【正文】 21 參考文獻(xiàn) 1 彭木根，王廣文 .TDSCDMA 移動(dòng)通信系統(tǒng) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. 2 彭木根，王廣文 .TDSCDMA 移動(dòng)通信系統(tǒng) — 增強(qiáng)和演進(jìn)。我愿在未來(lái)的學(xué)習(xí)和研究過程中，以更加豐厚的成果來(lái)答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過我的所有老師、同學(xué)和朋友。在論文的選題、資料查詢、開題、研究和撰寫的每一個(gè)環(huán)節(jié)，得到李 老師的認(rèn)真指導(dǎo)和幫助。我的論文指導(dǎo)老師是 李繼承老師 ，抽出大量時(shí)間指導(dǎo)我的論文寫作，老師的諄諄教導(dǎo)和鼓勵(lì)給了我信心和 勇氣。 20 致謝 在論文提交之際，我思 緒萬(wàn)千，心情久久不能平靜。移動(dòng)通信技術(shù)也在朝著寬帶化的方向發(fā)展，力爭(zhēng)在 4G 時(shí)代有更大的突破。目前，需要進(jìn)一步對(duì) TD— SCDMA 的繼續(xù)演進(jìn)開展研究，并推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。整個(gè) TDD 技術(shù)演進(jìn)的過程將是一個(gè)平滑過渡的過程，以最節(jié)省的投資獲得新技術(shù)的更新、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的優(yōu)化，以及最大的用戶滿意度。數(shù)據(jù)速率和 Qos 需求的快速增長(zhǎng)是通信系統(tǒng)發(fā)民兵必然趨勢(shì)。 19 結(jié)論 TD— SCDMA 系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)是提供更高的數(shù)據(jù)速率、低時(shí)延、低成本、優(yōu)化的系統(tǒng)覆蓋和容量，以及對(duì)高移動(dòng)性的支持。 2020 年的中國(guó)電信業(yè)在平穩(wěn)的發(fā)展中少見亮點(diǎn)，但在 10 城市中進(jìn)行的 TD— SCDMA 擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模技術(shù)試驗(yàn)卻是 18 中國(guó)電信業(yè)畫卷中具有開創(chuàng)性和震憾力的濃墨重彩。根據(jù)計(jì)劃，廣州 TD 試驗(yàn)網(wǎng)的覆蓋區(qū)域全部面積達(dá) 1153 平方公里，除廣州城區(qū)外，廣州新白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)、廣深高速、機(jī)場(chǎng)高速、廣惠高速、 105 國(guó)道等重要干道也將布網(wǎng)。接下來(lái)是天津、仍由中興通訊和普天承建。由大唐承建的上海 TD 網(wǎng)覆蓋范圍為 1100 平方公里以上覆蓋區(qū)域包括高速環(huán)線、磁浮、地鐵、體育場(chǎng)館等。 到目前為止，中國(guó)移動(dòng)已根據(jù)建網(wǎng)進(jìn)度向各系統(tǒng)設(shè)備廠商支付了 80%以上的貨款，個(gè)別廠商甚至已獲得 90%的貨款?！币虼?，以 TD 為核心的 3G 獨(dú)立演進(jìn)路線已確定為中國(guó)移動(dòng)通信向未來(lái)發(fā)展的主要走向。中國(guó)政 府也明確提出，要在目前的基礎(chǔ)上，繼續(xù)推動(dòng) TD— SCDMA 不斷成熟和商用；要推動(dòng)落實(shí)信息產(chǎn)業(yè)鼓勵(lì)自主創(chuàng)新的政策，并加強(qiáng)規(guī)劃和指導(dǎo)；要繼續(xù)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略，加強(qiáng)信息產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作。 自主創(chuàng)新取得的優(yōu)異成績(jī)及未來(lái)發(fā)展的前景 通過艱苦的國(guó)內(nèi)餐博弈， TD— SCDMA LTE 中長(zhǎng)期獨(dú)立演進(jìn)的戰(zhàn)略問題基本得到解決，中國(guó)繼續(xù)掌握著 TD— SCDMA 的核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)。在此方案中， TD— SCDMA 特色核心技術(shù)的擴(kuò)展和增強(qiáng)，與 MIMO、 OFDMA 主流技術(shù)有機(jī)結(jié)合，顯著提高 MIMO、 OFDMA 系統(tǒng)性能，包括了 BR— OFDMA、基于智能天線的多流 MIMO、基于 BR— OFDMA 的聯(lián)合檢測(cè)、基于 TD—SCDMA 演進(jìn)幀結(jié)構(gòu)的同步、小區(qū)搜索、隨即接入、尋呼等物理過程。