刘凯毕业论文开题报告

毕业设计(论文)题目 Lte最新进展研究报告

刘凯毕业论文开题报告

学生姓名专业班级

刘凯测控技术与仪器

导师姓名报告日期

赵哲峰

0902

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太原理工大学现代科技学院毕业设计（论文）

1. 国内外研究现状及课题意义

1.1 课题来源

第3代移动通信是采用CDMA方式工作在2Mllz的宽带数字移动通信系统，理论上可达到2Mbit／s，但实际上的速率只达到384kbit／s。为了进一步对3G技术进行发展，3GPP首先引入了IISDPA和增强型上行链路这两种具有很强竞争力的3G增强技术。遗憾的是，虽然这些技术能够人幅度提高上下行速率，但是是以牺牲小区乔吐率为代价的，而日．由于成本过高，难以火规模应用。虽然许多国家已经提出4G，但是大部分只是处于理论阶段。另外，随着新兴的无线接入方案如wj—Fi、WiMAX的产生，3G的无线接人技术面临巨人压力。为提高3G在新兴的宽带无线接人市场的竞争力，同时摆脱Qualcomfl~CDMA约束，3GPP公布了UTRAN方案3GPP I TE(LongTerm Evol ution)，也称为Evolution3G(E3G)。它是以OFDM为核心技术的，也就是现有3G技术的增强和演进，并} 是在原有的3G框架内进行的。其目标是对无线接人技术进行改进，使其能够达到或超过现有的有线接人技术的性能，并且实现降低成本的目标。

1.2国内外研究现状

目前，移动无线技术的演进路径主要有三条：一是WCDMA和TD-SCDMA，均从HSDPA演进至HSDPA+，进而到LTE；二是CDMA2000沿着EV-DO Rev.0/Rev.A/Rev.B，最终到UMB（Motorola最近提出的新方案是，CDMA2000也通过一定方式演进到LTE，3GPP2也基本放弃了UMB的计划）；三是802.16m的WiMAX路线。这其中LTE拥有最多的支持者，WiMAX次之。

LTE是由爱立信、诺基亚西门子、华为等世界主要电信设备生产商开发的技术，CDMA阵营的阿尔卡特朗讯和北电网络也有投入。CDMA近年来日渐失势，阿尔卡特朗讯已经在上周冲减了37亿美元与CDMA技术标准相关的资产，并将和日本NEC建立研发LTE的合资公司。

英国沃达丰、日本NTT DoCoMo、美国AT&T和Verizon等世界最主要电信运营商已经决定采用LTE技术，此次中国移动加入，将大力推动LTE技术的发展，LTE在后3G时代也将延续2G时期GSM的主流地位。2015年日本颁发了4张LTE牌照，开始了LTE的商用准备。

由于美国高通公司在3G时代占据了技术的核心专利，LTE阵营处心积虑搞OFDM绕开高通主要技术，可以肯定高通的地位会比3G时代有所削弱；同时，尽管高通的UMB技术乏有问津，该公司在巴塞罗那也宣布将于2015年推出多模LTE芯片组，高通在该领域仍将保持收益。

2015年7月。NTT DoCoMo和本国NEC、富士通等设备伙伴开始研发LTE，并积极进行LTE实验，2015年2月20日NTT DoCoMo选择爱立信参加LTE基站开发项

太原理工大学现代科技学院毕业设计（论文）

目。2015年4月初，爱立信宣布推出全球首款支持L丁E标准的商用平台。2015年1月，大唐电信和爱立信就成立了LTE TDD联合研究中心。2015年2月在巴塞罗纳举行的全球移动大会(MwC)展会上，阿尔卡特朗讯CEO PatrlciaRusso表示，将在中国投入1000人的研发队伍进行LTE TDD的研发，并且表示在2015年底推出产品原型。计划2015年推出商用测试方案。加上国内几家企业的大力推动，LTE TDD的'商用化

进程也将大大提速。

全球众多运营商对LTE技术极为关注，国际国内的设备制造商以及终端制造商，大多数将LTE的产品路标定为在2015年前后形成商用能力。华为表示，LTE产业价值链将在2015年基本成熟并开始商用，并在201 1年形成一定的市场规模。爱立信则希望成为商用设备的领先者，预计其将在2015年推出LTE商用系统。在终端方面，三星电子计划于2015年最终推出小型化的LTE手机，外观与目前常见的手机相似。三星电子采取了逐步推进的LTE终端发展路线，将于今年推出体积较大的LTE原型样机以进行性能测试。明年将推出LTE的数据卡产品。NTT表示，其目标是在2015年推出LTE的商用服务。为了实现这一目标，NTT很早就开始了行动：2015年秋，建立了LTE的试验系统；2015年秋，进行了室内、室外测试；2015年8月，开始开发商用网络；2015年2月，实现了较好的试验结果。下行速率达到250Mb／s、上行速率达到50Mb／s。

3GPP LTE（Long Term evolution）项目是3G标准的演进，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM，MIMO，全IP组网等先进的无线通信技术。3GPP LTE作为3G无线网络演进的唯一标准，在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit的峰值速率，其显著改善了小区边缘用户的性能，大幅提高了小区容量，且降低了系统延迟。目前，3GPP LTE项目已进入最后的标准拟定阶段。英国沃丰达，日本NTT DoCoMo，美国AT&T和Verizon等世界最主要电信运营商均已决定采用LTE技术，此外中国移动和中国电信也明确表示，将大力推动LTE技术的发展。目前国内外各大通信制备商已投入大量的人力物力，进行LTE的系统仿真，预研及测试，以争取在后3G时代的通信发展中取得领先地位。

