中国联通采用的3G 移动通信技术分别是TD

4、-SCDMA 、CDMA2000 、WCDMA 。其中 TD-SCDMA 是我国具有自主知识产权的3G 移动通信技术。是我国首次向国际电联提出的中国建议，是一种基于CDMA ，结合智能天线、软件无线电、高质量语音压缩编码等先进技术的优秀方案。 TD-SCDMA 即时分的同步码分多址技术，是中国电信行业百年来第一个完整的移动通信技术标准，是可替代UTRA FDD 的方案，得到了中国通信标准化协会（CWTS）及 3GPP国际组织的全面支持，是ITU 正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一。W-CDMA 意为宽频分码多重存取，这是基于GSM 网发展出来的 3G 技术规范，是欧洲提出的宽带CDM

5、A名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 2 技术，它与日本提出的宽带CDMA 技术基本相同，目前正在进一步融合。CDMA2000 是由窄带 CDMA 技术发展而来的宽带CDMA 技术，是由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent 和后来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMAOne 数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMAOne 结构直接升级到 3G，建设成本低廉。但目前使

6、用CDMA 的地区只有日、韩和北美，所以CDMA2000 的支持者不如 W-CDMA多。（二） LTE 技术1、LTE 技术介绍LTE 是英文 Long Term Evolution 的缩写。 LTE 也被通俗的称为 3.9G，具有 100Mbps 的数据下载能力，被视作从3G 向 4G 演进的主流技术。它改进并增强了3G 的空中接入技术，以OFDM 和 MIMO 技术为核心， 显著增加了频谱效率和数据传输速率，在 20MHz 频谱带宽下能够提供下行 100Mbit/s 与上行 50Mbit/s 的峰值速率。 LTE 包括 FDD 和 TDD 两种模式，即频分双工 LTE 系统和时分双工 LT

7、E 系统，两种模式的区别是TDD 采用的是不对称频率， 是利用时间来进行双工的，而FDD 采用一对频率进行双工。相对于FDD 双工方式， TDD 有着较高的频谱利用率。LTE 技术具有高速率、低时延特性，从网络结构上呈现出扁平化、IP 化、融合组网三大特点。扁平化的核心就是网络的全IP 化，当前不仅要求传输网向IP 化的方向发展，而且网络的各个层面都要和EPC （演进分组核心网） 平台兼容。融合组网的特点意味着网络平台是融合的，是异构化的，包括 2G、3G、4G 在内的网络都可以得到协同发展。LTE尽管被宣传为 4G 无线标准 ,但它其实并未被 3GPP认可为国际电信联盟所描述的下一代无线通讯

8、标准 IMT-Advanced，因此在严格意义上其还未达到4G 的标准。只有升级版的 LTE Advanced才满足国际电信联盟对4G 的要求，即 LTE-A。2、LTE 关键技术：(1)OFDM 正交频分复用技术将频域划分为多个子信道，各相邻子信道相互重叠，但不同子信道相互正交，最大限度利用频谱资源。 下行链路采用 OFDMA 技术，上行采用 SC-FDMA 方式，在保证用户接入方式上的正交性的同时，避免OFDM 技术中高峰均比的不足。OFDM 技术的优点是可以通地添加循环前缀来减小或消除码间干扰， 对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率， 可实现低名师资料总结 - - -精品资料欢

9、迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 3 成本的单波段接收机。 OFDM 的主要缺点是功率效率不高，对频偏和相位噪声比较敏感。（2) MIMO 技术基本出发点是将用户数据分解为多个并行的数据流，在指定的宽带内由多个发射天线上同时刻发射，由多个接收天线接收，并根据各个并行数据流的空间特征，利用解调技术，最终恢复原数据流。MIMO 技术主要有两种表现形式， 即空间复用和空时编码。 这两种形式在 WiMAX协议中都得到了应用。 WiMAX 相关协议还给出了同

10、时使用空间复用和空时编码的形式。支持MIMO 是协议中的一种可选方案，结合自适应天线阵（AAS）和 MIMO 技术，能显著提高系统的容量和频谱利用率， 可以大大提高覆盖范围并增强应对快衰落的能力，使得在不同环境下能够获得最佳的传播性能。（3）高阶调制技术LTE 系统采用高阶调制技术，上行链路调制方式引入16QAM，下行链路引入64QAM。从而提高峰值速率。二、4G 网络建设移动数据流量的激增正在推动移动通信网络演进。当前，在数据流量的爆炸式增长下， 4G网络正在全球范围内兴起。 2013年12月，我国的 4G 牌照尘埃落定，正式开启了我国4G 商用时代，有力推动了我国 TD-LTE 网络的建设

11、。但是同时，4G 的快速兴起也给运营商的网络建设、网络运营、网络优化、网络维护带来新的挑战。如何根据 4G 网络的特点以及 4G 业务开展的需要， 开展网络运维工作， 成为业界积极探索的方向。LTE 时代的到来对通信运维工作提出了更高的要求，电信运营商需要进一步提升网络和服务质量，通信运维企业也需要深入了解LTE 网络的特点，并根据LTE 网络的业务需要进行技术的储备和人才的培养。4G 网络给业务发展带来了新的机遇，但是4G 网络的出现， 也给通信网络的运营维护和优化提出新的要求。一是工程速度要求快，任务重；二是组网难度大；三是网络结构的集中化导致风险的增加，带来了技术上的更新， 并增大了网络

