時(shí)間：2023-03-22 17:42:42
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基于4G基礎(chǔ)之上的無線通信lte技術(shù)并沒有沿用3G系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，它采用了全新的設(shè)計(jì)理念，對(duì)技術(shù)進(jìn)行了革新，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的創(chuàng)新。LTE技術(shù)的結(jié)構(gòu)主要是由NodeB構(gòu)成的，它有助于減小延遲，簡(jiǎn)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)較低的成本和低復(fù)雜性。此外，其中含有的RNC節(jié)點(diǎn)也更少，對(duì)3GPP技術(shù)的貢獻(xiàn)是非凡的。總的來說，LTE無線通信技術(shù)采用了頻分多址系統(tǒng)，屬于技術(shù)改進(jìn)后的OFD-MA，它能夠?qū)崿F(xiàn)正交輸送，并兼顧單載波傳輸?shù)头鍞?shù)值，減少成本花費(fèi)。在此基礎(chǔ)上，其內(nèi)部還采用了扁平的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了多天線技術(shù)的運(yùn)用，取消了RNC節(jié)點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)了分集、陣列、空分復(fù)用的增益，可以使不同方向的多個(gè)用戶獲得同時(shí)段服務(wù)，提升峰值數(shù)率和數(shù)據(jù)傳送速度。
2.LTE技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
在科學(xué)技術(shù)日漸完善的大背景下，無線通信LTE技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用到了各行各業(yè)，且其技術(shù)特點(diǎn)也在日漸成熟。例如，在我國(guó)的上海世博會(huì)上，高清視頻監(jiān)控的初步演示就將LTE技術(shù)應(yīng)用在了其中，將網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)采編播設(shè)備利用到了系統(tǒng)之中。該技術(shù)的有效使用，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻、音頻等素材的快速傳回，提高新聞的時(shí)效性，滿足新聞傳播的訴求。從傳播速度上考慮，用戶在使用LTE無線通信技術(shù)后，下載容量40G的3D影片，不到兩小時(shí)就可以完成，其速度提高了10倍以上。
3.LTE技術(shù)的應(yīng)用展望
一方面，LTE技術(shù)是由3G技術(shù)向4G技術(shù)演進(jìn)的必經(jīng)之路。其在應(yīng)用過程中采用了最新的B3G或4G技術(shù)，如OFDM和MIMO等，在一定程度上而言可以說是4G技術(shù)在原有技術(shù)上的科學(xué)利用。它在具有LTE技術(shù)優(yōu)越性的基礎(chǔ)上，也更加接近4G系統(tǒng)技術(shù)。另一方面，LTE技術(shù)的產(chǎn)生應(yīng)用并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過程，它主要是在與WiMAX的競(jìng)爭(zhēng)中實(shí)現(xiàn)了發(fā)展。現(xiàn)如今，WiMAX的802.16e標(biāo)準(zhǔn)正在申請(qǐng)進(jìn)入3G系統(tǒng)，802.16e技術(shù)更是入選了IMTAdvanced的候選行列，并堅(jiān)持保存其原有的兼容特點(diǎn)。在未來的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)WiMAX技術(shù)與LTE技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)局面，在高技術(shù)領(lǐng)域保持良好應(yīng)用，促使其更好的發(fā)展。
4.結(jié)束語
【關(guān)鍵詞】軟交換技術(shù)下一代網(wǎng)絡(luò) LTE 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 交換技術(shù) 開放協(xié)議
中圖分類號(hào)：F224文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一．引言
傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡(luò)是建立在TDM之上的，網(wǎng)絡(luò)提供給客戶的各項(xiàng)功能都需要交換機(jī)的支持，業(yè)務(wù)處理和管理控制都是通過交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)。如果需要增加新業(yè)務(wù)，既要修訂標(biāo)準(zhǔn)又要改造交換機(jī)，導(dǎo)致新增業(yè)務(wù)需要較長(zhǎng)時(shí)間。為實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)需求，需要在網(wǎng)絡(luò)中建立公共業(yè)務(wù)平臺(tái)，將業(yè)務(wù)提供和呼叫連接分開，由智能網(wǎng)(IN)完成業(yè)務(wù)提供，而由交換機(jī)完成呼叫連接。采用此種模式很大程度上提高了業(yè)務(wù)處理能力，同時(shí)也縮短了業(yè)務(wù)提供時(shí)間。業(yè)務(wù)分離，承載出現(xiàn)多樣化，為確保承載連接和呼叫控制進(jìn)一步分離，就需要導(dǎo)入軟交換技術(shù)，通過軟交換技術(shù)在媒體層、傳送層、業(yè)務(wù)層和控制層的作用，將業(yè)務(wù)和控制分類，實(shí)現(xiàn)最終目的。
二. 軟交換技術(shù)概述。
1.軟交換的概念。
軟交換又稱為呼叫AGENT、呼叫服務(wù)器或媒體網(wǎng)關(guān)控制。其最基本的特點(diǎn)和最重要的貢獻(xiàn)就是把呼叫控制功能從媒體網(wǎng)關(guān)中分離出來，通過服務(wù)器或網(wǎng)元上的軟件實(shí)現(xiàn)基本呼叫控制功能，包括呼叫選路、管理控制、連接控制（建立會(huì)話、拆除會(huì)話）、信令互通（如從7號(hào)信令到IP信令）等。這種分離為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面，使業(yè)務(wù)提供者可以自由地將傳輸業(yè)務(wù)與控制協(xié)議結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移。這一分離同時(shí)意味著呼叫控制和媒體網(wǎng)關(guān)之間的開放和標(biāo)準(zhǔn)化，為網(wǎng)絡(luò)走向開放和可編程創(chuàng)造了條件和基礎(chǔ)。
2.軟交換技術(shù)的發(fā)展。
軟交換的概念最早起源于美國(guó)。當(dāng)時(shí)在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，用戶采用基于以太網(wǎng)的電話，通過一套基于PC服務(wù)器的呼叫控制軟件（CallManager、CallServer），實(shí)現(xiàn)PBX功能（IPPBX）。對(duì)于這樣一套設(shè)備，系統(tǒng)不需單獨(dú)鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)，而只通過與局域網(wǎng)共享就可實(shí)現(xiàn)管理與維護(hù)的統(tǒng)一，綜合成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的PBX。由于企業(yè)網(wǎng)環(huán)境對(duì)設(shè)備的可靠性、計(jì)費(fèi)和管理要求不高，主要用于滿足通信需求，設(shè)備門檻低，許多設(shè)備商都可提供此類解決方案，因此IP PBX應(yīng)用獲得了巨大成功。受到IP PBX成功的啟發(fā)，為了提高網(wǎng)絡(luò)綜合運(yùn)營(yíng)效益，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展更加趨于合理、開放，更好的服務(wù)于用戶。業(yè)界提出了這樣一種思想：將傳統(tǒng)的交換設(shè)備部件化，分為呼叫控制與媒體處理，二者之間采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（MGCP、H248）且主要使用純軟件進(jìn)行處理，于是，SoftSwitch（軟交換）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
三.下一代網(wǎng)絡(luò)LTE概述。
1.LTE概念。
LTE是3GPP在2005年啟動(dòng)的新一代無線系統(tǒng)研究項(xiàng)目。LTE采用了基于OFDM技術(shù)的空中接口設(shè)計(jì)，目標(biāo)是構(gòu)建出高速率、低時(shí)延、分組優(yōu)化的無線接入系統(tǒng)，提供更高的數(shù)據(jù)速率和頻譜利用率。整個(gè)系統(tǒng)由核心網(wǎng)絡(luò)（EPC）、無線網(wǎng)絡(luò)（E-UTRAN）和用戶設(shè)備（UE）3部分組成，（見下圖一）。其中EPC負(fù)責(zé)核心網(wǎng)部分；E-UTRAN（LTE）負(fù)責(zé)接入網(wǎng)部分，由eNodeB節(jié)點(diǎn)組成；UE指用戶終端設(shè)備。系統(tǒng)支持FDD和TDD兩種雙工方式，并對(duì)傳統(tǒng)UMTS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，其中LTE僅包含eNodeB，不再有RNC；EPC也做了較大的簡(jiǎn)化。這使得整個(gè)系統(tǒng)呈現(xiàn)扁平化特性。系統(tǒng)的扁平化設(shè)計(jì)使得接口也得到簡(jiǎn)化。其中eNodeB與EPC通過S1接口連接；eNodeB之間通過X2接口連接；eNodeB與UE 通過Uu接口連接。
（圖一，LTE系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖）
2. LTE技術(shù)的發(fā)展。
LTE項(xiàng)目是近兩年來3GPP框架內(nèi)為了應(yīng)對(duì)WiMAX等通信技術(shù)的挑戰(zhàn)于2005年年底緊急啟動(dòng)的規(guī)模龐大的新技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目。作為3G向后的演進(jìn)，LTE得到了各大通信企業(yè)、高校和通信研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注與參與。它采用OFDM和MIMO作為無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)，大大改進(jìn)并增強(qiáng)了3G的空中接入技術(shù)。數(shù)據(jù)傳輸能力方面，在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率，同時(shí)，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。與3G甚至HSPA相比，LTE在高數(shù)據(jù)速率、分組傳送、延遲降低、廣域覆蓋和向下兼容等方面都更具技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
四.軟交換技術(shù)在下一代網(wǎng)絡(luò)LTE中的應(yīng)用。
下一代網(wǎng)絡(luò)NGN是業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，通過業(yè)務(wù)與呼叫控制分離以及呼叫控制與承載業(yè)務(wù)分離實(shí)現(xiàn)相對(duì)獨(dú)立的業(yè)務(wù)體系，使業(yè)務(wù)真正獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)，靈活有效地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的提供。用戶可以自行配置和定義自己的業(yè)務(wù)特征，不必關(guān)心承載業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)形式以及終端類型，使業(yè)務(wù)和應(yīng)用的提供有較大的靈活性，從而滿足用戶不斷發(fā)展、更新業(yè)務(wù)的需求。也使得網(wǎng)絡(luò)具有可持續(xù)發(fā)展的能力和競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，下一代網(wǎng)絡(luò)是基于統(tǒng)一協(xié)議的分組式網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)，無論是電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)還是有線電視網(wǎng)，都不可能單獨(dú)作為信息基礎(chǔ)設(shè)施，但近幾年IP的發(fā)展使人們開始認(rèn)識(shí)到：各種網(wǎng)絡(luò)都將最終匯合到統(tǒng)一的IP網(wǎng)絡(luò)，即三網(wǎng)融合。各種以IP為基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)能在不同的網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)互通，IP協(xié)議成為各個(gè)通信網(wǎng)都能夠接受的通信協(xié)議，從技術(shù)上為NGN奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
