移動通信發(fā)展及技術(shù)原理省網(wǎng)優(yōu)中心吳細剛2015年7月現(xiàn)場調(diào)查請蹦出些移動通信名詞？移動通信技術(shù)學(xué)習(xí)建議1、GSM入門經(jīng)典：MOTOCP022、TDL基礎(chǔ)：中興/華為技術(shù)培訓(xùn)3、TDL進階：諾西/愛立信技術(shù)培訓(xùn)（英文，TDL）4、MSCBSC論壇5、百度文庫6、找個好師傅內(nèi)容提要一：移動通信發(fā)展歷程二：GSM技術(shù)三：TD技術(shù)四：LTE技術(shù)TD-LTE和FDDLTE在3GPP標(biāo)準(zhǔn)中的區(qū)別很?。?0%），主要區(qū)別體現(xiàn)在基本的雙工方式上GPRS/EDGE峰值速率(UL:DL)0.47/0.47Mbps3GPP陣營(GSM)峰值速率5.76/14.4Mbps峰值速率0.55/1.68MbpsEV-DO峰值速率：1.8/3.1MbpsCDMA20001x3GPP陣營(CDMA)LTE-Adv(包括FDD和TDD)峰值速率：500M~1GbpsMobileWiMAX802.16m峰值速率：500M~1GbpsWiMAX陣營TDMACDMA2G3GLTEFDD峰值速率(20MHz)：50M/150MbpsLTETDD峰值速率(20MHz)：10M/110Mbps(注：3:1配比下）MobileWiMAX802.16e峰值速率：75MbpsOFDM準(zhǔn)4G4GWCDMATD–SCDMA移動通信標(biāo)準(zhǔn)的演進與發(fā)展

多方面因素“交織”促進了移動通信技術(shù)的發(fā)展無線技術(shù)應(yīng)用發(fā)展政府監(jiān)管發(fā)展、規(guī)劃思路競爭運營商動力收入、成本競爭、造勢網(wǎng)絡(luò)演進終端用戶需求功能性便利性成本頻率資源資源（稀有性）統(tǒng)一性分配：ITU-T，政府其他技術(shù)發(fā)展終端芯片技術(shù)技術(shù)演進標(biāo)準(zhǔn)、IPR無線技術(shù)多元化,帶動整個移動產(chǎn)業(yè)的變革,技術(shù)不再是推動產(chǎn)業(yè)的唯一因素

用戶需求,盈利模式成為運營商選擇產(chǎn)品的關(guān)鍵因素，移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)面臨“用戶自發(fā)”以及“商業(yè)主導(dǎo)”的壓力今天你織圍脖了么？小流量業(yè)務(wù)和并發(fā)業(yè)務(wù)給網(wǎng)絡(luò)帶來了巨大的沖擊數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展勢不可擋，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必然更新與2005年比，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模（載頻數(shù)量）擴大了3.6倍，語音業(yè)務(wù)增長2.6倍，但數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)比發(fā)展初期爆炸式地增長了43倍數(shù)據(jù)來源：集團2010年年終網(wǎng)絡(luò)部報告我省GSM流量飛速增長，無線利用率6月已經(jīng)達到71.66%。并且以G網(wǎng)承載數(shù)據(jù)流量，收益投資比嚴重低下，以GSM充當(dāng)“管道”是對無線資源投訴的嚴重浪費內(nèi)容提要一：移動通信發(fā)展歷程二：GSM技術(shù)三：TD技術(shù)四：LTE技術(shù)Frequency

GSM900M工作的頻段為：上行頻率890~915MHz，下行頻率935~960MHz；其中中國移動使用890~909MHZ的19M頻率，加上EGSM889~890的1M頻率，900M頻段共計20M，去掉1個保護頻點，900M可用頻點總數(shù)為99個。