經(jīng)過多次會(huì)議和多家國(guó)內(nèi)外廠商的大量的講座和方案融合， 2020 年 11 月，大唐聯(lián)合我國(guó)相關(guān)企業(yè)共同推動(dòng)的 OFDM 后續(xù) TD— SCDMA 演進(jìn)方案被 3GPP 接受，這就意味著 TD— SCDMA 系統(tǒng)可以平滑地向 LTE 演進(jìn)。 IMT— Advanced 技術(shù) 將成為未來(lái) 5~15 年間主流的移動(dòng)通信技術(shù)。 ITU將用 3 年的時(shí)間來(lái)完成 IMT— Advanced 技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)工作。在未來(lái)的演進(jìn)過程中，哪一種技術(shù)路線勝出，將是各國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)、科技與技術(shù)力量博弈的結(jié)果。但是，移動(dòng) WiMAX 的情況要復(fù)雜許多，作為大規(guī)模應(yīng)用的、基于 IP 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的全新技術(shù)，它不像 3G 那樣是對(duì)已有技術(shù)的農(nóng)步程式級(jí)，沒有經(jīng)過在真實(shí)移動(dòng)復(fù)雜環(huán)境中的實(shí)際考驗(yàn)；另一個(gè)不確定的因素是 WiMAX 至今沒有全球統(tǒng)一和足夠的頻譜支持，特別是在中國(guó)，至今尚未批準(zhǔn)任何 WiMAX 的頻率規(guī)劃。以上是移動(dòng)通信演進(jìn)的兩個(gè)主流 路線，也是占世界絕大多數(shù)移動(dòng)通信市場(chǎng)的路線。 16 第 4章 自主創(chuàng)新在 3G 演進(jìn) 中的延續(xù)與強(qiáng)化 預(yù)測(cè) 3G的演進(jìn)途徑及目前預(yù)計(jì)的困難 目前， 3G 的演進(jìn)有三條路徑，其一是以 3GPP 為基礎(chǔ)的技術(shù)軌跡，即從第二代的 GSM、 代的 GPRS 到第三代的 WCDMA、第三代增強(qiáng)型的HSDPA， HSUPA，以及 LTE 發(fā)展路線，最后演進(jìn)到 IMT— Advanced,即B3G/4G。與此相呼應(yīng)的是，在中國(guó)提交給 ITU 的 IMT— Advanced(4G)頻譜方案中，也將 頻段作為 4G 的必選頻率，從而否定了在中國(guó)為 wimax 分配此頻率的可能。 去年底推出的 標(biāo)準(zhǔn)則面向 IMT— Advanced(4G),欲與3G 演進(jìn)的 LTE、 UMB 爭(zhēng)雄。在今年 10 月 19 日 ITU 的世界無(wú)線電通信全會(huì)上， wimax 以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)獲得通過成為全球新的 3G 標(biāo)準(zhǔn)，盡管它還需要得到今年在日內(nèi)瓦召開的世界無(wú)線電通信大會(huì)的最后批準(zhǔn)。 對(duì)中國(guó) 3G 及其增強(qiáng)型技術(shù)形成沖擊的是 WiMAX, wimax 如同一匹“黑馬”，加速著寬帶化和移動(dòng)化的進(jìn)程。另外，運(yùn)營(yíng)企業(yè)積極參與了國(guó)內(nèi)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，不僅是在業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)方面，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、維護(hù)、技術(shù)、性能標(biāo)準(zhǔn)的制定中都能看到運(yùn)營(yíng)企業(yè)的身影，總體技術(shù)的創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)能力不斷提高。 與些同時(shí)，中國(guó)移動(dòng)移動(dòng)制造企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)業(yè) 方面逐步走同成熟，系統(tǒng)設(shè)備廠商已完全具備系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)、制作、新系統(tǒng)開發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)化能力。到 2020 年上半年 HSDPA 的建網(wǎng)速度超過了 WCDMA。僅今年上半年就新增 15 個(gè)WCDMA 商用網(wǎng)絡(luò)， 31 個(gè) HSDPA 的商用網(wǎng)絡(luò)和 10 個(gè) CDMA1X 的網(wǎng)絡(luò)。從全球角度看，國(guó)際上出現(xiàn)了第二次 3G 高峰， 3G 產(chǎn)業(yè)已逐漸步入良性發(fā)展的環(huán)境。