軟交換是下一代網(wǎng)絡(luò)的控制功能實(shí)體，為下一代網(wǎng)絡(luò)提供具有實(shí)時(shí)性要求的業(yè)務(wù)呼叫控制和連接控制功能，是下一代網(wǎng)絡(luò)呼叫與控制的核心。軟交換技術(shù)，是NGN體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)，其核心思想是硬件軟件化，通過軟件來實(shí)現(xiàn)原來交換機(jī)的控制、接續(xù)和業(yè)務(wù)處理等功能，各實(shí)體間通過標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議進(jìn)行連接和通信，便于在NGN中更快地實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜的協(xié)議，更方便地提供業(yè)務(wù)。軟交換設(shè)備是多種邏輯功能實(shí)體的集合，提供綜合業(yè)務(wù)的呼叫控制、連接以及部分業(yè)務(wù)功能，是NGN中語音/數(shù)據(jù)/視頻業(yè)務(wù)呼叫、控制、業(yè)務(wù)提供的核心設(shè)備。
基于SRVCC 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，LTE 核心網(wǎng)絡(luò)的MME 與現(xiàn)網(wǎng)軟交換MSC Server 之間要建立基于IP 的信令接口Sv 接口。該接口在用戶從LTE 無線網(wǎng)絡(luò)向GSM/WCDMA 漫游時(shí)由用戶終端觸發(fā)PS 到CS的語音業(yè)務(wù)切換。 終端用戶在原LTE 網(wǎng)絡(luò)下的承載可能除了有基于GBR（Guaranteed Bit Rate）的語音承載外，還可能同時(shí)有非GBR 的數(shù)據(jù)承載， 在網(wǎng)絡(luò)和終端具備條件的情形下也要進(jìn)行相應(yīng)的處理。在目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)GSM 或WCDMA 支持和終端手機(jī)支持的情況下，SRVCC 的切換同時(shí)可能伴隨PS 到PS的切換。 PS 到PS 的切換要涉及到網(wǎng)絡(luò)的S3/S4 接口或Gn 接口； 同時(shí)進(jìn)行PS 到PS 的切換可使得在LTE 網(wǎng)絡(luò)如Web 瀏覽的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中保持連續(xù)。
基于3GPP 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)范和GSMA 運(yùn)營(yíng)商企業(yè)聯(lián)盟IR.92 技術(shù)規(guī)范，IMS MMTel 是2G/3G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步演進(jìn)并在LTE 時(shí)代提供多媒體語音業(yè)務(wù)的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；IMSMMTel 是保證運(yùn)營(yíng)商在下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)中處于主導(dǎo)地位的關(guān)鍵。運(yùn)營(yíng)商在現(xiàn)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中應(yīng)積極推進(jìn)和部署IMS 的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。運(yùn)營(yíng)商在現(xiàn)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，在網(wǎng)絡(luò)IP 化建設(shè)的基礎(chǔ)上，基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備演進(jìn)能力，積極的推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)軟交換系統(tǒng)與IMS 系統(tǒng)的設(shè)備功能融合，例如進(jìn)行MGCF 與MSCServer 的功能融合，IM-MGw 與軟交換MGw 融合， 推進(jìn)SIP-I 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)部署；從而簡(jiǎn)化IMS 與現(xiàn)網(wǎng)組網(wǎng)的復(fù)雜度，加快IMS 的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用步伐。 在LTE 網(wǎng)絡(luò)部署的同時(shí)，在IMS MMTel 成熟的區(qū)域部署SRVCC 的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用解決LTE 覆蓋不連續(xù)問題。 分析和準(zhǔn)備CSFB 的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用。在現(xiàn)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，在現(xiàn)有的軟交換系統(tǒng)中部署SGs 網(wǎng)絡(luò)互通接口，以確保用戶語音業(yè)務(wù)的應(yīng)用。
五. 軟交換技術(shù)的過度策略。
軟交換又稱為呼叫AGENT、呼叫服務(wù)器或媒體網(wǎng)關(guān)控制。其最基本的特點(diǎn)和最重要的貢獻(xiàn)就是把呼叫控制功能從媒體網(wǎng)關(guān)中分離出來，通過服務(wù)器或網(wǎng)元上的軟件實(shí)現(xiàn)基本呼叫控制功能，包括呼叫選路、管理控制、連接控制（建立會(huì)話、拆除會(huì)話）、信令互通（如從7號(hào)信令到IP信令）等。這種分離為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面，使業(yè)務(wù)提供者可以自由地將傳輸業(yè)務(wù)與控制協(xié)議結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移。這一分離同時(shí)意味著呼叫控制和媒體網(wǎng)關(guān)之間的開放和標(biāo)準(zhǔn)化，為網(wǎng)絡(luò)走向開放和可編程創(chuàng)造了條件和基礎(chǔ)。下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）是一個(gè)建立在IP技術(shù)基礎(chǔ)上的新型公共電信網(wǎng)絡(luò)，它將話音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)集于一體。建設(shè)下一代網(wǎng)絡(luò)是電信競(jìng)爭(zhēng)的需要。隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展和電信市場(chǎng)的逐步開放，電信業(yè)的一個(gè)最重要的發(fā)展趨勢(shì)就是業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的分離，由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供可靠、高效的基礎(chǔ)承載平臺(tái)，由業(yè)務(wù)提供商提供各種應(yīng)用，他們與設(shè)備制造商三足鼎立，共同推動(dòng)了電信業(yè)的繁榮和進(jìn)步。軟交換技術(shù)是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，軟交換思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等眾家之長(zhǎng)，形成分層、全開放的體系架構(gòu)，作為下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，軟交換不但實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的融合，更重要的是實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的融合。
從網(wǎng)絡(luò)角度看，通過軟交換機(jī)結(jié)合媒體網(wǎng)關(guān)和信令網(wǎng)關(guān)，跨接和互連電路交換網(wǎng)與分組化網(wǎng)，盡管兩個(gè)網(wǎng)仍基本獨(dú)立，但業(yè)務(wù)層已實(shí)現(xiàn)基本融合，可統(tǒng)一提供管理和加快擴(kuò)展部署業(yè)務(wù)。當(dāng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)逐漸成為網(wǎng)絡(luò)的主流業(yè)務(wù)時(shí)，可以考慮將電路交換網(wǎng)上的電話業(yè)務(wù)逐漸轉(zhuǎn)移到分組化網(wǎng)上來，最終形成一個(gè)統(tǒng)一的融合網(wǎng)。這種網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)思路的基點(diǎn)在于網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的融合，不在于節(jié)點(diǎn)的融合，它允許不同的網(wǎng)按照各自最佳的方向獨(dú)立演進(jìn)，不受限于節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，是最適合于像中國(guó)電信這樣的傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略。據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)數(shù)字估計(jì)，在8年內(nèi)一個(gè)不投資在軟交換的運(yùn)營(yíng)商的利潤(rùn)將比投資在軟交換上的運(yùn)營(yíng)商少50%。當(dāng)然，軟交換技術(shù)還在發(fā)展和完善過程之中，會(huì)有這樣或那樣的問題，但作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方向已經(jīng)獲得業(yè)界的認(rèn)同。軟交換的切入點(diǎn)將隨網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的側(cè)重點(diǎn)不同而有所差異。通常是從長(zhǎng)途局和匯接局開始，再進(jìn)入端局和接入，然后擴(kuò)展到多媒體應(yīng)用和3G網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，不同的運(yùn)營(yíng)策略將有不同的切入點(diǎn)優(yōu)先次序，但最終都是提供一個(gè)完整的端到端的解決方案，完成從電路交換網(wǎng)向分組化網(wǎng)的過渡。軟交換不僅適合于新興的電信運(yùn)營(yíng)商，也同樣適合于傳統(tǒng)的老牌電信運(yùn)營(yíng)商，都可以完成從電路交換網(wǎng)向分組化網(wǎng)的過渡。
六．結(jié)束語
軟交換技術(shù)縮短了業(yè)務(wù)提供的時(shí)間，有利于高效服務(wù)。在下一代網(wǎng)絡(luò)LTE中，利用軟交換技術(shù)的特點(diǎn)，便于打造高質(zhì)量服務(wù)，利用復(fù)雜的技術(shù)，解決通信難題，有利于移動(dòng)通信的進(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵字】 TD-LTE 無線網(wǎng)絡(luò) 覆蓋規(guī)劃
一、TD-LTE通信系統(tǒng)
LTE是以O(shè)FDM技術(shù)為核心，取消了無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC），采用扁平網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，由3GPP組織制定的全球通用標(biāo)準(zhǔn)。LTE包括頻分雙工（FDD）和時(shí)分雙工（TDD）兩種模式。
TD-LTE是指TD-SCDMA的長(zhǎng)期演進(jìn)，是TDD版本的LTE技術(shù)，采用了TDD（時(shí)分雙工）、OFDM（正交頻分復(fù)用）、MIMO（多輸入/多輸出）以及高階調(diào)制等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
二、TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)組成及其規(guī)劃
2.1 TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)組成