GSM1800M工作的頻段為：上行頻率1710~1785MHz，下行頻率1805~1880MHz；其中中國移動使用1710~1720，1725~1735MHZ的20M頻率，北京、上海、廣州、成都四省市移動另外申請了1720~1725MHZ的頻率，可以使用的1800頻率為25MHZ，共計124個頻點。Cell&CellSizeSmallCells

200m+LargeCellsMax60-70kmDiagrammaticCellCoverageActualCellCoverageSwitchingandControlPSTN/ISDN/PUBLICDATANETWORKBSC

SITE

WITH

XCDRBSS#1RXCDRMSCBSS#2BSS#3BTSSITEBTSSITEWITHCOLLOCATEDBSCBSS#5BTSSITEBTSSITEBTSSITEBTSSITEBTSSITEBTSSITEBTSSITEMSCBTSSITEWITHCOLLOCATEDBSCBTSSITEWITHCOLLOCATEDBSCBTSSITEWITHCOLLOCATEDBSCBSS#4TDD：時分雙工如TD-SCDMA和WIMAXDUDDDDDD

FDD：頻分雙工如WCDMA和CDMA2000）DDDDDDDU類似于標(biāo)簽，雙工方式不同是TD和GSM/WCDMA/CDMA2000最大的技術(shù)差別入城出城入城出城早上上班下午下班雙工方式豆腐的做法引出通信網(wǎng)絡(luò)資源劃分問題PowerFrequencyTimeFrequencyPowerTimeFrequencyPowerTime碼1碼2碼4頻分多址技術(shù)FDMA如大哥大時分多址技術(shù)TDMA如GSM碼分多址技術(shù)CDMA3G都采用fS（f）f0擴頻前的信號頻譜信號S（f）ff0擴頻后的信號頻譜信號S（f）ff0解擴頻后的信號頻譜信號干擾噪聲fS（f）f0解擴頻前的信號頻譜信號干擾噪聲信號窄帶干擾寬帶干擾CDMA基于擴頻技術(shù)，擴頻通信示意圖如下（潛伏）基站照片

從左至右依次為TD基站小區(qū)天線、基站整體外觀、基站射頻部分RRU、機房里的設(shè)備。GSM早期設(shè)備有較大差別，17期A設(shè)備基本與此相同。內(nèi)容提要一：移動通信發(fā)展歷程二：GSM技術(shù)三：TD技術(shù)四：LTE技術(shù)SRNSDRNSNodeBNodeBNodeBNodeBRNCCNRNC

Iu-csIuIur

IubIubIubIubUEUu

Iu-psTD網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡圖

Frequency

Time

Power

density

(CDMA

codes)

1.6MHz

0

:

15

TS0

2.Carrier(optional)

3.Carrier(HSDPAl)

TS1

TS2

TS3

TS4

TS5

TS6

DL

DL

DL

DL

UL

UL

5ms(重復(fù))

DwPTS

UpPTS

GP

DL

DLTD系統(tǒng)集成了時分雙工、多種多址技術(shù)的優(yōu)點什么是TD-SCDMATD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)頻譜效率更高、每比特成本低特別適合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的非對稱性智能天線降低多徑、多址干擾聯(lián)合檢測：降低多址干擾接力切換：提高切換可靠性動態(tài)信道分配：在時域、頻域、碼域?qū)崿F(xiàn)，降低干擾呼吸效應(yīng)微弱、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)勢TD-SCDMA技術(shù)優(yōu)勢TD關(guān)鍵技術(shù)接力切換時分雙工智能天線聯(lián)合檢測動態(tài)頻譜分配上行同步TD、WCDMA、CDMA2000技術(shù)能力比較