而一旦 3G 牌照發(fā)放， WCDMA 與CDMA2020 借助國(guó)內(nèi)外強(qiáng)大的技術(shù)、商用與資本實(shí)力會(huì)迅速形成規(guī)模，三種 3G 制式在中國(guó)的風(fēng)云際會(huì)，一定會(huì)演繹出如火如荼的競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展的“大戲”。來(lái)自 TD 陣營(yíng)的聲音，描繪了 TD— SCDMA 的商用前景，在今年底或明年初放號(hào) 200 萬(wàn)至 300 萬(wàn)，在 2020 年上半年計(jì)劃放號(hào) 1200萬(wàn)，這標(biāo)志著不論我國(guó) 3G 牌照發(fā)放與否， TD 都可迅速占領(lǐng)以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主的高端市場(chǎng)。有人形象的比喻， 2020 年中國(guó)的 3G 像上膛的子彈，一觸即發(fā)，目前只是處于爆發(fā)前暫時(shí)沉默。 盡管 TD 仍然存在新建基站選址困難，設(shè)備和終端的完善以及網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、優(yōu)化方面都暴露出不足，但在政府強(qiáng)力支持與推進(jìn) 下，在業(yè)界的共同努力下， TD 的成熟與成功無(wú)須存疑。 TD 網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)進(jìn)展順利，解開了糾纏中國(guó)發(fā)展 3G 的核心之結(jié)； 3G 三大國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)都已確立為我國(guó)通信待業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，解決了標(biāo)準(zhǔn)選用之感，中國(guó)發(fā)展 3G 只差牌照發(fā)放了。 3G 標(biāo)準(zhǔn)體系基本確立，無(wú)疑對(duì)中國(guó) 3G 的商用和產(chǎn)業(yè)化起到極大的促進(jìn)作用。實(shí)際上，今年 3 月 26 日到 4 月 5 日，成為影響中國(guó) 3G未來(lái)格局和走向最為重要的十天，中國(guó)移動(dòng)對(duì) TD— SCDMA 網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)進(jìn)行主設(shè)備招標(biāo)，成為中國(guó)“沒有發(fā)令槍的” 3G 建設(shè)競(jìng)賽的起點(diǎn)，也成為中國(guó) 3G 的商用進(jìn)程的標(biāo)志性事件。環(huán)境感知的思想就是將網(wǎng)絡(luò)延伸到各個(gè)角落，利用新型無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的環(huán)境感知能力，感知當(dāng) 前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境狀況、用戶及周邊環(huán)境場(chǎng)景信息尤其是頻譜信息，并根據(jù)這些狀況利用大量選進(jìn)的物理層技術(shù)做出計(jì)劃、決定和反應(yīng)，把單個(gè)節(jié)點(diǎn)獲得的頻譜信息通告給相鄰的節(jié)點(diǎn) 共 享，以便充分利用獲得的頻譜資源，提高無(wú)線通信的覆蓋范圍，同時(shí)通過靈活的資源分配方式提高頻譜、功率等資源的利用效率。另外，引入無(wú)線中繼還可以節(jié)省終端的發(fā)射功率，從而延長(zhǎng)電池壽命。無(wú)線中繼可以分為固定中繼和移動(dòng)中繼。無(wú)線中繼的基本 思想是使用中繼站將基站的信號(hào)重新處理后再發(fā)送出去。在不同的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中支持無(wú)縫切換和漫游，這些網(wǎng)絡(luò)中可以分擔(dān)服務(wù)負(fù)載，并可以選擇最優(yōu) 13 的網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供不同的服務(wù)，最大地滿足用戶的需求。在移動(dòng)泛在網(wǎng)絡(luò)中，業(yè)務(wù)種類極其豐富，而且業(yè)務(wù)提供將面向用戶的最佳體驗(yàn)，即對(duì)服務(wù) Qos 的保證。結(jié)合軟件無(wú)線電技術(shù)，終端可下載不同標(biāo)準(zhǔn)的接入網(wǎng)模式和流程，實(shí)現(xiàn)終端在不同網(wǎng)絡(luò)之間的兼容。網(wǎng)絡(luò)信息論作為一門新的學(xué)科，在后 3G 或者 4G 移動(dòng)通信系統(tǒng)中將占重要地位，它將指導(dǎo)泛在無(wú)線系統(tǒng)的組網(wǎng)和布置。 