TD-LTE在組成方面同前代相比最大區(qū)別在于取消了RNC，eNB與EPC間通過S1接口直接相連，eNB與EPC節(jié)點(diǎn)多對(duì)多連接，形成網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，eNB之間通過X2接口直接相連。
EPC可分為控制面實(shí)體MME和用戶面實(shí)體S-GW（SGW/ PGW）。
S1接口是eNB與EPC之間的接口，它分為用戶面和控制面。S1的控制面接口（S1-MME）提供eNB和MME之間的信令承載功能。S1的用戶面接口（S1-U）提供eNB和S-GW/ P-GW之間的用戶數(shù)據(jù)傳輸功能。
X2接口是eNB和eNB之間的接口，該接口用于負(fù)載管理、差錯(cuò)處理以及終端的移動(dòng)性管理，用戶面接口稱為X2-U，控制面接口稱為X2-CP。
2.2 TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃步驟
TD-LTE規(guī)劃流程同樣包括數(shù)據(jù)采集、規(guī)模估算、站址規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)仿真、性能評(píng)估和調(diào)整五個(gè)階段。
數(shù)據(jù)采集，先根據(jù)建網(wǎng)策略提出建網(wǎng)指標(biāo)，收集準(zhǔn)確的現(xiàn)網(wǎng)基站、地理信息、業(yè)務(wù)需求等數(shù)據(jù)，用以明確建設(shè)區(qū)域及場(chǎng)景。規(guī)模估算主要是通過覆蓋和容量來確定網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基本規(guī)模。容量估算則是分析一定時(shí)隙及站型配置條件下，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)可承載的容量，計(jì)算是否可以滿足用戶容量需求。站址規(guī)劃主要是依據(jù)鏈路預(yù)算的建議值，結(jié)合目前網(wǎng)絡(luò)站址資源情況，進(jìn)行站址布局，并在確定初步布局后，結(jié)合現(xiàn)有資料或現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)來進(jìn)行可用性分析，確定目前覆蓋區(qū)域可用的共址和新建站點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)仿真是指在完成初步站址規(guī)劃后，進(jìn)一步將站址規(guī)劃方案輸入到TD-LTE規(guī)劃仿真軟件中進(jìn)行覆蓋及容量仿真分析。
通過分析仿真輸出結(jié)果，可以進(jìn)一步評(píng)估目前規(guī)劃方案是否可以滿足覆蓋及容量目標(biāo)，如存在部分區(qū)域不能滿足要求，則需要對(duì)規(guī)劃方案進(jìn)行調(diào)整修改，最終滿足規(guī)劃目標(biāo)。
2.4 TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要點(diǎn)
TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，傳播模型用于計(jì)算發(fā)射端到接收端的路徑損耗。
目前采用COST231-Hata模型作為初始模型：
其中：
d單位為km，f單位為MHz；
L為城市市區(qū)的基本傳播損耗中值；
hb、hm為基站、移動(dòng)臺(tái)天線有效高度，單位米；
a（hm）為移動(dòng)臺(tái)天線高度修正因子；
Cm為城市修正因子。
采用COST231-Hata模型計(jì)算（2.6GHz頻段）典型城市鏈路預(yù)算結(jié)果如下：
現(xiàn)階段TD-LTE容量規(guī)劃主要考慮小區(qū)平均吞吐量，要求在每扇區(qū)1載波同頻網(wǎng)絡(luò)、20MHz、2：2子幀配置條件下：小區(qū)下行平均吞吐量達(dá)到20Mbps；小區(qū)邊緣用戶下行平均速率不低于500kbps；TD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)容量仿真業(yè)務(wù)模型取定方式為單小區(qū)10個(gè)FTP用戶。
TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)CS64業(yè)務(wù)覆蓋能力略強(qiáng)于LTE網(wǎng)，因此TD-LTE如果要達(dá)到鄰區(qū)空載、10用戶同時(shí)接入時(shí)、邊緣單用戶下行吞吐量大于1Mbps的覆蓋目標(biāo)，理論上需要在TD-SCDMA現(xiàn)網(wǎng)站距基礎(chǔ)上增加少量站點(diǎn)。
三、小結(jié)
本文通過介紹TD-LTE技術(shù)，引出了TD-LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)，并詳細(xì)介紹了TD-LTE網(wǎng)絡(luò)組成及規(guī)劃要點(diǎn)。但無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)及優(yōu)化是一個(gè)重復(fù)遞歸的過程，如何做好網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和優(yōu)化，提高通信質(zhì)量，需要我們不斷的實(shí)踐探索，總結(jié)完善。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 沈嘉、索世強(qiáng)、全海洋等；3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE）技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]；北京：人民郵電出版社，2008
【關(guān)鍵詞】 預(yù)編碼 多輸入多輸出 正交幅度調(diào)制 誤比特率
一、引言
在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，可以通過高階信號(hào)調(diào)制技術(shù)和多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)來提高系統(tǒng)的頻譜效率，但是，在一個(gè)噪聲信道環(huán)境下，傳輸數(shù)據(jù)速率的提高會(huì)帶來誤碼率的提升。為了提高頻譜效率，長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE）移動(dòng)通信系統(tǒng)中采用了鏈路自適應(yīng)技術(shù)，根據(jù)信道條件的變化，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)地采用不同的調(diào)制和編碼、MIMO傳輸模式[1]、預(yù)編碼和發(fā)射功率等技術(shù)，以期在保證信號(hào)質(zhì)量的情況下取得最大的傳輸效率。
LTE移動(dòng)通信系統(tǒng)采用了正交頻分多址（OFDMA）、多輸入多輸出（MIMO）[2]等關(guān)鍵技術(shù)，以此來克服多徑信道的頻率選擇性衰落和提高系統(tǒng)的傳輸速度。本文對(duì)LTE移動(dòng)通信系統(tǒng)中預(yù)編碼算法進(jìn)行了研究，并根據(jù)信道條件的變化，對(duì)鏈路自適應(yīng)調(diào)制與編碼技術(shù)下的預(yù)編碼算法進(jìn)行了性能仿真，分析了不同調(diào)制與編碼下系統(tǒng)的傳輸速率與誤碼率的曲線變化。
二、基于信道矩陣奇異值分解的預(yù)編碼算法
多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)將連續(xù)的信號(hào)比特流拆分成多個(gè)信號(hào)子流，再將各信號(hào)子流通過不同的天線發(fā)射出去，傳輸各信號(hào)子流的多個(gè)發(fā)射天線與接收天線構(gòu)成了空間信道矩陣。在空間信道矩陣構(gòu)成的各子信道不相互獨(dú)立的情況下，各子信道將相互干擾，從而影響信號(hào)接收質(zhì)量。在LTE系統(tǒng)中，預(yù)編碼技術(shù)被看作是解決空間各子信道相互干擾最有效的方法[3]。最優(yōu)的預(yù)編碼矩陣是基于信道矩陣奇異值分解的矩陣。
首先假設(shè)在一個(gè)子幀持續(xù)時(shí)間內(nèi)，信道矩陣H不變，假設(shè)系統(tǒng)有NT根發(fā)射天線，MR根接收天線，發(fā)射符號(hào)分為L(zhǎng)層，每個(gè)層有T個(gè)符號(hào)，第i層由符號(hào)[xi，1，xi，2，...，xi，T]組成。對(duì)信道矩陣H進(jìn)行奇異值分解：
式中，n為高斯白噪聲。在實(shí)際的應(yīng)用中，由于反饋資源的限制，系統(tǒng)首先須在預(yù)先給定好的碼本里選擇一個(gè)碼本作為預(yù)編碼矩陣，也就是利用某種準(zhǔn)則得到碼本索引。
三、預(yù)編碼矩陣下的MIMO接收機(jī)算法
LTE系統(tǒng)中的預(yù)編碼矩陣指示（PMI）反饋都是基于協(xié)議配置碼本，主要有兩種準(zhǔn)則：一種是基于系統(tǒng)容量最大化，另一種是基于最小誤碼率（BER）[4]。本論文采用基于最小誤碼率的MMSE準(zhǔn)則，減小發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)之間的誤差信號(hào)功率值，并以此自適應(yīng)選擇不同的調(diào)制方式和編碼，以便保證系統(tǒng)取得最大的傳輸容量。假設(shè)均衡后的信號(hào)為X？，最初的發(fā)射信號(hào)為X，假定最優(yōu)均衡器變換系數(shù)為G，MIMO信道矩陣為H，那么誤差信號(hào)可以表示為：
四、自適應(yīng)調(diào)制與編碼技術(shù)下的預(yù)編碼算法仿真實(shí)驗(yàn)
為了對(duì)算法性能作對(duì)比，在預(yù)編碼算法基礎(chǔ)上，自適應(yīng)調(diào)制方式分別在QPSK、16QAM、64QAM三種方式進(jìn)行選擇，接收端用MMSE準(zhǔn)則的均衡器，將發(fā)射信號(hào)功率值與均衡后的誤差信號(hào)功率值的比值作為自適應(yīng)調(diào)節(jié)參數(shù)，選擇相應(yīng)的調(diào)制方式與編碼率，當(dāng)誤差信號(hào)功率值較大時(shí)，此時(shí)誤碼率較大，選擇低階調(diào)制方式，以保證信號(hào)傳輸質(zhì)量，當(dāng)誤差信號(hào)功率值較小時(shí)，選擇高階調(diào)制方式，以提高信號(hào)的傳輸速率，以期在滿足信號(hào)質(zhì)量要求的情況下達(dá)到最高的傳輸效率。
仿真實(shí)驗(yàn)在多輸入多輸出MIMO的情況下展開，信號(hào)經(jīng)過衰落噪聲信道，信噪比SNR取值在0dB到21dB之間，信噪比與誤比特率和數(shù)據(jù)傳輸速率仿真結(jié)果分如圖1、2所示。
從圖1可以看出，隨著SNR的值增大，誤比特變小，采用固定調(diào)制的階數(shù)越高，誤碼率越大。在信噪比的值為0dB到12dB之間時(shí)，固定64QAM、16QAM高階調(diào)制的誤碼率都較高，但是，在自適應(yīng)調(diào)制和編碼方式下，誤碼率卻隨著信噪比變大很快變低，因?yàn)殒溌犯鶕?jù)誤差信號(hào)功率情況自適應(yīng)地選擇了恰當(dāng)?shù)恼{(diào)制方式和編碼率。從圖2可以看出，在其他參數(shù)不變的情況下，采用固定調(diào)制方式和編碼率時(shí)，數(shù)據(jù)的傳輸速率是一個(gè)定值，調(diào)制階數(shù)越高，數(shù)據(jù)傳輸速率越大。但在自適應(yīng)調(diào)制和編碼方式下，鏈路根據(jù)信噪比情況，靈活改變了數(shù)據(jù)傳輸速率，信噪比的值越小，誤比特率就變高，此時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率減小，信噪比的值越高，誤比特率就變小，此時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率增大，在滿足信號(hào)質(zhì)量要求的情況下達(dá)到了非常高的傳輸效率。
五、結(jié)論
論文對(duì)鏈路自適應(yīng)調(diào)制與編碼技術(shù)下的預(yù)編碼算法進(jìn)行了研究，在LTE系統(tǒng)中，預(yù)編碼技術(shù)被看作是解決空間各子信道相互干擾最有效的方法。論文采用基于信道矩陣奇異值分解的方法得到最優(yōu)的預(yù)編碼矩陣，信號(hào)經(jīng)過噪聲信道后，在接收端，采用基于最小誤碼率的MIMO接收機(jī)算法，減小發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)之間的誤差信號(hào)功率值，以此自適應(yīng)選擇不同的調(diào)制方式和編碼，以便保證系統(tǒng)取得最大的傳輸容量。通過仿真驗(yàn)證，在預(yù)編碼算法基礎(chǔ)上，采用自適應(yīng)的調(diào)制和編碼方式能根據(jù)信噪比大小變化，靈活改變數(shù)據(jù)傳輸速率，在滿足信號(hào)質(zhì)量要求的情況下達(dá)到了非常高的傳輸效率。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] V Stankovic， M Haardt， Generalized Design of Multi-User MIMO Precoding Matrices [J].Wireless Communications， IEEE Transactions， 2008， 7（3）：953-961.
