論文_4g無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的研究-文庫(kù)吧
2025-05-18 06:44 本頁(yè)面
【正文】 過(guò) LTE 作為橋梁，填補(bǔ)這些技術(shù)差異。 3GPP 希望 LTE 技術(shù)保持無(wú)線資源頻譜高利用率的優(yōu)勢(shì)，并能夠在已有和新的頻段，特別是一些零碎的頻段上進(jìn)行部署。在 3GPP 的推動(dòng)下，很多研究機(jī)構(gòu)和廠商參與到標(biāo)準(zhǔn)制定中來(lái)，從而解決了在 3G 中專(zhuān)利過(guò)度集中的問(wèn) 題。 LTE 按照傳輸方式的不同，可分為 TDD 和 FDD 兩種雙工方式，即可分為 TDD LTE（即 TDLTE）和 FDD LTE。兩種制式在信號(hào)生成、編碼、調(diào)制解調(diào)技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)技術(shù)上基本一致。 TDD方式按演進(jìn)路線分為 LTE TDD1 和 LTE TDD2 兩類(lèi)，其中 LTE TDD1 在幀結(jié)構(gòu)方面與 LTE FDD 相近，而 LTE TDD2 幀結(jié)構(gòu)更加接近于中國(guó)移動(dòng) 3G時(shí)代的 TDSCDMA 制式。正是基于這點(diǎn)，采用 TDD2 雙工方式的 TDLTE 在技術(shù)上更容易與 TDSCDMA 系統(tǒng)融合演進(jìn)，比較有效地解決了新建一個(gè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)成本過(guò)高，選址困難等問(wèn)題，毫無(wú)疑問(wèn)地被確定為 TDSCDMA 標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)演進(jìn)技術(shù)。 LTE 在 2021 年年中完成了研究 項(xiàng)目（ Study Item）階段，明確了 LTE 的概念和目標(biāo)需求，并對(duì)各方提出的技術(shù)提案進(jìn)行評(píng)估和討論； 2021 年年中前開(kāi)始工作項(xiàng)目（ Work Item）階段，討論未來(lái)的 LTE 細(xì)節(jié)，開(kāi)始建立標(biāo)準(zhǔn)， WI階段持續(xù)到 2021 年年中； 2021 年年初， 3GPP 發(fā)布了第一個(gè)商用版本 R8；一年之后（ 2021年中）發(fā)布了增強(qiáng)版本 R9，主要增加了雙流波束賦形（主要是對(duì)于下行鏈路）、增強(qiáng)型多播廣播多媒體業(yè)務(wù)、 Femto 基站（家庭基站）等新技術(shù)和新功能； R10版本的 LTE 標(biāo)準(zhǔn)在 2021 年初制定完成并發(fā)布，即 LTE‐ A，標(biāo)志著真 正的 4G 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)確立。該版本增加了大量的新技術(shù)和新功能，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能得到極大的提高 [5]。 LTE 的技術(shù)需求和目標(biāo) 3GPP 為確立 LTE 系統(tǒng)需求創(chuàng)建了一個(gè)研究項(xiàng)目，用以確保其能在 3G 和 4G系統(tǒng)間充當(dāng)橋梁作用，并使 LTE 能在未來(lái) 10 年的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著該研究項(xiàng)目的深入展開(kāi)， LTE 需求被不斷完善和細(xì)化，并于 2021 年 6月完成最終版本。 具體需求可歸納為如下幾點(diǎn)： （ 1）系統(tǒng)建立連接的時(shí)延和系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延必須降低； （ 2）提高用戶(hù)數(shù)據(jù)傳輸速率，理論上應(yīng)該比 3G 高一個(gè)數(shù)量級(jí)； （ 3）提高小 區(qū)邊緣的數(shù)據(jù)傳輸速率和用戶(hù)接入成功率； （ 4）提高頻譜效率，理論上應(yīng)該比 3G高一個(gè)數(shù)量級(jí)； （ 5）增強(qiáng)多種帶寬（包括現(xiàn)有和新增）的使用靈活度； （ 6）簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)； （ 7）提高切換成功率，無(wú)論是在同系統(tǒng)或者異系統(tǒng)中； （ 8）實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端的合理功耗。 LTE 技術(shù)目標(biāo)匯總?cè)缦拢? 項(xiàng)目 技術(shù)目標(biāo) 備注 峰值速率 下行大于 100Mbit/s 在 20MHz帶寬下，LTE以 FDD模式運(yùn)行 上行大于 50Mbit/s 峰值頻譜速率 下行大于 5bit/s 上行大于 小 區(qū)平均頻譜速率 下行大于 ~， IRC接收機(jī) 上行大于 ~小區(qū)邊緣頻譜效率 下行大于 ~， IRC接收機(jī) 上行大于 ~系統(tǒng)用戶(hù) 平面延時(shí) 10ms 系統(tǒng)連接 建立時(shí)延 100ms 從空閑狀態(tài)至激活狀態(tài) 系統(tǒng)運(yùn)行帶寬 ~20MHz 移動(dòng)性 120km/h~350km/h(甚至在某些頻段支持500km/h) 高速移動(dòng) 15~120km/h高性能 中等移動(dòng)速度 0~15km/h性能優(yōu)化 低移動(dòng)速度 本文的主要工作以及論文內(nèi)容安排 本文的主要工作是結(jié)合實(shí)際工作探討 TDLTE 的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)。