12 圖 24 傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)結(jié)構(gòu)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu) 基于 TD— SCDMA 的第 4 代移動(dòng)通信系統(tǒng) 對(duì)于基 于 TD— SCDMA 的后 3G 或者 4G 系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，將采用 TDD 模式，主要目的在于實(shí)現(xiàn)先進(jìn)國(guó)際移動(dòng)通信（ IMT— Advanced）提出的高速和低速移動(dòng)環(huán)境下峰值速率分別達(dá) 100MB/S 和 1GB/S 的無(wú)線傳輸能力，使用的關(guān)鍵技術(shù)包括感知無(wú)線電、網(wǎng)絡(luò)感知等，還將支持無(wú)線泛在服務(wù)（ Wireless Ubiquitous Service）環(huán)境下的各種無(wú)線通信機(jī)制融合。因此，只要一個(gè)系統(tǒng)中沒有管理者，所有任務(wù)都是依靠結(jié)點(diǎn)之間的交換與配合完成。右圖是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，打破傳統(tǒng)的“服務(wù)器 /客戶端”結(jié)構(gòu)的概念，在通信中兩通信節(jié)點(diǎn)的地位是平等的，可實(shí)現(xiàn)任意兩點(diǎn)間的自由通信。 3GPP 已經(jīng)把點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)提到議事日程當(dāng)中，在 LTE 及下一代網(wǎng)絡(luò)中，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)結(jié)合 MESH 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將得到進(jìn)一步發(fā)展。 圖 23 Mesh 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信技術(shù) 現(xiàn)今在計(jì)算機(jī)網(wǎng)中，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，如網(wǎng)絡(luò)電話、比特流（ BT）下載等。多選擇性的結(jié)構(gòu)功能可提供靈活和高效傳輸性能，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的功能因此得到了優(yōu)化。分布式網(wǎng)絡(luò)中把用戶住處和控制信令信息分開，以減少服務(wù)時(shí)延，降低系統(tǒng)事例和部署的成本。 圖 22 傳統(tǒng)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 圖 MESH 結(jié)構(gòu)分為集中式和分布式結(jié)構(gòu)，集中式 MESH 結(jié)構(gòu)將傳統(tǒng)的點(diǎn) 11 對(duì)多點(diǎn)結(jié)構(gòu)以用戶終端作為中繼進(jìn)行擴(kuò)展以增加覆蓋和容量。在 MESH 網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只需傳輸很短的距離，所以它們的發(fā)送功率相對(duì)較大，從而大大降低系統(tǒng)內(nèi)的干擾并使頻率復(fù)用可以更加密集。它可以通過跳經(jīng)一系列中間節(jié)點(diǎn)以提供長(zhǎng)的端到端通信距離，同時(shí)提供足夠高的數(shù)據(jù)傳輸速率。發(fā)射功率一船受到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和用戶設(shè)備電池的限制，所以在蜂窩系統(tǒng)中鄰近基站的用戶需要采用自適應(yīng)技術(shù)以提較高的數(shù)據(jù)速率，但數(shù)據(jù)速率會(huì)隨著與基站間隔距離增加而急劇下降。 在傳 統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，對(duì)于一定發(fā)射功率來(lái)說(shuō)，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率越高，覆蓋范圍會(huì)越低。另一方面，由于傳統(tǒng)對(duì)多點(diǎn)結(jié)構(gòu)任何一條鏈路的通信都需要經(jīng)過基站，即使兩個(gè)終端離得很近，也要先將信號(hào)傳送至歸屬基站，再由基站傳送至目標(biāo)終端，再加 上 信令交互的開銷，這樣一條鏈路浪費(fèi)了很大的資源。 10 在未來(lái)演進(jìn)的通信系統(tǒng)中，為了提高覆蓋范圍和系統(tǒng)容量，引入了多跳的概念。這樣，靈活的帶寬選擇可以適應(yīng)通信系統(tǒng)在時(shí)間和區(qū)域上的變化，并有效地利用各種不同的帶寬。 TD—