[2] W. Peng and F. Adachi， “Single-carrier frequency domain adaptive antenna array for uplink multi-user MIMO transmission in a cellular system，” [J]. Physical Communication， Sep. 2013， vol. 8， pp. 22C30.
【關(guān)鍵詞】TD-SCDMA；TD-LTE；3G
1.概述
1.1 TD-LTE技術(shù)概述
TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution，是指TD-SCDMA的長(zhǎng)期演進(jìn)。TD-LTE采用了眾多先進(jìn)的無線技術(shù)，諸如OFDM、MIMO/BF、HARQ、AMC等。可以提供上行超過100Mbps和上行超過50Mbps的用戶峰值速率；由于去除了RNC網(wǎng)元，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化且更加扁平；結(jié)合了其它和一些先進(jìn)技術(shù)，使得無線接入網(wǎng)時(shí)延降至10ms；頻譜利用率也提高了很多，使得TD-LTE在性能與成本上都具有很大的優(yōu)勢(shì)。下面介紹一下其關(guān)鍵的幾個(gè)技術(shù)特點(diǎn)：
1.1.1 OFDM(正交頻分復(fù)用技術(shù))
實(shí)際上OFMD是多載波調(diào)制的一種。其主要思想是將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸。正交信號(hào)可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾 ICI。每個(gè)子信道上的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個(gè)子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號(hào)間干擾。而且由于每個(gè)子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對(duì)容易。在向B3G/4G演進(jìn)的過程中，OFDM是關(guān)鍵的技術(shù)之一，可以結(jié)合分集，時(shí)空編碼，干擾和信道間干擾抑制以及智能天線技術(shù)，最大限度的提高了系統(tǒng)性能。
1.1.2 MIMO(多輸入多輸出)
所有的無線技術(shù)都面臨信號(hào)衰落、多徑、不斷增加的干擾和受限制的頻譜的挑戰(zhàn)。MIMO(多輸入多輸出)技術(shù)在不需要占用額外的無線電頻率的條件下，利用多徑來提供更高的數(shù)據(jù)吞吐量，并同時(shí)增加覆蓋范圍和可靠性。它解決了當(dāng)今任何無線電技術(shù)都面臨的兩個(gè)最困難的問題，即速度與覆蓋范圍。由于OFDM的子載波衰落情況相對(duì)平坦,十分適合與MIMO 技術(shù)相結(jié)合,提高系統(tǒng)性能。MIMO 系統(tǒng)在發(fā)射端和接收端均采用多天線(或陣判天線) 和多通道。多天線接收機(jī)利用空時(shí)編碼處理能夠分開并解碼數(shù)據(jù)子流,從而實(shí)現(xiàn)最佳的處理。若各發(fā)射接收天線間的通道響應(yīng)獨(dú)立,則多入多出系統(tǒng)可以創(chuàng)造多個(gè)并行空間信道。通過這些并行空間信道獨(dú)立地傳輸信息,數(shù)據(jù)速率必然可以提高。
1.2 論文的主要研究?jī)?nèi)容
本文首先敘述了TD-SCDMA在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀和當(dāng)前的建設(shè)情況及TD_LTE技術(shù)然后重點(diǎn)分析了TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)及向TD-LTE演進(jìn)，最后介紹并分析了TD-SCDMA與TD-LTE共平臺(tái)方案。
2.TD-SCDMA與TD-LTE共平臺(tái)方案
2.1 TD-SCDMA向TD-LTE演進(jìn)概述
從TD-SCDMA 向TD-LTE的演進(jìn)，首先是在TD-SCDMA 的基礎(chǔ)上采用單載波HADPA技術(shù)，速率達(dá)到2.8Mbps；其后實(shí)現(xiàn)多載波HSDPA，其速率能達(dá)到7.2Mbps；持續(xù)發(fā)展到HSPA+階段，速率將超過10Mbps，并繼續(xù)逐步提高它的上行接入能力。最終在2010年之后，從HSPA+演進(jìn)到LTE，實(shí)現(xiàn)20MHz帶寬下行峰值速率100Mbps，上行峰值速率50Mbps。綜上所述，由于技術(shù)發(fā)展的快速，需要充分考慮TD與LTE的共存和演進(jìn)方式。在TD向LTE演進(jìn)的過程中，需要采用TD與LTE共平臺(tái)的方案，以實(shí)現(xiàn)更高端的技術(shù)應(yīng)用并最大化降低網(wǎng)絡(luò)投資成本。
2.2 TD與TD-LTE共平臺(tái)方案簡(jiǎn)析
2.2.1系統(tǒng)共平臺(tái)概述
TD與LTE共平臺(tái)的研究和實(shí)現(xiàn)，比較復(fù)雜的部分在于基站設(shè)備。通常來說，對(duì)于系統(tǒng)無線設(shè)備BBU和RNC來說，TD與LTE共平臺(tái)方案分為共機(jī)框方案；共硬件平臺(tái)的共模方案；以及基站系統(tǒng)未來實(shí)現(xiàn)的基于軟件無線電技術(shù)的多模基站，即硬件平臺(tái)復(fù)用，通過軟件下載支持TD或LTE方式。圖1為TD與LTE共平臺(tái)的方式分類示意。對(duì)于RRU和天線系統(tǒng)而言，可采用TD與LTE共RRU以及共天饋的方案。目前雙極化天線已成為TD-SCDMA天線應(yīng)用的主流方向，雙極化天線可以較好支持向MIMO天線平滑演進(jìn)，為L(zhǎng)TE部署奠定基礎(chǔ)；采用雙極化天線后，其寬度、重量都減少一半，性能與常規(guī)八陣元智能天線相當(dāng)。采用TD-SCDMA及TD-LTE均可工作的寬頻段天線，即可支持TD-SCDMA與TD-LTE共天饋，無需變更天面施工，即可滿足未來TD-LTE網(wǎng)絡(luò)對(duì)站址天面的需求。需要特別注意的是，在具體實(shí)施過程中，需要認(rèn)真考慮并分析TD與LTE共RRU及共天饋的方案，分別在同頻段和異頻段情況下的施工難易度、后期維護(hù)問題以及干擾隔離等問題，以選用最合理的共用方案。
2.2.2系統(tǒng)共平臺(tái)方案簡(jiǎn)介
系統(tǒng)共平臺(tái)方案的共機(jī)框方式是實(shí)現(xiàn)TD與LTE共平臺(tái)方案的最基本方案，其主要特點(diǎn)是：兩個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行；共用電源和背板；所有硬件板卡不復(fù)用。因此共機(jī)框方案只是一種TD向LTE演進(jìn)的最簡(jiǎn)方案，并不是完全意義上的共平臺(tái)方案。最大化保有現(xiàn)有TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)投資的方式，是共硬件平臺(tái)的共模方案。該方案可分為單模方式和雙模方式兩種，單模方式是系統(tǒng)中TD與LTE兩個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，硬件板卡可復(fù)用；支持TD系統(tǒng)在不更換任何硬件的前提下，直接軟件升級(jí)為L(zhǎng)TE系統(tǒng)。雙模方式是系統(tǒng)中TD與LTE兩種制式協(xié)作運(yùn)行，兩系統(tǒng)共用同一套硬件板卡，軟件同時(shí)運(yùn)行TD-SCDMA和TD-LTE的工作模式。可見共模方案是目前最為合理的共平臺(tái)方案，但在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中，TD與LTE兩種制式協(xié)作運(yùn)行的雙模方式需要占用大量的系統(tǒng)資源并成倍增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜度，在實(shí)際應(yīng)用中不推薦采用TD與LTE共平臺(tái)的雙模方案，因此下文將主要對(duì)BBU設(shè)備TD與LTE共平臺(tái)的單模方案進(jìn)行介紹及分析。
2.3 TD與TD-LTE的BBU共平臺(tái)單模方案分析
從上文分析可知，TD與LTE共平臺(tái)的最佳實(shí)現(xiàn)方案是共硬件平臺(tái)的共模方案(單模方式和雙模方式)。這種共平臺(tái)方案可以完全實(shí)現(xiàn)BBU設(shè)備TD和LTE兩種制式的共傳輸、共背板、共BBU架構(gòu)以及共用主控及時(shí)鐘單元；TD-SCDMA BBU通過軟件升級(jí)即可支持平滑演進(jìn)至TD-LTE。
2.3.1基帶處理單元的TD與LTE共平臺(tái)分析
對(duì)于基帶處理單元而言，在支持LTE情況下對(duì)于處理器的能力有更高要求；其處理能力會(huì)根據(jù)處理時(shí)延的要求和LTE支持的天線及帶寬數(shù)有不同要求。圖3給出了在不同時(shí)延要求情況下，TD與LTE各種天線及帶寬要求下的處理器能力要求，可以看到TD系統(tǒng)現(xiàn)有處理能力，基本可以實(shí)現(xiàn)5ms時(shí)延要求下的LTE各種帶寬下的處理能力需求。
2.3.2接口單元的TD與LTE共平臺(tái)分析
TD與LTE共用接口單元，需要重點(diǎn)考慮接口單元的流量；接口單元除提供與上級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口外，還提供對(duì)RRU單元的接口。對(duì)于上級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口Iub、X2/S1帶寬來說，TD系統(tǒng)的Iub接口流量主要在于BBU的多個(gè)載波業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)總流量；對(duì)于LTE系統(tǒng)X2/S1接口，在空口速率下行100Mbps，上行50Mbps情況下，3個(gè)20M帶寬小區(qū)總吞吐量在450Mbps之內(nèi)，同時(shí)還要處理eNB之間的交互數(shù)據(jù)以及網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)。綜合計(jì)算分析可知，千兆物理端口完全能夠滿足TD與LTE共平臺(tái)接口帶寬需求。對(duì)BBU與RRU之間的Ir接口帶寬來說，LTE采用2天線時(shí)，不管是10M帶寬還是20M帶寬，都可以在1條2.5G的鏈路中完成；當(dāng)采用8天線時(shí)，必須采用兩條鏈路。如果是10M帶寬，則采用2條2.5G鏈路，如果是20M帶寬，則采用兩條3.072G高速鏈路。對(duì)BBU設(shè)備而言，TD系統(tǒng)接口單元不需要修改任何硬件就可以實(shí)現(xiàn)所有帶寬的數(shù)據(jù)傳輸。 [科]
一、引言
光纖通信、基站設(shè)備的快速進(jìn)步，有效地促進(jìn)了移動(dòng)通信技術(shù)的普及和改進(jìn)。目前，移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段，進(jìn)入到了高速率、高可靠、高覆蓋的TD-LTE時(shí)代[1]，TD-LTE已經(jīng)成為當(dāng)前移動(dòng)通信的主流技術(shù)。該技術(shù)使用OFDM的多址接入模式，可以有效地增強(qiáng)無線鏈路通信技術(shù)，采用高可靠性的軟件無線電技術(shù)和高效的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)智能天線分布和空時(shí)編碼通信技術(shù)，有效地提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾剩梢詽M足視頻圖片、文字聲音的傳輸，確保滿足移動(dòng)通信需求[2]。