TD-SCDMAWCDMACDMA2000雙工方式TDDFDDFDD載波帶寬1.6MHz5MHz1.25MHz上下行資源占用比例3:3~1:51:11:1智能天線技術(shù)支持不支持不支持基站同步有無有上行同步有無無理論單用戶最高速率R4：384KbpsR99：384Kbps1X:384kbpsHSDPA：2.8MpbsHSDPA：14.4MpbsEVDO:3.1Mpbs64QAM+MIMO：8.4Mpbs3載波捆綁:8.4Mpbs雙載波捆綁+64QAM+MIMO：84MpbsEVDORevB：46.5Mpbs下載速率的差別雙工方式的差別多址方式選擇頻率資源差別標(biāo)準(zhǔn)成熟度終端成熟度設(shè)備成熟度專利歸屬……比較維度影響下載速率的相關(guān)因素介紹321其次，

HSDPA下載都是基于資源共享的思想，在網(wǎng)絡(luò)總體資源不變的情況下，用戶數(shù)的增加導(dǎo)致所有用戶下載速率都被“分攤”了首先，

下載速率受制于終端能力如WCDMA下行速度為14.4Mb/s，但受制于終端，下行只能達到7.2MBps。再根據(jù)1M=128KB，7.2MBPS即為是800K左右然后，下載速率跟網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)運行、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化息息相關(guān)終端按結(jié)構(gòu)基本分類專門的應(yīng)用處理器開放操作系統(tǒng)強大的多媒體能力AP（applicationprocessor）+BP（basebandprocessor）架構(gòu)（也叫CP）成本高耗電高基帶芯片集成多媒體處理一般為私有的操作系統(tǒng)優(yōu)化的成本設(shè)計優(yōu)化的低功耗設(shè)計高集成度較少的多媒體支持私有操作系統(tǒng)最高集成度，單芯片方案最低成本最優(yōu)化低功耗設(shè)計智能手機功能手機入門級手機上林繁花照眼新智能芯片平臺百花齊放，TD終端卓然爭春。高性能獨立AP的出現(xiàn)，為TD迅速趕上WCDMA提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)同時、同質(zhì)、同價已經(jīng)基本成為現(xiàn)實AppDeveloper終端廠商操作系統(tǒng)開發(fā)商用戶開發(fā)興趣度參與興趣度參與可行性購買欲望★★★★★★★★★★★★★iOS平臺付費用戶比例高，開發(fā)者參與熱情大。開發(fā)者興趣主要取決于能否從開發(fā)中獲利?！铩铩铩铩铩铩铩锝K端廠商的參與主要考慮亮點：OS本身和參與的方式。WP7的授權(quán)方式對比Android，存在先天劣勢?！铩铩铩铩锊僮飨到y(tǒng)開發(fā)商只能參與到開源的OS當(dāng)中，而WP7和iOS完全封閉，不給開發(fā)商任何參與空間?！铩铩铩铩铩铩铩铩铩铩铩铩镉脩糍徺I欲望，主要取決于：OS平臺本身，可選機型是否豐富，中低端機型是否存在。參與者主宰者挑戰(zhàn)者市場主流智能操作平臺內(nèi)容提要一：移動通信發(fā)展歷程二：GSM技術(shù)三：TD技術(shù)四：LTE技術(shù)中國4G用戶突破2億，中移動獨占1.7億！“永遠在線”“高速率”用戶注冊后，核心網(wǎng)一直保持連接，用戶感覺“永遠在線”，PUSH類業(yè)務(wù)體驗更好“低時延”更高的用戶帶寬和靈活性，提供真正的移動寬帶業(yè)務(wù)接入時延和端到端時延大幅降低，可使用實時交互類業(yè)務(wù)設(shè)計目標(biāo)關(guān)鍵技術(shù)OFDMA多天線（MIMO&BF）扁平化全IP化流程簡化更高更靈活的系統(tǒng)帶寬設(shè)置物理層關(guān)鍵技術(shù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)協(xié)議棧LTE:LongTermEvolution(長期演進）：與其說是演進，不如說是革命！LTE是一個全新網(wǎng)絡(luò)，基本采用新建完成，而并非平滑升級TD-LTE的總體特征案例1:下載3MB音樂到手機TD-HSPA