1.3 研究的目的及意义

3GPP LTE是一个高数据率，低时延和基于全分组的移动通信系统，具体演进目标主要包括：

（1）频谱带宽配置

实现灵活的频谱带宽配置，支持1.25Mhz，1.6Mhz，2.5Mhz，5Mhz，10Mhz，15Mhz和20Mhz的带宽设置，从技术上保证3GPP LTE系统可以使用第三代移动通信系统的频谱。

（2）小区边缘传输速率

提高小区边缘传输速率，改善用户在小区边缘的体验，增强3GPP LTE系统的覆盖性能，主要通过频分多址和小区间干扰抑制技术实现。

（3）数据率和频谱利用率

在数据率和频谱利用率方面，实现下行峰值数率100Mb/s，上行峰值数率50Mb/s；频谱利用率为HSPA的2——4倍，用户平均吞吐量为HSPA的2——4倍。为保证3GPP LTE系统在频谱利用率方面的技术优势，主要通过多天线技术，

自适应调制与编码和基于信道质量的频谱选择性调度实现。

（4）时延

提供低时延，使用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态的迁移时延低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms，以增强对实时业务的支持。

（5）多媒体广播和多播业务

进一步增强对多媒体广播和多播业务的支持，满足广播业务，多播业务和单播业务融合的需求，主要通过物理层帧结构，层2的信道结构和高层的无线资源管理实现。

（6）全分组的包交换

取消电路交换，采用基于全分组的包交换，从而提高系统频谱利用率。对IP语音（V0IP）业务的支持与低时延目标的实现导致调度和层1，层2间信令设计的困难。

（7）共存

实现与第三代移动通信系统和其他通信系统的共存。

为了实现以上目标，3GPP计划发展新的无线传输技术和无线网络体系结构。在4G移动通信系统的研究中已经提出了许多上述相关技术。LTE计划将对现有3G技术进行极大的发展与改进，并会实现相当的技术跨越。为此，我们有必要对LTE计划及技术发展投入足够的关注。

2.主要研究内容

3GPP长期演进(LTE: Long Term Evolution)项目是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目，这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术。本文主要介绍OFDM的基本原理，发展历史，应用情况，技术比较优势与不足以及各种关键技术的研究。同时对国内外lte最新技术的研究运用进行论述，并且论述国内三大电商目前对此技术的研究发展与运用前景。

3.LTE的技术核心以及国内外LTE技术的研究运用

3.1 lte的技术核心

LTE采用由NodeB构成的单层结构，这种结构有利于简化网络和减小延迟，实现了低时延，低复杂度和低成本的要求。与传统的3GPP接入网相比，LTE减少了RNC节点。名义上LTE是对3G的演进，但事实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的变革，逐步趋近于典型的IP宽带网结构。

3GPP初步确定LTE的架构如图1所示，也叫演进型UTRAN结构(E-UTRAN)[3]。接入网主要由演进型NodeB(eNB)和接入网关(aGW)两部分构成。aGW是一个边界节点，若将其视为核心网的一部分，则接入网主要由eNB一层构成。eNB不仅具有原来NodeB

的功能外，还能完成原来RNC的大部分功能，包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理和Inter-cellRRM等。Node B和Node B之间将采用网格(Mesh)方式直接互连，这也是对原有UTRAN结构的重大修改。

3.2 国内外LTE技术的研究运用

按用户数量和市值计算，中国移动都是全球最大的移动运营商。此前，英国沃达丰、日本NTT DoCoMo、美国AT&T和Verizon等世界最主要电信运营商已经决定采用LTE技术，此次中国移动加入，将大力推动LTE技术的发展，LTE在后3G时代也将延续2G时期GSM的主流地位。

沃达丰CEO阿伦·萨林(Arun Sarin)昨日在巴塞罗那的移动世界大会表示，该集团将与中国移动和Verizon携手推进LTE技术，LTE将成为行业未来发展的明确方向。

目前，移动无线技术的演进路径主要有三条：一是WCDMA和TD-SCDMA，均从HSPA演进至HSPA+，进而到LTE；二是CDMA2000沿着EV-DO Rev.0/Rev.A/Rev.B，最终到UMB；三是802.16m的WiMAX路线。这其中LTE拥有最多的支持者，WiMAX次之。

3GPP长期演进(LTE)项目是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目，这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术。3GPP LTE项目的主要性能目标包

括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms；支持100Km半径的小区覆盖；能够为350Km/h高速移动用户提供>100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25 MHz到20MHz多种带宽。

LTE的研究，包含了一些普遍认为很重要的部分，如等待时间的减少、更高的用户数据速率、系统容量和覆盖的改善以及运营成本的降低。

为了达到这些目标，无线接口和无线网络架构的演进同样重要。考虑到需要提供比3G更高的数据速率，和未来可能分配的频谱，LTE需要支持高于5MHz的传输带宽。

4.设计工作安排及进度

4.1 工作进度安排：

1、2015年3月5日~2015年3月20日，了解论文题目要求，借阅相关书籍； 2、2015年3月20日~2015年4月15日，查阅大量书籍，并且在网上搜索相关资

料，初步完成开题报告；

3、2015年4月15日~2015年5月8日，通过阅读所借书籍，基本完成文献综述； 4、2015年5月8日~2015年5月15日，查阅大量外文书籍，通过自己的英语能力

和所学知识，完成英文翻译；

5、2015年5月15日~2015年5月25日，拿出课题的解决方案并进行论证；

6、2015年5月25日~2015年6月2日，整理资料，撰写论文；

7、2015年6月2日~2015年6月20日，准备答辩。

4.2 工作的内容：