二、移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀
移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)經(jīng)歷了四代，分別是2G、2.5G、3G和4G等。LTE已經(jīng)成為4G時(shí)代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的主流通信技術(shù)，其包括兩種，分別是我國(guó)主導(dǎo)的TD-LTE技術(shù)和歐美等國(guó)家主導(dǎo)的FDD-LTE技術(shù)[3]。TD-LTE作為新一代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)最新采用的技術(shù)，可以有效支撐高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸功能。
據(jù)工信部統(tǒng)計(jì)，截至2015年12月底，我國(guó)TDLTE產(chǎn)業(yè)已經(jīng)建設(shè)了120萬個(gè)4G基站，進(jìn)一步提高了TDLTE覆蓋范圍和保持較大的數(shù)據(jù)流量。TD-LTE技術(shù)的快速推廣，迅速增強(qiáng)了智能終端產(chǎn)業(yè)，并且與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)APP相互結(jié)合，誕生了移動(dòng)計(jì)算、云計(jì)算、分布式計(jì)算等應(yīng)用技術(shù)，積累了海量的數(shù)據(jù)資源，進(jìn)一步方便了人們的工作、生活和學(xué)習(xí)，并且具有極其廣泛的應(yīng)用前景，形成了一系列的大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)。
三、 TD-LTE技術(shù)應(yīng)用與研究
3.1 TD-LTE應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
經(jīng)過研究和改進(jìn)，TD-LTE已經(jīng)具有許多應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：
(1)TD-LTE可以靈活支持移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)傳輸，下行采用OFDMA技術(shù)，最高速率可以達(dá)到100Mbits/s，能夠滿足數(shù)據(jù)高速度下載需求;上行采用OFDM的改進(jìn)版本SCFDMA技術(shù)，能夠有效減小低峰均比，減弱終端發(fā)射功率，延長(zhǎng)終端使用時(shí)間，上行速率可以達(dá)到50Mbits/s。
(2)TD-LTE技術(shù)可以充分地利用通信信道對(duì)稱性的特點(diǎn)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜度，提高系統(tǒng)性能，并且系統(tǒng)高層總體上可以與FDD保持一致，更好地實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸融合。
(3)TD-LTE技術(shù)能將智能天線與MIMO技術(shù)融合，提高系統(tǒng)在復(fù)雜通信場(chǎng)景中的自適應(yīng)性，減少小區(qū)間的干擾，提高小區(qū)切換成功率和用戶通信質(zhì)量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)空間、時(shí)間、頻率資源快速調(diào)度，保證系統(tǒng)吞吐量。
3.2 TD-LTE承載業(yè)務(wù)研究
TD-LTE技術(shù)快速發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)亩嗝襟w數(shù)據(jù)資源占比迅速上升，承載的業(yè)務(wù)也越來越多，比如家庭電子相冊(cè)、智慧政務(wù)、智慧社交等智能軟件。
(1)家庭電子相冊(cè)
目前，智能手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、掃描儀等多媒體錄入設(shè)備越來越多，越來越多的家庭重視日常生活的留念，使用數(shù)字設(shè)備拍攝、錄制、保存和管理家庭照片和視頻資源，并通過TD-LTE通信網(wǎng)絡(luò)傳輸資源，將網(wǎng)絡(luò)資源存儲(chǔ)到相關(guān)的云存儲(chǔ)中心，可以分享相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容。
(2)智慧政務(wù)
隨著TD-LTE通信技術(shù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)的電子政務(wù)辦公模式無法滿足人們的功能需求，為了能夠更好地滿足人們需求，利用無線網(wǎng)絡(luò)開發(fā)手機(jī)終端、Ipad終端的電子政務(wù)辦公軟件，可以滿足工作人員的電子辦公應(yīng)用系統(tǒng)，提高電子政務(wù)應(yīng)用的辦公方便性。
(3)智慧社交
TD-LTE通信技術(shù)為人類社交提供了極大的幫助，利用智能移動(dòng)終端開發(fā)了微博、微信、騰訊QQ等智慧社交軟件，利用GPS定位用戶位置，使用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘技術(shù)推薦相關(guān)的同學(xué)、朋友，擴(kuò)大人們的朋友圈，搜索相關(guān)的社交瀏覽足跡，推薦朋友的喜好，尋找具有共同愛好的人群，可以一起旅游、購物、看電影等，實(shí)現(xiàn)信息共享。
四、結(jié)束語
隨著TD-LTE通信技術(shù)的快速發(fā)展，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)成為研究和應(yīng)用的重要方向之一，與智能移動(dòng)終端相結(jié)合，開發(fā)了在線教育、智慧旅游、電子商務(wù)等業(yè)務(wù)軟件，有效地提高了人們工作、生活和學(xué)習(xí)的便捷性，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
作者：?jiǎn)毯８?來源：中國(guó)新通信 2016年7期
關(guān)鍵詞：TD-LTE技術(shù)；高校教學(xué)；運(yùn)用
中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）38-0193-02
全球移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)面臨巨大變革，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)到來。移動(dòng)信息服務(wù)已廣泛融入了人類的個(gè)人生活、學(xué)習(xí)以及各行各業(yè)。在傳統(tǒng)的2G和3G網(wǎng)絡(luò)已無法滿足用戶日益增長(zhǎng)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量需求的時(shí)候，TD-LTE（4G）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
TD-LTE（時(shí)分同步碼分多址技術(shù)）即TD-Long Term Evolution，是3G標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA的后續(xù)演進(jìn)技術(shù)，是擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第四代移動(dòng)通信技術(shù)。相比于TD-SCDMA，TD-LTE具有更高的速率和更低的時(shí)延，為用戶提供永遠(yuǎn)在線的體驗(yàn)，除實(shí)現(xiàn)高寬帶應(yīng)用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之外，還能更好地支持實(shí)時(shí)交互功能。隨著4G產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化進(jìn)程的不斷加速和基站布點(diǎn)的完善，將會(huì)促進(jìn)學(xué)習(xí)和工作的革命，TD-LTE技術(shù)支持下的遠(yuǎn)程教育逼真度高，互動(dòng)性強(qiáng)，提高了遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的效果。改變了原有的教室教學(xué)活動(dòng)方式，為學(xué)生提供隨時(shí)隨地、隨心隨意的學(xué)習(xí)需求，符合未來社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，特別是在教學(xué)活動(dòng)中前、中、后三個(gè)階段，提供了較強(qiáng)交互功能，因此要在今后的高校教學(xué)中廣泛應(yīng)用。
一、TD-LTE的關(guān)鍵技術(shù)和特點(diǎn)[1]
（一）TD-LTE所采用的關(guān)鍵技術(shù)
相比3G所使用的CDMA技術(shù)，TD-LTE采用了OFDM、MIMO、高階調(diào)制、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)扁平化等多項(xiàng)關(guān)鍵革新技術(shù)。
1.OFDM：即正交頻分復(fù)用，該技術(shù)與GSM網(wǎng)絡(luò)中的FDM類似，即將一個(gè)頻譜劃分為多個(gè)子載波。但與GSM不同的是，OFDM系統(tǒng)中不同子載波間相互正交且重疊，省去了GSM系統(tǒng)中不同子載波間保護(hù)寬帶的需要，由此可提升系統(tǒng)頻譜效率；同時(shí)，OFDM系統(tǒng)可將一條高速寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流劃分為多條并行窄帶數(shù)據(jù)流，以此克服寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)中多徑效應(yīng)和符號(hào)間干擾帶來的影響。
2.MIMO：即多天線技術(shù)，通過在基站和終端配置多根天線，實(shí)現(xiàn)在多個(gè)獨(dú)立的空間傳輸通道上的多路傳輸。系統(tǒng)可根據(jù)用戶信道狀態(tài)，將MIMO工作模式自動(dòng)配置成波速賦形、空間復(fù)用、空間分集等多種狀態(tài)，以獲取更高的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率和更高的傳輸可靠性。
3.高階調(diào)制：3G系統(tǒng)中最高調(diào)制方式為16QAM，即每個(gè)調(diào)整符號(hào)可攜帶4比特信息，而LTE系統(tǒng)最高調(diào)制方式為64QAM，即每個(gè)調(diào)制符號(hào)可攜帶6比特信息，由此可將頻譜效率提升50%。