24秒EDGE

1分3秒案例2:上傳8MB視頻到Y(jié)ouTube網(wǎng)站TD-HSPA

36秒EDGE

7分24秒LTE(2x2MIMO,10MHzch)1秒LTE(2x2MIMO,10MHzch)2.6秒LTE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)感受子幀:1ms時隙0.5ms#0DwPTS特殊子幀:1ms#2#3#4半幀:5ms半幀:5ms幀:10msGPUpPTS無論是正常子幀還是特殊子幀，長度均為1ms。FDD子幀長度也是1ms。一個無線幀分為兩個5ms半幀，幀長10ms。和FDDLTE的幀長一樣。特殊子幀DwPTS+GP+UpPTS=1msDL-ULConfigurationSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUD轉(zhuǎn)換周期為5ms表示每5ms有一個特殊時隙。這類配置因為10ms有兩個上下行轉(zhuǎn)換點，所以HARQ的反饋較為及時。適用于對時延要求較高的場景3:12:2TD-LTE幀結(jié)構(gòu)EPCE-UTRAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化：去掉了基站控制器；新增加了X2接口，形成Mesh組網(wǎng)架構(gòu)；優(yōu)點：縮小時延，提升用戶感受、減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資，縮短端到端時延；TD-LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)TD-LTE扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)頻譜效率提升：正交頻分復(fù)用OFDM

Page31單載波OFDM：正交頻分復(fù)用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)多采用幾個頻率并行發(fā)送，以實現(xiàn)寬帶的傳輸frequencyfrequencyfrequency傳統(tǒng)多載波OFDMOFDM各個子載波相互交疊、正交，從而提高了頻譜利用率調(diào)制的作用：把需要發(fā)送的信息通過調(diào)制符號進行表示高階調(diào)制的優(yōu)點：每符號能表示更多的信息Page32TD-LTE采用64QAM調(diào)制方式，效率是QPSK的3倍，也比16QAM峰值速率提升50％?？湛谒俾侍嵘唠A調(diào)制高階調(diào)制的缺點：越是高性能（速率高）的調(diào)制方式，其對信道質(zhì)量的要求也越高AMC:基于信道質(zhì)量，選擇最合適的調(diào)制方式，編碼方式：好的信道條件-減少冗余，高階調(diào)制壞的信道條件-增加冗余，低階調(diào)制Page33空口速率提升—AMC(自適應(yīng)調(diào)制和編碼)FastScheduling－快速調(diào)度算法快速調(diào)度：快速的信道重分配調(diào)度資源的基本原則兼顧效率，公平性及業(yè)務(wù)QoS可選擇的調(diào)度原則輪詢算法RoundRobin(RR)：

“大鍋飯”最大信噪比算法(MaxC/I)： “強者恒強”部分公平算法ProportionalFair(PF)：

“和諧社會”Page34LTE采用1ms子幀作為調(diào)度周期，更加快速靈活的適配各種場景快速調(diào)度是各種關(guān)鍵技術(shù)的前提MIMO：多天線技術(shù)Page35雙聲道立體聲,身臨其境的感覺真好兩只喇叭+兩只耳朵雙發(fā)雙收MIMO，讓上網(wǎng)速率翻番兩副接收天線+兩副發(fā)射天線MIMO的工作模式復(fù)用模式不同天線發(fā)射不同的數(shù)據(jù)，可以直接增加容量：2×2MIMO方式容量提高1倍分集模式不同天線發(fā)射相同的數(shù)據(jù)，在弱信號條件下提高用戶的速率Page36UEABCDEFGHIJKLMNOPABCDEFGHA’B’C’D’E’F’G’H’ABCDEFGHUEMIMO可以在復(fù)用模式和分集模式之間自適應(yīng)動態(tài)轉(zhuǎn)變多天線之BeamForming沒有智能天線的情況下，小區(qū)間用戶干擾嚴重使用智能天線的情況下，小區(qū)間用戶干擾得到極大改善Pa