劉凱畢業論文開題報告

畢業設計(論文)題目 Lte最新進展研究報告

學生姓名 專 業 班 級

劉凱 測控技術與儀器

導師姓名 報告日期

趙哲峯

0902

指導教師意見

簽字 年 月 日

專業(教研室)主 任意見

年 月 日

系主任

意 見

年 月 日

太原理工大學現代科技學院畢業設計（論文）

1. 國內外研究現狀及課題意義

1.1 課題來源

第3代移動通信是採用CDMA方式工作在2Mllz的寬帶數字移動通信系統，理論上可達到2Mbit／s，但實際上的速率只達到384kbit／s。為了進一步對3G技術進行發展，3GPP首先引入了IISDPA和增強型上行鏈路這兩種具有很強競爭力的3G增強技術。遺憾的是，雖然這些技術能夠人幅度提高上下行速率，但是是以犧牲小區喬吐率為代價的，而日．由於成本過高，難以火規模應用。雖然許多國家已經提出4G，但是大部分只是處於理論階段。另外，隨着新興的無線接入方案如wj—Fi、WiMAX的產生，3G的無線接人技術面臨巨人壓力。為提高3G在新興的寬帶無線接人市場的競爭力，同時擺脱Qualcomfl~CDMA約束，3GPP公佈了UTRAN方案3GPP I TE(LongTerm Evol ution)，也稱為Evolution3G(E3G)。它是以OFDM為核心技術的，也就是現有3G技術的增強和演進，並} 是在原有的3G框架內進行的。其目標是對無線接人技術進行改進，使其能夠達到或超過現有的有線接人技術的性能，並且實現降低成本的目標。

1.2國內外研究現狀

目前，移動無線技術的演進路徑主要有三條：一是WCDMA和TD-SCDMA，均從HSDPA演進至HSDPA+，進而到LTE；二是CDMA2000沿着EV-DO Rev.0/Rev.A/Rev.B，最終到UMB（Motorola最近提出的新方案是，CDMA2000也通過一定方式演進到LTE，3GPP2也基本放棄了UMB的計劃）；三是802.16m的WiMAX路線。這其中LTE擁有最多的支持者，WiMAX次之。

LTE是由愛立信、諾基亞西門子、華為等世界主要電信設備生產商開發的技術，CDMA陣營的阿爾卡特朗訊和北電網絡也有投入。CDMA近年來日漸失勢，阿爾卡特朗訊已經在上週衝減了37億美元與CDMA技術標準相關的資產，並將和日本NEC建立研發LTE的合資公司。

英國沃達豐、日本NTT DoCoMo、美國AT&T和Verizon等世界最主要電信運營商已經決定採用LTE技術，此次中國移動加入，將大力推動LTE技術的發展，LTE在後3G時代也將延續2G時期GSM的主流地位。2015年日本頒發了4張LTE牌照，開始了LTE的商用準備。

由於美國高通公司在3G時代佔據了技術的核心專利，LTE陣營處心積慮搞OFDM繞開高通主要技術，可以肯定高通的地位會比3G時代有所削弱；同時，儘管高通的UMB技術乏有問津，該公司在巴塞羅那也宣佈將於2015年推出多模LTE芯片組，高通在該領域仍將保持收益。

2015年7月。NTT DoCoMo和本國NEC、富士通等設備夥伴開始研發LTE，並積極進行LTE實驗，2015年2月20日NTT DoCoMo選擇愛立信參加LTE基站開發項

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太原理工大學現代科技學院畢業設計（論文）

目。2015年4月初，愛立信宣佈推出全球首款支持L丁E標準的商用平台。2015年1月，大唐電信和愛立信就成立了LTE TDD聯合研究中心。2015年2月在巴塞羅納舉行的全球移動大會(MwC)展會上，阿爾卡特朗訊CEO PatrlciaRusso表示，將在中國投入1000人的研發隊伍進行LTE TDD的研發，並且表示在2015年底推出產品原型。計劃2015年推出商用測試方案。加上國內幾家企業的大力推動，LTE TDD的商用化

進程也將大大提速。

全球眾多運營商對LTE技術極為關注，國際國內的設備製造商以及終端製造商，大多數將LTE的產品路標定為在2015年前後形成商用能力。華為表示，LTE產業價值鏈將在2015年基本成熟並開始商用，並在201 1年形成一定的市場規模。愛立信則希望成為商用設備的領先者，預計其將在2015年推出LTE商用系統。在終端方面，三星電子計劃於2015年最終推出小型化的LTE手機，外觀與目前常見的手機相似。三星電子採取了逐步推進的LTE終端發展路線，將於今年推出體積較大的LTE原型樣機以進行性能測試。明年將推出LTE的數據卡產品。NTT表示，其目標是在2015年推出LTE的商用服務。為了實現這一目標，NTT很早就開始了行動：2015年秋，建立了LTE的試驗系統；2015年秋，進行了室內、室外測試；2015年8月，開始開發商用網絡；2015年2月，實現了較好的試驗結果。下行速率達到250Mb／s、上行速率達到50Mb／s。