4.網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)扁平化：為了提升數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的時(shí)延性能，4G技術(shù)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了革新，去掉了BSC/RNC這個(gè)網(wǎng)絡(luò)層面，從而根本性地改善業(yè)務(wù)時(shí)延。
（二）TD-LTE的特點(diǎn)
1.高速率：TD-LTE網(wǎng)絡(luò)能實(shí)現(xiàn)下行峰值速率超過100Mbps，上行峰值速率超過50Mbps，最大可支持350km/h高速移動(dòng)場(chǎng)景下不掉線。
2.低時(shí)延：大幅降低接入時(shí)延和端到端業(yè)務(wù)時(shí)延，以支持實(shí)時(shí)交互類業(yè)務(wù)。TD-LTE系統(tǒng)要求其業(yè)務(wù)傳輸?shù)膯蜗驎r(shí)延低于5ms，接入時(shí)延低于50ms，從空閑狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時(shí)間小于100ms。
3.永遠(yuǎn)在線：用戶注冊(cè)后，核心網(wǎng)一直保持連接，用戶感覺“永遠(yuǎn)在線”，業(yè)務(wù)體驗(yàn)更好。任何時(shí)候發(fā)起業(yè)務(wù)都會(huì)得到快速響應(yīng)，在2G/3G網(wǎng)絡(luò)中，終端開機(jī)后需要幾秒到十幾秒的漫長(zhǎng)時(shí)間。LTE終端開機(jī)后，即為終端分配IP地址，在核心網(wǎng)中保留用戶的會(huì)話狀態(tài)，保留基本通信資源，保持用戶接入，用小于100ms的時(shí)間，使用戶無法感知，達(dá)到“永遠(yuǎn)在線”的要求。
4.終端形態(tài)豐富，除了智能手機(jī)和數(shù)據(jù)卡外，用戶還可選擇CPE、MiFi、平板電腦等多種類型終端。
二、TD-LTE技術(shù)在高校教學(xué)活動(dòng)中的應(yīng)用及效果
TD-LTE時(shí)代將成為必需的工具和平臺(tái)，寬帶和網(wǎng)速更占優(yōu)勢(shì)的TD-LTE的發(fā)展前景會(huì)更加廣闊[2]。高校學(xué)生作為將來TD-LTE技術(shù)用戶的重要群體，也必將對(duì)高校運(yùn)行模式產(chǎn)生更為廣闊的影響。
（一）TD-LTE技術(shù)促使高校的教學(xué)革命
技術(shù)成為生活中一部分的時(shí)候，不再單純地被人類當(dāng)作工具用來解決問題，當(dāng)技術(shù)成為人類生存所需基本條件之一的時(shí)候，人類的基本生產(chǎn)方式、生活方式、交往方式和思維方式勢(shì)必發(fā)生意義深遠(yuǎn)的改變[3]。
而TD-LTE作為一項(xiàng)新型的通信技術(shù)，從2014年開始迅猛發(fā)展，盡管用戶使用時(shí)對(duì)費(fèi)用價(jià)格關(guān)注較高，但它取代3G技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)成為必然。互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)對(duì)傳統(tǒng)模式的教學(xué)產(chǎn)生了轉(zhuǎn)變，非結(jié)構(gòu)化的空間符合未來的學(xué)習(xí)趨勢(shì)，而成為當(dāng)前研究的趨勢(shì)[4]。用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)模式顛覆傳統(tǒng)教育，一節(jié)課有來自全球一百多個(gè)國(guó)家的十幾萬學(xué)生在同時(shí)學(xué)習(xí)，TD-LTE技術(shù)實(shí)現(xiàn)了即攝即傳，課堂授課效率明顯提高。
有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，在線教育將在2016年將達(dá)到1600億的規(guī)模，將教師和教學(xué)內(nèi)容包裝成教育產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)在線教育。這一需求離不開TD-LTE技術(shù)對(duì)線上教育產(chǎn)品的支持。清華大學(xué)將會(huì)計(jì)、足球等課程搬上了果殼網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了教育方式的新變化。MOOC（慕課）這種大規(guī)模開放式課堂的教學(xué)方式，借助新一代的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和智能終端，搶占新型教育教學(xué)領(lǐng)域。
（二）TD-LTE技術(shù)改變教育者的教學(xué)行為
現(xiàn)有的課堂架構(gòu)和教學(xué)形式、活動(dòng)還是沿襲著工業(yè)時(shí)代人才培養(yǎng)的架構(gòu)，顯然已經(jīng)不能適合于當(dāng)前及未來人才培養(yǎng)的需求。而未來課堂是一個(gè)基于云端的課堂，一切資源的存取和處理均在云端，教師和學(xué)習(xí)者可以通過自己的交互終端接入，實(shí)現(xiàn)資源的共享，有利于課前、課中、課后的一體化設(shè)計(jì)[5]。教育者通過TD-LTE技術(shù)與教育情景結(jié)合，能真正地支持學(xué)習(xí)者的活動(dòng)，以達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)、認(rèn)知目標(biāo)，圍繞以教育者為服務(wù)對(duì)象的APP程序大量誕生，設(shè)計(jì)在TD-LTE技術(shù)的支持下，將對(duì)教育者的教學(xué)行為產(chǎn)生積極影響。
課前利用個(gè)人終端集體備課，通過TD-LTE技術(shù)的高速率，上傳備課成果，推送預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生完成預(yù)習(xí)任務(wù)的預(yù)習(xí)過程和進(jìn)度，會(huì)體現(xiàn)在教師的移動(dòng)終端。TD-LTE技術(shù)永遠(yuǎn)在使教師對(duì)學(xué)生能夠及時(shí)輔導(dǎo)交流。教師工作的評(píng)價(jià)體系也因此改變，個(gè)人在教學(xué)的貢獻(xiàn)率，線上交流輔導(dǎo)的時(shí)長(zhǎng)、效率，成為重要指標(biāo)。在TD-LTE技術(shù)的輔助下，以課堂講授為主的教學(xué)活動(dòng)徹底顛覆。開放教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生鏈接進(jìn)入后，平臺(tái)顯示上課人數(shù)、作業(yè)完成率等相關(guān)信息，教學(xué)內(nèi)容按照備課順序依次出現(xiàn)在學(xué)生終端，學(xué)生需要不斷跟進(jìn)教師的講授內(nèi)容。個(gè)別學(xué)生脫離，教師終端上立即紅色顯示學(xué)生信息，緊緊把學(xué)生圍繞在本節(jié)課的教學(xué)中，提高課堂效率。課堂測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目，教師向?qū)W生推送，學(xué)生完成后立即顯示成果，測(cè)驗(yàn)分析程序啟動(dòng)，指導(dǎo)教師完善課堂知識(shí)的講授。課后教師課后作業(yè)及預(yù)習(xí)任務(wù)，并通過平臺(tái)軟件提醒學(xué)生完成。
（三）TD-LTE技術(shù)的發(fā)展促使學(xué)生學(xué)習(xí)方式產(chǎn)生變化
如今教育嚴(yán)重落后于時(shí)代的發(fā)展，面對(duì)未來的挑戰(zhàn)，以落后的思想、技術(shù)、模式和組織來培養(yǎng)適應(yīng)未來的人才，根本不可能，也無法得以實(shí)現(xiàn)[3]。過去的填鴨式教學(xué)方式讓學(xué)生無法接受，通過TD-LTE技術(shù)隨時(shí)隨地地下載學(xué)習(xí)資料，了解各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，使獲得知識(shí)的渠道不再單一。
課前、課中、課后三個(gè)階段的學(xué)習(xí)行為產(chǎn)生重大變革，課前在TD-LTE技術(shù)支持下，學(xué)生用自己的智能終端，在云學(xué)習(xí)系統(tǒng)中下載預(yù)習(xí)資料，并將學(xué)習(xí)中所遇問題與教師交流，課堂教學(xué)時(shí)間也不再只是45分鐘。利用智能終端的采集系統(tǒng)功能，從身邊的生活世界中收集所需學(xué)習(xí)資源，并及時(shí)上傳到云端，充分體現(xiàn)TD-LTE技術(shù)的高速移動(dòng)接入功能。而課中學(xué)生可以對(duì)所遇問題及時(shí)進(jìn)入云學(xué)習(xí)系統(tǒng)中下載資料，并通過社交軟件實(shí)現(xiàn)資源的共享和交流。而在小組交流成果，由小組代表使用TD-LTE技術(shù)迅速地上傳到公共顯示屏中，以供其他小組借鑒和教師指導(dǎo)。在課后，學(xué)習(xí)者利用智能終端通過TD-LTE技術(shù)，可隨時(shí)瀏覽課堂視頻加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果，完成教學(xué)者推送的測(cè)試結(jié)果。對(duì)仍然存在的問題，通過視頻對(duì)話，及時(shí)與教學(xué)者溝通，TD-LTE技術(shù)的低延時(shí)的特點(diǎn)在視頻對(duì)話中克服了畫面停頓、聲音與圖像不同步的弊端，實(shí)現(xiàn)教學(xué)者與學(xué)習(xí)者雖相隔千里，卻始終有面對(duì)面的感受，使學(xué)習(xí)者在整個(gè)學(xué)習(xí)過程是一對(duì)一的個(gè)性化教與學(xué)的過程。
三、結(jié)語
在高校教學(xué)中運(yùn)用TD-LTE技術(shù)顯現(xiàn)出了很多傳統(tǒng)教學(xué)手段所無法相比的優(yōu)點(diǎn)，在TD-LTE技術(shù)日趨完善、費(fèi)用更加低廉之后，必會(huì)對(duì)教學(xué)手段、教學(xué)方式產(chǎn)生重大影響。各高校將通過TD-LTE技術(shù)的幫助，提升課程的學(xué)習(xí)效率，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)型、創(chuàng)新性社會(huì)的期望。而教育者熟練運(yùn)用TD-LTE技術(shù)與智能終端的能力大大提升，成為課堂教學(xué)革命的推動(dòng)者。
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【關(guān)鍵詞】 4G 網(wǎng)絡(luò)多場(chǎng)景 深度覆蓋 微站
LTE相較于傳統(tǒng)的TD-LTE本身具有很大的優(yōu)勢(shì)，在終端、覆蓋能力和頻段上都有一定的優(yōu)勢(shì)。因此，LTE是未來通信的發(fā)展方向，各大運(yùn)營(yíng)商為了獲得先機(jī)，都加大了4G的研究和投資的力度。隨著我國(guó)三大電信運(yùn)營(yíng)商獲得了LTE PDD牌照，我國(guó)的4G建設(shè)迎來了一個(gè)新的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也存在新的挑戰(zhàn)，包括室內(nèi)覆蓋的加強(qiáng)、新建設(shè)思路的形成、關(guān)鍵站址的獲取。各大運(yùn)營(yíng)商需要積極解決這樣問題，以在競(jìng)爭(zhēng)中取得先機(jī)。本文將以4G網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)的場(chǎng)景深度覆蓋為例，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋建設(shè)策略進(jìn)行討論。
一、深度覆蓋建設(shè)方案類型
在4G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)深度覆蓋的方式的選擇需要考慮很多因素，包括服務(wù)性指標(biāo)的要求、系統(tǒng)維護(hù)的便利性、系統(tǒng)的擴(kuò)展性等一些因素，根據(jù)以上因素綜合考慮到用戶體驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的強(qiáng)度、施工的成本、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)擴(kuò)展的方式等來進(jìn)行4G網(wǎng)絡(luò)多場(chǎng)景的覆蓋。
1、已有2/3G DAS室分系統(tǒng)場(chǎng)所。已有2/3G DAS室分系統(tǒng)場(chǎng)所主要包括賓館、寫字樓等區(qū)域這些區(qū)域可以直接將LTE信源合路饋入DAS系統(tǒng)，這種方式投資比較小，但是這種方式的小區(qū)容量比較低。如果要滿足LTE MIMO對(duì)雙通道的需求可以采用雙通道DAS的方式，但是成本較高。
2、有業(yè)務(wù)熱點(diǎn)需求的場(chǎng)所。有業(yè)務(wù)熱點(diǎn)需求的場(chǎng)所主要包括會(huì)展中心、階梯教室、體育館等公共場(chǎng)合，這類場(chǎng)合可以部署Small Cell小基站，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)熱點(diǎn)的需求，這種方式施工十分方便，且能夠?qū)崿F(xiàn)大面積覆蓋目標(biāo)區(qū)域。
3、需要容量連續(xù)覆蓋的場(chǎng)所。需要容量連續(xù)覆蓋的場(chǎng)所主要是高端寫字樓和政府大樓等一些對(duì)網(wǎng)絡(luò)需求較高的地區(qū)。這些地區(qū)主要采用基帶和射頻單元分離的微功率的方案來進(jìn)行，這種方案是目前最新的4G網(wǎng)絡(luò)多場(chǎng)景深度覆蓋解決方案，具有極大的開發(fā)潛力。
二、Small Cell室內(nèi)覆蓋方案
目前Small Cell室內(nèi)覆蓋方案主要應(yīng)用于高端寫字樓和大型商務(wù)中心等一些需要容量連續(xù)覆蓋的地區(qū)。Small Cell可以作為一個(gè)獨(dú)立的基站，本身的功率和體積都遠(yuǎn)低于其他的基站，由于其本身的特點(diǎn)，可以將Small Cell基站放在室內(nèi)的任何地方，Small Cell內(nèi)部設(shè)有內(nèi)置天線可以實(shí)現(xiàn)很大范圍內(nèi)的信號(hào)覆蓋，如果信號(hào)覆蓋的區(qū)域較廣，可以增設(shè)外部天線，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大信號(hào)覆蓋面積的作用。
從Small Cell引入的目的來看可以分為吸熱引入和補(bǔ)盲引入兩種引入方式。在室內(nèi)存在著較強(qiáng)的宏微信號(hào)干擾的情況下需要通過吸熱引入實(shí)現(xiàn)Small Cell的室內(nèi)覆蓋，對(duì)Small Cell室內(nèi)覆蓋的關(guān)鍵技術(shù)要求比較高。主要采用宏微干擾協(xié)同技術(shù)和時(shí)鐘同步技術(shù)來實(shí)現(xiàn)吸熱引入，避免室內(nèi)受到宏微信號(hào)的干擾影響到網(wǎng)絡(luò)的正常使用。補(bǔ)盲引入是在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的宏微信號(hào)較弱，對(duì)網(wǎng)絡(luò)使用影響較小的情況下使用的，對(duì)于技術(shù)的要求不高，無需要進(jìn)行特殊的處理。
三、pRRU室內(nèi)連續(xù)覆蓋創(chuàng)新方案
目前有很多地區(qū)由于事先沒有部署DAS系統(tǒng)，而且這些地區(qū)需要4G網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)覆蓋，這些地區(qū)對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋提出了極高的要求。針對(duì)這些地區(qū)主要采用pRRU方案覆蓋的方式進(jìn)行。pRRU方案的核心是有載波聚合、小區(qū)干擾協(xié)同技術(shù)。LTE載波聚合同時(shí)完成多制式的室內(nèi)覆蓋，通過BBU完成上百個(gè)pRRU的連接和分離，可以完成很大范圍內(nèi)用戶的使用要求。在4G網(wǎng)絡(luò)的使用過程中如果pRRU的小區(qū)之間出現(xiàn)干擾的情況，可采用Comp cS協(xié)同調(diào)度技術(shù)，來對(duì)小區(qū)之間的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行合理的調(diào)度，最大限度的避免信號(hào)之間的干擾，實(shí)現(xiàn)小區(qū)容量的最大化。由于這種方式可以靈活的運(yùn)用合并和分裂的配置來滿足不同小區(qū)的需求，具有極大的發(fā)展前景，是未來4G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)覆蓋采用的主要方案，具有極大的研究?jī)r(jià)值。
總結(jié)：隨著網(wǎng)絡(luò)4G時(shí)代的到來，人們?cè)絹碓街匾?G網(wǎng)絡(luò)的使用，如何實(shí)現(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)的多場(chǎng)景深度覆蓋實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和用戶的優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)是各大運(yùn)營(yíng)商需要解決的主要問題。本文主要4G移動(dòng)通信室內(nèi)信號(hào)覆蓋的類型和幾種具有極大發(fā)展?jié)摿Φ姆桨高M(jìn)行深入的研究，為運(yùn)營(yíng)商對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋方案的選擇提供借鑒，以促進(jìn)我國(guó)4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的順利開展。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]杜金宇，張晟，石浩.典型場(chǎng)景的4G覆蓋解決方案[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2015，v.28；No.21609：16-19.
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關(guān)鍵詞：LTE；標(biāo)準(zhǔn)化；LTE-A LTE；R10關(guān)鍵技術(shù)
1 前言
移動(dòng)通信從2G、3G到3.9G，是從移動(dòng)語音業(yè)務(wù)到高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的過程。伴隨GSM等移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在過去的二十年中的廣泛普及，語音通信業(yè)務(wù)獲得了巨大成功。基于CDMA的第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)可以提供更多樣化的通信和娛樂業(yè)務(wù)，降低無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)成本。但這也僅僅是往寬帶無線技術(shù)演進(jìn)的一個(gè)開始。LTE技術(shù)的產(chǎn)生受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。這種以O(shè)FDM為核心技術(shù)的3G演進(jìn)系統(tǒng)，支持1.25-20MHz可變帶寬，上、下行峰值速率分別達(dá)到50Mbps、100Mbps，頻譜效率達(dá)到3GPP R6的2-4倍；在系統(tǒng)架構(gòu)上采用全I(xiàn)P的方式，通過QoS機(jī)制保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量；提高小區(qū)邊緣用戶的數(shù)據(jù)速率等。截止2013年1月，GSA統(tǒng)計(jì)已經(jīng)有66個(gè)國(guó)家的145家運(yùn)營(yíng)商推出了商用LTE服務(wù)。
2 LTE標(biāo)準(zhǔn)化演進(jìn)
LTE是Long term Evolution的簡(jiǎn)稱，又稱E-UTRA/E-UTRAN，和3GPP2 UMB合稱為E3G（Evoled 3G）。LTE的最初提出是為了抗衡WiMAX技術(shù)。LTE/LTE-A標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展如下所示：
2004年12月：3GPP通過LTE Study Item立項(xiàng)申請(qǐng)；
2006年6月：3GPP啟動(dòng)LTE Work Item（Release 8）
2007年11月：3GPP正式通過TD-LTE幀結(jié)構(gòu)方案；
2008年12月：第一個(gè)可商用的LTE R8版本系列規(guī)范；
2010年4月：LTE R9版本（ASN.1凍結(jié)）
2008年：ITU完成了IMT-Advanced標(biāo)準(zhǔn)征集通系列文件：通函，最小要求，提交模板，評(píng)估方法指南；
2008年3月：3GPP啟動(dòng)LTE-Advanced研究（SI）；
2009年9月：LTE-A作為IMT-Advanced技術(shù)天提交到ITU；同時(shí)3GPP啟動(dòng)LTE-A WI（R10版本）；
2009年9月：中國(guó)向ITU提交了TD-LTE-Advanced，被采納為IMT-Advanced候選技術(shù)之一；
2010年9月：ITU WP5D#9會(huì)議通過了6個(gè)候選技術(shù)提案都滿足ITU-R規(guī)定的IMT-Advanced最小要求；
2011年2月：3GPP完成了LTE-A R10基本版本并提交。
3 LTE R10版本關(guān)鍵技術(shù)分析
3.1 載波聚合
為了滿足單用戶峰值速率和系統(tǒng)容量提升的要求，一種最直接的辦法就是增加系統(tǒng)的傳輸帶寬。因此LTE-Advanced系統(tǒng)引入一項(xiàng)增加傳輸帶寬的技術(shù)，也就是CA（Carrier Aggregation，載波聚合）。CA技術(shù)可以將2～5個(gè)LTE成員載波（Component Carrier，CC）聚合在一起（R10只支持2載波），實(shí)現(xiàn)最大100MHz的傳輸帶寬，有效提高了上下行傳輸速率。終端根據(jù)自己的能力大小決定最多可以同時(shí)利用幾個(gè)載波進(jìn)行上下行傳輸。
CA功能可以支持連續(xù)或非連續(xù)載波聚合，每個(gè)載波最大可以使用的資源是110個(gè)RB。每個(gè)用戶在每個(gè)載波上使用獨(dú)立的HARQ實(shí)體，每個(gè)傳輸塊只能映射到特定的一個(gè)時(shí)隙上。每個(gè)載波上面的PDCCH信道相互獨(dú)立，可以重用R8版本的設(shè)計(jì)，使用每個(gè)載波的PDCCH為每個(gè)載波的PDSCH和PUSCH信道分配資源。也可以使用CIF域利用一個(gè)載波上的PDCCH信道調(diào)度多個(gè)載波的上下行資源分配。
3.2 增強(qiáng)的干擾協(xié)調(diào)
隨著LTE網(wǎng)絡(luò)的部署和發(fā)展，未來網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成是由多制式、多種功率等級(jí)的基站構(gòu)成的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（Heterageneous Network，HetNet）。在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，各種功率的基站間必然會(huì)存在干擾問題，傳統(tǒng)的ICIC技術(shù)是解決LTE系統(tǒng)中干擾的一種方法，通過如軟頻率復(fù)用、控制下行發(fā)射功率等方式可以緩解同頻宏網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)小區(qū)間的干擾問題，但是它不能解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下的干擾問題。因此在LTE-A中，提出增強(qiáng)的干擾協(xié)調(diào)技術(shù)（Enhanced ICIC，eICIC），目的是解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景下的各種復(fù)雜干擾問題。
下圖是異構(gòu)場(chǎng)景下的干擾場(chǎng)景分析。對(duì)于圖中a場(chǎng)景中，宏網(wǎng)絡(luò)用戶處于CSG小區(qū)的覆蓋范圍內(nèi)，因?yàn)闆]有權(quán)限接入到CSG小區(qū)中而受到HeNB小區(qū)較強(qiáng)的下行干擾。b場(chǎng)景中，因?yàn)槭褂闷檬咕嚯x宏網(wǎng)絡(luò)更近的小區(qū)用戶駐留在Pico小區(qū)中，這些用戶會(huì)受到宏網(wǎng)絡(luò)較強(qiáng)的下行干擾。
目前增強(qiáng)的干擾協(xié)調(diào)技術(shù)主要有基于非CA和基于CA的兩種解決思路。對(duì)于基于非CA的eICIC技術(shù)，主要是使用TDM的方式來解決共信道干擾問題，包括使用幾乎全空的子幀（Almost Blank Subframe，ABS），時(shí)間偏移，符號(hào)偏移等多種方法。對(duì)于基于CA的eICIC技術(shù)，可以利用CIF域進(jìn)行載波間的交叉調(diào)度方式將不同的控制信息調(diào)度在不同的載波上以減小控制信道的干擾問題。對(duì)于數(shù)據(jù)信道，可以使用下行干擾協(xié)調(diào)機(jī)制。
3.3 無線中繼技術(shù)
為了獲得3GPP LTE-A制定的高速無線寬帶接入設(shè)計(jì)目標(biāo)，LTE-A技術(shù)引入了無線中繼（Relay）技術(shù)。Relay技術(shù)中，終端用戶可以通過中間接入點(diǎn)中繼接入網(wǎng)絡(luò)來獲得寬帶服務(wù)。這種技術(shù)可以減小無線鏈路的空間損耗，增大信噪比，進(jìn)而提高邊緣用戶信道容量。3GPP從R9版本開始對(duì)Relay技術(shù)進(jìn)行研究，在R10版本對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、經(jīng)過長(zhǎng)期的討論，3GPP根據(jù)中繼的策略對(duì)Relay進(jìn)行了如下分類：
（1）Type 1 Relay：Type 1 Relay可以獨(dú)立控制某個(gè)小范圍區(qū)域內(nèi)的終端，具有獨(dú)立的小區(qū)標(biāo)識(shí)和無線資源管理機(jī)制。從終端側(cè)來看，Type 1 Relay就是一個(gè)常規(guī)的eNodeB。
（2）Type 1a Relay：Type 1a Relay具備Type 1 Relay的大部分特征，但其Relay與終端之間的接入鏈路和eNodeB與Relay之間的回程鏈路使用的頻譜是不同的。
（3）Type 1b Relay：Type 1b Relay也具備Type 1 Relay的大部分特征，但其Relay與終端之間的接入鏈路和eNodeB與Relay之間的回程鏈路使用的是相同頻譜。該類Relay通過接入鏈路和回程鏈路的物理隔離，來實(shí)現(xiàn)Relay同時(shí)工作在兩條鏈路上而不發(fā)生相互干擾。
（4）Type 2 Relay：Type 2 Relay具有獨(dú)立的物理層、MAC層、RLC層等功能，具有獨(dú)立或部分RRC功能。由于Type 2 Relay沒有自己獨(dú)立的小區(qū)，也不具備獨(dú)立的PCI，其獨(dú)立控制功能受控于eNodeB，即Type 2 Relay僅發(fā)送PDSCH，但不發(fā)送CRS和PDCCH。
3.4 多點(diǎn)協(xié)作傳輸與接收
LTE-A系統(tǒng)中引入了多點(diǎn)協(xié)作傳輸與接入技術(shù)（CoOrdinated Multi-Point transmission and reception，CoMP），主要目的是消除小區(qū)邊緣處的小區(qū)干擾，提高邊緣用戶的傳輸速率。LTE系統(tǒng)中同頻組網(wǎng)是主要的組網(wǎng)方式，小區(qū)間干擾成為影響小區(qū)邊緣用戶性能的主要因素。CoMP技術(shù)可以將干擾信號(hào)轉(zhuǎn)化為有用的傳輸信號(hào)來提高邊緣位置處的用戶使用體驗(yàn)。CoMP技術(shù)可以分為下行和上行。
3.4.1 下行CoMP
下行CoMP的實(shí)現(xiàn)方式分為聯(lián)合處理（Joint Processing，JP）和協(xié)作調(diào)度/波束賦形（Coordinated Scheduling/Beamforming，CS/CB）兩大類。
（1）聯(lián)合處理：多個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)同時(shí)保存準(zhǔn)備向用戶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
聯(lián)合傳輸（Joint Transmission，JT）：同時(shí)從多個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)向用戶傳輸相同的數(shù)據(jù)以達(dá)到提高信噪比的目的。
動(dòng)態(tài)傳輸點(diǎn)選擇傳輸（Dynamic Point Selection，DPS）：某一時(shí)刻只從一個(gè)特定傳輸節(jié)點(diǎn)向用戶傳輸數(shù)據(jù)。
（2）協(xié)作調(diào)度/波束賦形：只有主服務(wù)傳輸節(jié)點(diǎn)保存準(zhǔn)備向用戶傳輸數(shù)據(jù)。
通過在傳輸節(jié)點(diǎn)間傳遞信息，多個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)聯(lián)合決定CS/CB的調(diào)度方式。
根據(jù)協(xié)作小區(qū)是否隸屬于同一個(gè)基站，CoMP又可分為基站內(nèi)CoMP（Inter-site CoMP）和基站間CoMP（Intra-site CoMP）。對(duì)于基站內(nèi)CoMP，協(xié)作是發(fā)生在同一個(gè)基站下的各小區(qū)之間，因此小區(qū)間可以交互大量的數(shù)據(jù)，而且小區(qū)之間信息的共享可認(rèn)為是沒有時(shí)延的。在分布式天線系統(tǒng)中，同一個(gè)BBU（Base Band Unit）下各個(gè)RRH（Remote Radio Head）之間的協(xié)作也可看做基站內(nèi)CoMP。而對(duì)于基站間CoMP，小區(qū)間需要通過X2接口來交互大量的控制信息或用戶數(shù)據(jù)，這對(duì)于X2接口的容量和時(shí)延提出了很高的要求。
為了支持下行CoMP的正常工作，需要終端進(jìn)行特定的反饋。反饋信息需要包含多個(gè)傳輸點(diǎn)的信道狀態(tài)信息，干擾信息以及測(cè)量信息。根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式不同，可以通過顯式、隱式的方式來反饋信道狀態(tài)，TDD系統(tǒng)也可以通過終端發(fā)送SRS信號(hào)，基站利用信道互易性和CSI信息進(jìn)行下行信道質(zhì)量的估計(jì)。
3.4.2 上行CoMP
上行CoMP的實(shí)現(xiàn)方式和下行基本相似，分為聯(lián)合接收（Joint Reception，JS）和協(xié)作調(diào)度（Coordinated Scheduling，CS）兩類。
（1）聯(lián)合接收：通過多天線接收某一終端的信號(hào)，這些天線可以位于不同的位置或不同的基站。
（2）協(xié)作調(diào)度：多個(gè)接收點(diǎn)進(jìn)行信息交換，決定由哪個(gè)接收點(diǎn)為終端服務(wù)。
上行CoMP同樣存在基站內(nèi)和基站間CoMP的情況。對(duì)于非同一站址的情況，根據(jù)實(shí)現(xiàn)不同，對(duì)S1或X2接口的時(shí)延和容量都會(huì)有非常高的要求。
3.5 增強(qiáng)MIMO
要達(dá)到LTE-A提出的目標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸速率，需要通過增加天線數(shù)量以提高峰值頻譜效率，即多天線技術(shù)，包括波束賦形和空間復(fù)用等。多天線技術(shù)是一種有效的提高系統(tǒng)容量和頻譜利用率的方法。目前這方面最直接的方法是在基站站點(diǎn)上增加天線，即采用高階的MIMO技術(shù)。
在LTE階段可以做到在基站側(cè)設(shè)置4個(gè)天線，終端側(cè)設(shè)置4個(gè)接收天線和1個(gè)發(fā)射天線，這樣只能做到下行4x4、上行1x4。
為了進(jìn)一步提高峰值頻譜效率，LTE-A中的空間維度進(jìn)一步擴(kuò)展，并且對(duì)下行多用戶MIMO進(jìn)一步增強(qiáng)。具體來講，基站側(cè)將增加到8天線，終端側(cè)增加到8個(gè)接收天線和4個(gè)發(fā)射天線，這樣就可以做到下行8x8、上行4x8，從而進(jìn)一步提高了下行傳輸?shù)耐掏铝亢皖l譜效率。此外，LTE-A下行支持單用戶MIMO和多用戶MIMO的動(dòng)態(tài)切換，通過增強(qiáng)型信道反饋和新的碼本設(shè)計(jì)進(jìn)一步增強(qiáng)了下行多用戶MIMO的性能。
4 小結(jié)
作為L(zhǎng)TE的平滑演進(jìn)，LTE-A能夠保持與LTE良好的兼容性；提供更高的峰值速率和吞吐量，下行的峰值速率為1Gbit/s，上行峰值速率為500Mbit/s；更高的頻譜效率，下行提高到30bit/s/Hz，上行提高到15bit/s/Hz；支持多種應(yīng)用場(chǎng)景，提供從宏蜂窩到室內(nèi)場(chǎng)景的無縫覆蓋。R10版本引入幾項(xiàng)技術(shù)，載波聚合通過已有帶寬的匯聚擴(kuò)展了傳輸帶寬；MIMO增強(qiáng)通過空域上的進(jìn)一步擴(kuò)展提高小區(qū)吞吐量；CoMP通過小區(qū)間協(xié)作，提高小區(qū)邊緣吞吐量；Relay通過無線的接力，提高覆蓋。通過上述關(guān)鍵技術(shù)的引入，LTE-A能夠充分滿足或者超越IMT-A的需求，成為未來通信的領(lǐng)跑者。
[參考文獻(xiàn)]
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