論文章節(jié)安排如下 : 第一章 緒論 ,介紹了課題的選題背景和移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展過(guò)程，以及我國(guó)移動(dòng)通信的現(xiàn)狀，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重要性和 LTE 的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程。 第二章 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) ,介紹了 TDLTE 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化相關(guān)的系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。 第三章 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的原理與方法 ,探討 TDLTE 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的過(guò)程、方法、內(nèi)容與技術(shù)。 第四章 TDLTE網(wǎng)絡(luò)工程優(yōu)化 ,對(duì)在 TDLTE工程優(yōu)化工作中遇到的幾種典型問(wèn)題進(jìn)行研究與分析。 第五章 總結(jié)與展望 ,總結(jié)了當(dāng)前工作的情況并展望移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的前景。 第 2 章 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù) 在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中我們通常需要根據(jù)問(wèn)題的現(xiàn)象 ,選擇不同的問(wèn)題分析與處理方法 ,熟悉系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與接口技術(shù)可以使我們更加準(zhǔn)確的進(jìn)行信令跟蹤和判斷故障點(diǎn)。本章主要介紹 TDLTE 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化相關(guān)的系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。 TDDLTE 是由 CDMA TDD 演進(jìn)來(lái)的 LTE 系統(tǒng) ,其演進(jìn)過(guò) 程已經(jīng)歷了 3GPP RR9和 R10 等三個(gè)版本。在 R8 版本中 ,明確采用由 TDSCDMA 系統(tǒng)演進(jìn)的 LTE TDD Type 2 作為的 TDDLTE 物理層頓結(jié)構(gòu) ,并定義了相應(yīng)的物理層參數(shù)。 TDLTE 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) TDLTE 系統(tǒng)由三部分組成 :演進(jìn)分組核心網(wǎng) (EPC)、演進(jìn)型基站 (eNB)及用戶(hù)設(shè)備 (UE)。 EPC 由控制處理部分 (MME)和數(shù)據(jù)承載部分 (SGW)組成 ,eNB 組成了 EUTRAN,EPC 與 EUTRAN 組成 EPS。 eNB 主要具有無(wú)線資源管理、 UE 附著時(shí)選 擇 MME、壓縮 IP 頭和加密用戶(hù)數(shù)據(jù)流、用戶(hù)面數(shù)據(jù)向 SGW 的路由、調(diào)度及發(fā)送尋呼和廣播信息、移動(dòng)性測(cè)量及配置測(cè)量報(bào)告等功能。 MME 主要的功能包括 :向 eNB 分發(fā)尋呼信息、空閑狀態(tài)的移動(dòng)性管理、 SACE 承載控制、安全控制和非接入層 (NSA)信令的加密及完整性保護(hù)等。 SGW 主要的作用是結(jié)束因?qū)ず粼蛏傻挠脩?hù)平面數(shù)據(jù)包和完成因移動(dòng)性進(jìn)行的用戶(hù)面切換工作。 TDLTE 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口與協(xié)議 TDLTE 系統(tǒng)的主要接口包括空中接口、 S1 接口和 X2接口等。 UE 通過(guò)空中接口與 eNB 連接 。eNB 通過(guò) S1 接 口與 EPC 相連 。eNB 間通過(guò) X2 接口互相連接。和 UMTS 相比 ,NodeB 與 RNC 融合成 eNB,因此 TD LTE沒(méi)了 lub 接口 。 X2 接口和 lur接口類(lèi)似 ,S1 接口和 lu 接口類(lèi)似 ,但是都進(jìn)行了很多的簡(jiǎn)化。 eNB 與 MME 間的接口是 S1MME,應(yīng)用協(xié)議是 S1AP,主要用于 S1 接口的無(wú)線接入承載控制和接口專(zhuān)用的操作維護(hù)功能 。eNB 與 SGW 間的接口是 S1U,完成傳送用戶(hù)數(shù)據(jù)和用戶(hù)平面控制幀。 X2 接口的應(yīng)用協(xié)議是 X2AP,其主要作用是支持激活模式的手機(jī)移動(dòng) ,分組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和多小區(qū)的無(wú)線資源管理等。
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