3GPP LTE（Long Term evolution）項目是3G標準的演進，它改進並增強了3G的空中接入技術，採用OFDM，MIMO，全IP組網等先進的無線通信技術。3GPP LTE作為3G無線網絡演進的唯一標準，在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbit/s與上行50Mbit的峯值速率，其顯著改善了小區邊緣用户的性能，大幅提高了小區容量，且降低了系統延遲。目前，3GPP LTE項目已進入最後的標準擬定階段。英國沃豐達，日本NTT DoCoMo，美國AT&T和Verizon等世界最主要電信運營商均已決定採用LTE技術，此外中國移動和中國電信也明確表示，將大力推動LTE技術的發展。目前國內外各大通信製備商已投入大量的人力物力，進行LTE的系統仿真，預研及測試，以爭取在後3G時代的通信發展中取得領先地位。

1.3 研究的目的及意義

3GPP LTE是一個高數據率，低時延和基於全分組的移動通信系統，具體演進目標主要包括：

（1）頻譜帶寬配置

實現靈活的頻譜帶寬配置，支持1.25Mhz，1.6Mhz，2.5Mhz，5Mhz，10Mhz，15Mhz和20Mhz的帶寬設置，從技術上保證3GPP LTE系統可以使用第三代移動通信系統的頻譜。

（2）小區邊緣傳輸速率

提高小區邊緣傳輸速率，改善用户在小區邊緣的體驗，增強3GPP LTE系統的覆蓋性能，主要通過頻分多址和小區間干擾抑制技術實現。

（3）數據率和頻譜利用率

在數據率和頻譜利用率方面，實現下行峯值數率100Mb/s，上行峯值數率50Mb/s；頻譜利用率為HSPA的2——4倍，用户平均吞吐量為HSPA的2——4倍。為保證3GPP LTE系統在頻譜利用率方面的技術優勢，主要通過多天線技術，

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自適應調製與編碼和基於信道質量的頻譜選擇性調度實現。

（4）時延

提供低時延，使用户平面內部單向傳輸時延低於5ms，控制平面從睡眠狀態到激活狀態的遷移時延低於50ms，從駐留狀態到激活狀態的遷移時間小於100ms，以增強對實時業務的支持。

（5）多媒體廣播和多播業務

進一步增強對多媒體廣播和多播業務的支持，滿足廣播業務，多播業務和單播業務融合的需求，主要通過物理層幀結構，層2的信道結構和高層的無線資源管理實現。

（6）全分組的包交換

取消電路交換，採用基於全分組的包交換，從而提高系統頻譜利用率。對IP語音（V0IP）業務的支持與低時延目標的實現導致調度和層1，層2間信令設計的困難。

（7）共存

實現與第三代移動通信系統和其他通信系統的共存。

為了實現以上目標，3GPP計劃發展新的無線傳輸技術和無線網絡體系結構。在4G移動通信系統的研究中已經提出了許多上述相關技術。LTE計劃將對現有3G技術進行極大的發展與改進，並會實現相當的'技術跨越。為此，我們有必要對LTE計劃及技術發展投入足夠的關注。

2.主要研究內容

3GPP長期演進(LTE: Long Term Evolution)項目是近兩年來3GPP啟動的最大的新技術研發項目，這種以OFDM/FDMA為核心的技術可以被看作“準4G”技術。本文主要介紹OFDM的基本原理 ，發展歷史 ，應用情況 ，技術比較優勢與不足以及各種關鍵技術的研究。同時對國內外lte最新技術的研究運用進行論述，並且論述國內三大電商目前對此技術的研究發展與運用前景。

的技術核心以及國內外LTE技術的研究運用

3.1 lte的技術核心

LTE採用由NodeB構成的單層結構，這種結構有利於簡化網絡和減小延遲，實現了低時延，低複雜度和低成本的要求。與傳統的3GPP接入網相比，LTE減少了RNC節點。名義上LTE是對3G的演進，但事實上它對3GPP的整個體系架構作了革命性的變革，逐步趨近於典型的IP寬帶網結構。

3GPP初步確定LTE的架構如圖1所示，也叫演進型UTRAN結構(E-UTRAN)[3]。接入網主要由演進型NodeB(eNB)和接入網關(aGW)兩部分構成。aGW是一個邊界節點，若將其視為核心網的一部分，則接入網主要由eNB一層構成。eNB不僅具有原來NodeB

的功能外，還能完成原來RNC的大部分功能，包括物理層、MAC層、RRC、調度、接入控制、承載控制、接入移動性管理和Inter-cellRRM等。Node B和Node B之間將採用網格(Mesh)方式直接互連，這也是對原有UTRAN結構的重大修改。

3.2 國內外LTE技術的研究運用

按用户數量和市值計算，中國移動都是全球最大的移動運營商。此前，英國沃達豐、日本NTT DoCoMo、美國AT&T和Verizon等世界最主要電信運營商已經決定採用LTE技術，此次中國移動加入，將大力推動LTE技術的發展，LTE在後3G時代也將延續2G時期GSM的主流地位。

沃達豐CEO阿倫·薩林(Arun Sarin)昨日在巴塞羅那的移動世界大會表示，該集團將與中國移動和Verizon攜手推進LTE技術，LTE將成為行業未來發展的明確方向。

目前，移動無線技術的演進路徑主要有三條：一是WCDMA和TD-SCDMA，均從HSPA演進至HSPA+，進而到LTE；二是CDMA2000沿着EV-DO Rev.0/Rev.A/Rev.B，最終到UMB；三是802.16m的WiMAX路線。這其中LTE擁有最多的支持者，WiMAX次之。

LTE是由愛立信、諾基亞西門子、華為等世界主要電信設備生產商開發的技術，CDMA陣營的阿爾卡特朗訊和北電網絡也有投入。CDMA近年來日漸失勢，阿爾卡特朗訊已經在上週衝減了37億美元與CDMA技術標準相關的資產，並將和日本NEC建立研發LTE的合資公司。

由於美國高通公司在3G時代佔據了技術的核心專利，LTE陣營處心積慮搞OFDM繞開高通主要技術，可以肯定高通的地位會比3G時代有所削弱；同時，儘管高通的UMB技術乏有問津，該公司在巴塞羅那也宣佈將於2015年推出多模LTE芯片組，高通在該領域仍將保持收益。

3GPP長期演進(LTE)項目是近兩年來3GPP啟動的最大的新技術研發項目，這種以OFDM/FDMA為核心的技術可以被看作“準4G”技術。3GPP LTE項目的主要性能目標包

括：在20MHz頻譜帶寬能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峯值速率；改善小區邊緣用户的性能；提高小區容量；降低系統延遲，用户平面內部單向傳輸時延低於5ms，控制平面從睡眠狀態到激活狀態遷移時間低於50ms，從駐留狀態到激活狀態的遷移時間小於100ms；支持100Km半徑的小區覆蓋；能夠為350Km/h高速移動用户提供>100kbps的接入服務；支持成對或非成對頻譜，並可靈活配置1.25 MHz到20MHz多種帶寬。

LTE的研究，包含了一些普遍認為很重要的部分，如等待時間的減少、更高的用户數據速率、系統容量和覆蓋的改善以及運營成本的降低。

為了達到這些目標，無線接口和無線網絡架構的演進同樣重要。考慮到需要提供比3G更高的數據速率，和未來可能分配的頻譜，LTE需要支持高於5MHz的傳輸帶寬。

4.設計工作安排及進度

4.1 工作進度安排：

1、2015年3月5日~2015年3月20日，瞭解論文題目要求，借閲相關書籍； 2、2015年3月20日~2015年4月15日，查閲大量書籍，並且在網上搜索相關資

料，初步完成開題報告；

3、2015年4月15日~2015年5月8日，通過閲讀所借書籍，基本完成文獻綜述； 4、2015年5月8日~2015年5月15日，查閲大量外文書籍，通過自己的英語能力

和所學知識，完成英文翻譯；

5、2015年5月15日~2015年5月25日，拿出課題的解決方案並進行論證；

6、2015年5月25日~2015年6月2日，整理資料，撰寫論文；

7、2015年6月2日~2015年6月20日，準備答辯。

4.2 工作的內容：

1 文獻的檢索：查閲與課題相關的文獻，並寫出文獻綜述。

2 寫出開題報告；

3 外文的翻譯；

4 論文研究方向的確定與編寫思路的整理；

5撰寫論文。

5.參考文獻

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[4]羅仁澤. 新一代無線通信系統關鍵技術. 北京：北京郵電大學出版社.2015，

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[13]張克平. LTE—B3G/4G移動通信系統無線技術 北京:電子工業出版社,2015

[14]趙訓 3GPP長期演進(LTE)系統架構與技術規範 北京:人民郵電出版社,2015

[15]沈嘉 3GPP長期演進 (LTE) 技術原理與系統設計 北京:人民郵電出版社,2015

[16]胡宏林, 徐景 3GPP LTE無線鏈路關鍵技術 北京:電子工業出版社,2015

劉凱畢業論文開題報告 [篇2]

中北大學信息商務學院 畢業論文開題報告

學 生 姓 名： 劉凱

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專 業： 學 號： 08090445X47 經濟管理系 國際經濟與貿易

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2012 年 03月 06日

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