12、优化的难度； 四是网络架构复杂度的提高，多种网络制式的并存不仅将提升运营维护的难度，同时还会增加网络干扰。 面对网络结构的变化，中国移动的网络运维工作正在向着集中化的方向发展，因为只有运维体系的集中， 才能降低成本，提升效率，才能符合技术演进的需要。对于通信运维企业而言， 4G 网络的兴起也带来了不小的挑战。一方面，网络维护上出现名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 4 了更多的技术要求，比如四网协同、网络的IP 支持

13、、 PTN 支持、 IMS 支持等。另一方面，网络复杂度的提升给通信运维企业的人才培养提出了新的要求。沈赤兵表示， 移动通信行业是一个飞速发展的行业，无论是通信运维企业还是电信运营商，都要与时俱进、不断学习，甚至学习的速度比技术发展的速度更快，才能稳立潮头。当前，在网络复杂度不断提升的形势下，通信运维企业只有紧握技术发展的脉搏，着力培养一专多能的技术人员， 才能适应技术演进和业务发展的需要。4G LTE 网络结构的扁平化，给网络维护工作增加了难度。在扁平化的网络结构下，一个EPC可以管理几千个基站，这种网络的集中化趋势必然会增加维护的复杂度以及难度。同时，四网融合也给网络维护工作带来了一些新的

14、课题。无论是网络干扰还是邻区关系复杂度的几何级增长，网络之间的互操作，都是网络优化和维护工作中需要重点解决的问题。4G 网络建设的快速推进，也会导致网络优化问题的出现。由于基站选址的困难，导致网络在实际建设中会出现一些“ 空洞” ，信号重叠覆盖的情况也会经常出现，这就要求对网络进行优化。因此，目前在网络基站建设完成之后，都要进行一系列的网络测试和优化工作。三、移动通信技术的发展趋势近几年移动通信行业发展趋势的是：3G 用户数将突破 5亿，中国有望跃升为全球4G 第二大市场。移动通信行业正呈现出大变革、大融合、大发展的趋势。新技术、新业务的快速发展催生出了多种新业态， 不同技术和业务之间的边界也

15、越来越模糊，移动通信业的服务对象更广，服务种类更多，服务能力也更强。以移动互联网为平台，新型业务和应用创新速度不断加快，移动支付等应用也开始深刻改变人们生活。5G 通讯的核心技术尚在研发阶段，具体的设备和技术还没有完全成型，且以目前 4G 通讯技术应用现况为如预期热络的情况来看，要使4G通讯成为主流通讯应用技术还需很长一段过渡时间，专家便预测市场消化并完全吸收4G 技术的时间约需十年左右，而接踵而至的还有往后的很多技术。 市场不变的趋势是， 新技术和新需求将不断出现，移动通信技术演进的步伐不会停止。面对数据流量的激增，4G LTE 网络终将无法满足用户对海量高速数据业务的需求，因此对于 5G

16、技术的相关研究已经展开。技术更迭步伐的加快，也要求通信运维工作能力的不断提升。对于通信运维产业链各环节的企业而言，只有通过技术能力的持续储备和人才的大力培养，才能够跟上网络演进的步伐，才能够把握新时代的新机遇。当前，国际电信联盟（ ITU）积极推进 5G 需求、技术和频谱等标准化前期研究，主要国名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 5 家和企业纷纷启动 5G 研发与推进工作。我国成立IMT-2020（5G）推进组，全面

17、组织推进国内5G 研究，并已取得阶段性研究成果。移动互联网和物联网现在是面向2020年及未来移动通信发展的最主要驱动力，面对移动互联网和物联网业务发展需求，5G 系统需要在低成本、低功耗以及安全可靠的前提下，解决包括传输速率提升 10100倍、时延毫秒量级、流量密度提升1000倍等问题。5G 研究进展目前还不够明显， 可能的技术演进路线主要有三条： 一是在现有的 LTE/LTE-A上继续演进。二是基于 WLAN 的演进。 由于 WLAN 具有良好的产业和用户基础， 下一代 WLAN将进一步提升运营商业务支撑能力，是一种重要的演进方向。 三是由于传统的移动通信技术演进都是革命性技术为标志，需要研

18、究有可能出现新的革命性技术路线。四、收获与建议移动通信行业是一个快速增长的行业，新技术、新需求会不断涌现， 未来移动通信必将具有这些基本特征：高速率、高质量的数据传输，完全集中的服务。无所不在的移动接入，高智能的多样化的用户设备。随着新问题、新要求的不断出现。随着研究的不断深入，移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。相信在不远的将来，人们将会不受时间、地点限制，可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息，从而使人们的学习、 工作、生活发生更深刻的变化。移动通信技术的这种快速的增长，必然会带来对有创新精神， 有专业技术的移动通信工程师需求的增长，从业难度也很大，如果以后要从事移动通信行业，

19、必须要不断的与时俱进，加强对新技术的学习，要有创新精神，对新技术也要有快速掌握的能力。参考文献1，刘宝玲，付长东，张轶凡.3G 移动通信系统概述 M ，人民邮电出版社 , 2008。2，丁奇，阳桢 .大话移动通信 M ，人民邮电出版社 , 2011。3，刘韬.3G 移动通信技术浅析 J，电脑知识与技术 , 2011。4，谢显忠等 .基于 TDD 的第四代移动通信技术 M ，电子工业出版社， 2005。5，庞宝茂 .移动通信 M ，西安电子科技大学出版社, 2009。6，赵训威 .3GPP长期演进 (LTE)系统架构与技术规范 M ，人民邮电出版社 , 2010。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -