【正文】 用時(shí)間進(jìn)行雙工的，而 FDD 是采用一對(duì)頻率來(lái)進(jìn)行雙工。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 一、 LTE 的初步需求 早在 2020年 11月份 3GPP魁北克的會(huì)議上， 3GPP決定開始 3G系統(tǒng)的長(zhǎng)期演進(jìn)（ Long Term Evolution）的研究項(xiàng)目。該系統(tǒng)必須能夠和現(xiàn)有系統(tǒng)（ 2G/）共存。 OFDM 技術(shù)源于 20 世紀(jì) 60 年代，其后不斷完善和發(fā)展， 90 年代后隨著信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)字廣播、 DSL 和無(wú)線局域網(wǎng)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 LTE 必選技術(shù) 為進(jìn)一步提高頻譜效率， MIMO(多輸入 /多輸出 )技術(shù)也成為 LTE 的必選技術(shù)。 為了降低控制和用戶平面的時(shí)延，滿足低時(shí)延 (控制面延遲小于 100ms,用戶面時(shí)延小于 5ms)的要求，目前的 NodeBRNCCN的結(jié)構(gòu)必須得到簡(jiǎn)化， RNC作為物理實(shí)體將不復(fù)存在， NodeB將具有 RNC 的部分功能，成為 eNodeB， eNodeB 間通過 X2 接口進(jìn)行網(wǎng)狀互聯(lián)，接入到 CN 中。 作為 LTE 的需求， TDD 系統(tǒng)的演進(jìn)與 FDD 系統(tǒng)的演進(jìn)是同步進(jìn)行的。 到 2020 年 6 月， LTE 的可行性研究階段基本結(jié)束，規(guī)范制定階段開始啟動(dòng)。在 RAN 38 次全會(huì)上 融合幀結(jié)構(gòu)方重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 案獲得通過，被正式寫入 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)中。 作為瑞典的主要運(yùn)營(yíng)商， TeliaSonera 近年來(lái)致力于升級(jí)網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供更高的速率、更豐富的業(yè)務(wù)，讓用戶即使在移動(dòng)狀態(tài)中也能享受高速流暢的網(wǎng)絡(luò)連接。根據(jù)協(xié)議，愛立信向 TeliaSonera 提供的 LTE 系統(tǒng)包括全新 RBS6000 系列的LTE 無(wú)線基站、演進(jìn)分組核心網(wǎng)、包含了 Redback 公司 SmartEdge1200 路由器和最新 EDA 多址接入聚集交換機(jī)的移動(dòng)回程鏈路解決方案。 就在全球經(jīng)濟(jì)尚未走出低谷的時(shí)候， TeliaSonera 宣布部署全球首個(gè) LTE 商用站點(diǎn)。 2）日本正式發(fā)放 LTE 牌照 日本正式發(fā)放 LTE 牌照，計(jì)劃 2020 年投入使用 2020 年 5 月 7 日日本總務(wù)省發(fā)放了 4 個(gè) LTE 牌照。日本在以無(wú)線寬帶為標(biāo)志的4G 時(shí)代將采用業(yè)界統(tǒng)一的 LTE 標(biāo)準(zhǔn)，這將有助于 LTE 的迅逐普及。 日本最大的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商 NTT DoCoMo 計(jì)劃在今后 5 年投資 3000 至 4000 億日元，建設(shè) LTE基站和骨干通信網(wǎng)。軟銀移動(dòng)將投資 1200 億日元于設(shè)備，計(jì)劃于2020 年至 2020 年提供業(yè)務(wù)。 KDDI 將于 2020 年提供業(yè)務(wù)。 有關(guān)專家指出，日本政府之所以及早發(fā)放 LTE 牌照，是著眼于在全球領(lǐng)先部署 4G。 3） Verizon 將率先在美國(guó)實(shí)現(xiàn) LTE 商用 由 Verizon Communications 與沃達(dá)豐公司共同組建的 Verizon Wireless 公司已經(jīng)在今重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 年選定愛立信與阿爾卡特朗訊作為首要網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商，支持其在美國(guó)啟動(dòng) LTE 網(wǎng)絡(luò)部署。這兩家入選的設(shè)備廠商將為 Verizon Wireless 部署網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，使其能夠自 2020 年起率先在美國(guó)推出商用 LTE服務(wù)。無(wú)論采用何種接入技術(shù)，該系統(tǒng)均可實(shí)現(xiàn)豐富的多媒體應(yīng)用。 Verizon 計(jì)劃在其無(wú)線和固定寬帶網(wǎng)絡(luò)上提供基于 IMS 的 IP 融合應(yīng)用和服務(wù)。 Verizon Wireless 在進(jìn)行 LTE 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)并提供商用服務(wù)的同時(shí) ，也將擴(kuò)展其 FiOS 光網(wǎng)絡(luò)。 4） WIMAX 成為運(yùn)營(yíng)商發(fā)展寬帶業(yè)務(wù)的選擇之一 在全球 1700 多家擁有 WiMAX 頻譜資源的授權(quán)運(yùn)營(yíng)商中，約有 470 家擁有 50MHz 或更寬的帶寬，考慮使用 WiMAX 提供長(zhǎng)期能盈利的寬帶服務(wù)，最近美國(guó)、日本、韓國(guó)、意大利、沙特、俄羅斯、臺(tái)灣等地區(qū)的運(yùn)營(yíng)商都已經(jīng)或者計(jì)劃推出基于 WiMAX 的無(wú)線寬帶服務(wù)。在這些用戶中，有很大一部分將來(lái)自可能在 2020 年轉(zhuǎn)換到 WiMAX 的一些大型專有網(wǎng)絡(luò)用戶，如 Clearwire 公司在美國(guó)的網(wǎng)絡(luò)。 在 2020 年到 2020 年期間， WiMAX 陣營(yíng)將面臨經(jīng)濟(jì)壓力，許多新興移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商對(duì) WiMAX的資本投資將會(huì)放緩，其中包括 頻段的大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商，他們會(huì)將其主要精力放在最有利可圖的市場(chǎng)部分 ——— 尋找可靠性連接的企業(yè)客戶 。 5） Alvarion 為中華電信布建 WiMAX 網(wǎng)絡(luò) 09 年初，無(wú)線寬帶解決方案提供商 Alvarion 宣布為中華電信在臺(tái)灣地區(qū)宜蘭縣東北部為當(dāng)?shù)卣冀ㄒ粋€(gè)新的移動(dòng) WiMAX 網(wǎng)絡(luò)，以配合“移動(dòng)臺(tái)灣”應(yīng)用推廣計(jì)劃。 該寬頻無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用 Alvarion 的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)無(wú)線 WiMAX 解決方案，由 eASPNet 提供服務(wù)支持，覆蓋宜蘭縣羅東鎮(zhèn)以及宜蘭縣內(nèi)受歡迎的風(fēng)景區(qū)，能向宜蘭縣居民、游客和商務(wù)人士提供無(wú)所不在的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 LTE(Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn) )項(xiàng)目是 3G 的演進(jìn)， LTE 并非人們普遍誤解的 4G 技術(shù)，而是 3G 與 4G 技術(shù)之間的一個(gè)過渡，是 的全球標(biāo)準(zhǔn) ,它改進(jìn)并增強(qiáng)了 3G 的空中接入技術(shù)，采用 OFDM 和 MIMO 作為其無(wú)線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)，這種以 OFDM/FDMA 為核心的技術(shù)重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 可以被看作“準(zhǔn) 4G”技術(shù)。改善了小區(qū)邊緣用戶的性能，提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。美國(guó)第一大移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商VerizonWireless 2020 年二月在巴塞羅那宣布投資 170 億美元建設(shè) LTE 網(wǎng)絡(luò)，并于 2020 正式商用。 全球第 一大運(yùn)營(yíng)商中國(guó)移動(dòng)也將在 2020 年世博會(huì)期間啟動(dòng) TDLTE 測(cè)試網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，不過中國(guó)移動(dòng)采用了 TDLTE 技術(shù)，目前 TDLTE 的下載速度最高可以達(dá)到 100Mbps。 （ 2） TDLTE：中國(guó)創(chuàng)造 走向世界 業(yè)界巨頭共同發(fā)力標(biāo)準(zhǔn)，是任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)走向全球市場(chǎng)的根本性“抓手”，也是“中國(guó)制造”走向“中國(guó)創(chuàng)造”的關(guān)鍵所在。而作為全球 4G 候選標(biāo)準(zhǔn)的 TDLTE，注定將因?yàn)闃I(yè)界巨頭的共同發(fā)力，創(chuàng)造出產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的“中國(guó)速度”。 TDLTE 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在速率、時(shí)延和頻譜利用率等多個(gè)領(lǐng)域，使得運(yùn)營(yíng)商能夠在有限的頻譜帶寬資源上具備更強(qiáng)大的業(yè)務(wù)提供能力，而這正是全球移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)孜孜以求的目標(biāo)所在?；?TDD 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)部署不需要成對(duì)頻譜，并且通過日益發(fā)展的寬帶功放技術(shù)，可以把零散的頻譜聚合起來(lái)提供業(yè)務(wù)，更增強(qiáng)了運(yùn)營(yíng)商的頻譜資源利用效率和網(wǎng)絡(luò)部署效率。 標(biāo)準(zhǔn)的成功，必須依賴于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。正如國(guó)際電信聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)趙厚麟強(qiáng)調(diào)的那樣，當(dāng)前 TDLTE 關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn) 品的研發(fā)工作正快速推進(jìn)，終端芯片、儀表等薄弱環(huán)節(jié)取得了重要突破，形成了相對(duì)完整的產(chǎn)業(yè)鏈。目前，海思、創(chuàng)毅視訊、 Sequans 接連推出工程樣片，老牌芯片廠商高通、 ST Ericsson 正在抓緊布局 TDLTE，而華為、創(chuàng)毅視訊、 Sequans、三星已 經(jīng)率先推出了 CPE、數(shù)據(jù)卡形態(tài)的 TDLTE 小型化終端，并已在世博會(huì)上精彩亮相。從2020 年開始，中國(guó)移動(dòng)一直在組織芯片、終端、核心網(wǎng)、無(wú)線接入網(wǎng)等各個(gè)層面的主要供應(yīng)商進(jìn)行 IOT 測(cè)試，各家領(lǐng)先供應(yīng)商也都在自發(fā)的進(jìn)行 IOT 測(cè)試合作，如上面提到的海思、三星、 Sequans、創(chuàng)毅視訊、華為、摩托羅拉、上海貝爾、諾基亞西門子等。這就注定了 TDLTE 不僅是一個(gè)國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn)，并且其發(fā)展也將符合通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律，在移動(dòng)寬帶時(shí)代獲得國(guó)際化的應(yīng)用與推廣。 TDLTE，從誕生起就得到了政府的高度重視和大力支持。工信部副部長(zhǎng)婁勤儉也表示：“政府正在進(jìn)一步完善發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)定不移地支持 TDLTE 的快速發(fā)展，為 TDLTE 營(yíng)造良好的發(fā)展環(huán)境”。同時(shí)，繼世博會(huì)之后，中國(guó)政府還將部署開更大 規(guī)模的現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證和發(fā)展推廣工作。在中國(guó)移動(dòng)的積極努力下， TDLTE 演示網(wǎng)在上海世博會(huì)上驚艷亮相。 在政府和中國(guó)移動(dòng)的聯(lián)手推動(dòng)以及產(chǎn)業(yè)界的共同 努力下，中國(guó)有望在 LTE 與 4G 時(shí)代與全球?qū)崿F(xiàn)同步，因?yàn)?TDLTE 與 LTE FDD 已然實(shí)現(xiàn)了同時(shí)起步、同步發(fā)展。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 眾所周知，移動(dòng)通信的頻率資源正在全球變得越來(lái)越稀缺，同時(shí)移動(dòng)通信的帶寬需求卻永無(wú)止境， TDLTE 恰好在這兩個(gè)方面都有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。 目前除了臺(tái)灣、印度之外，近期在日本、歐洲、北美等多個(gè)區(qū)域也陸續(xù)傳出了拍賣 TDD頻譜和運(yùn)營(yíng)商日益關(guān)注 TDLTE 的消息， TDLTE 國(guó)際化進(jìn)展順利。 2020 年，中國(guó)移動(dòng)即與 Verizon Wireless、沃達(dá)豐聯(lián)合起來(lái)，共同開展了 TDLTE 的技術(shù)試驗(yàn) 和測(cè)試，而其他包括 TMobile、 Orange 等多家國(guó)際著名運(yùn)營(yíng)商也都以不同形式參與推動(dòng) TDLTE 的商用化進(jìn)程。目前，歐洲、美洲、亞太等多個(gè)區(qū)域?yàn)閿?shù)不少的海外運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)與中國(guó)建立了 TDLTE 合作，多家運(yùn)營(yíng)商計(jì)劃在 2020 年啟動(dòng)試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)乃至商用網(wǎng)絡(luò)部署， TDLTE 國(guó)際市場(chǎng)機(jī)遇已經(jīng)顯現(xiàn)。工業(yè)和信息化部電信研究院副院長(zhǎng)曹淑敏對(duì)此顯然滿懷信心：“ TDLTE 的誕生及快速發(fā)展是我國(guó)由‘電信大國(guó)’向‘電信強(qiáng)國(guó)’邁出的又一大步，目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)界的實(shí)力越來(lái)越強(qiáng)，國(guó)際影響力也越來(lái)越大。 第四節(jié) 本章小結(jié) 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 第 三 章 三種典型制式的物理層結(jié)構(gòu) 第一節(jié) GSM系統(tǒng)物理層結(jié)構(gòu) 一、 GSM 系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范 GSM 系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范中只對(duì)功能和接口制定了詳細(xì)規(guī)范，未對(duì)硬件做出規(guī)定。 GSM 系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范共分 12 章： 表 系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范 系列 內(nèi)容 01 概述 02 業(yè)務(wù)方面 03 網(wǎng)絡(luò)方面 04 MSBS 接口與協(xié)議 05 無(wú)線路徑上的物理層 06 話音編碼規(guī)范 07 MS 終 端適配器 08 BSMSC 接口協(xié)議 09 網(wǎng)絡(luò)互通 10 業(yè)務(wù)互通 11 設(shè)備和型號(hào)認(rèn)可規(guī)范 12 操作和維護(hù) 這些系列規(guī)范都是由 ETSI 組建的不同工作組和專家組編寫而成的。后來(lái)修改過幾次， 1990 年以后除了傳真方面的規(guī)范外，其它很少作改動(dòng)， 1992 年底基本凍結(jié)。但后來(lái)由于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（ 3G）的提出， GSM 第三階段標(biāo)準(zhǔn)就中止了。 二、 GSM 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 移動(dòng)通信網(wǎng)主要分交換傳輸部分和無(wú)線部分，交換傳輸部分與 PSTN 網(wǎng)很類似，而無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是特有的，無(wú)線比有線存在很多不確定因素，而移動(dòng)無(wú)線電比固定無(wú)線通信由于其移動(dòng)性和傳播條件的惡劣就更復(fù)雜。 一套完整的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是由交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（ SS）、無(wú)線基站子系統(tǒng)（ BSS）、移動(dòng)臺(tái)（ MS）及操作維護(hù)子系統(tǒng)（ OMC）四大子系統(tǒng)設(shè)備組成。也就是說(shuō)，各接口都是開放式接口。 為了各個(gè)廠家所生產(chǎn)的設(shè)備可以通用，上述各組成部分的連接都必須嚴(yán)格地符合規(guī)定的接口標(biāo)準(zhǔn)。 GSM 系統(tǒng)各功能實(shí)體之間的接口定義明確，同樣 GSM 規(guī)范對(duì)各接口所使用的分層協(xié)議也作了詳細(xì)的定義協(xié)議是各功能實(shí)體之間共同的“語(yǔ)言”，通過各個(gè)接口互相傳遞有關(guān)的消息，為完成 GSM 系統(tǒng)的全部通信和管理功能建立起有效的信息傳送通 道。 GSM 系統(tǒng)各接口采用的分層協(xié)議結(jié)構(gòu)是符合開放系統(tǒng)互連 OSI 參考模型的。 其中 BSC 與 MSC 之間的接口為“ A”接口；移動(dòng)交換中心與訪問位置寄存器之間的接口為“ B”接口；移動(dòng)交換中心與歸屬位置寄存器之間的接口為“ C”接口；歸屬位置寄存器與訪問位置寄存器之間的接口為“ D” 接口； 移動(dòng)交換中心之間的接口為“ E” 接口；移動(dòng)交換中心與設(shè)備標(biāo)志寄存器之間的接口為“ F” 接口；訪問位置寄存器之間的接口為“ G” 接口；BSS 與 MS 之間的接口為“ Um”接口；基站收發(fā)臺(tái)與基站控制器之間的接口為“ Abis”接口。因此，各設(shè)備生產(chǎn)廠家對(duì) A 接口都采用各自的接口協(xié)議，對(duì) Um 接口遵循 TACS 規(guī)范。 (1) 交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) 交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（ SS）主要完成交換功能和客戶數(shù)據(jù)與移動(dòng)性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫(kù)功能。 MSC 提供交換功能，完成移動(dòng)用戶尋呼接入、信道分配、呼叫接續(xù)、話務(wù)量控制、計(jì)費(fèi)、基站管理等功能，還可完成 BSS、 MSC 之間的切換和輔助性的無(wú)線資源管理、移動(dòng)性管 理等，并提供面向系統(tǒng)其它功能實(shí)體和面向固定網(wǎng)（ PSTN、 ISDN 等）的接口功能。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 MSC 處理用戶呼叫所需的數(shù)據(jù)和后面介紹的三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)有關(guān)，它們是 HLR 、 VLR 和 AUC，MSC 根據(jù)用戶當(dāng)前位置和狀態(tài)信息更新數(shù)據(jù)庫(kù)。一個(gè) HLR 能夠控制若干個(gè)移動(dòng)交換區(qū)域或整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)，所有用戶重要的靜態(tài)數(shù)據(jù)都存貯在 HLR 中，在 GSM通信網(wǎng)中，通常設(shè)置若干個(gè) HLR，每個(gè)用戶都必須在某個(gè) HLR（相當(dāng)于該用戶的原籍）中登記。這樣做的目的是保證當(dāng)呼叫任一個(gè)不知處于哪一個(gè)地區(qū)的移動(dòng)用戶時(shí)，均可由該移動(dòng)用戶的原地位置寄存器獲知它當(dāng)時(shí)處于哪一個(gè)地區(qū)，進(jìn)而建