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1、重庆邮电大学本科毕业设计（论文）毕业设计（论文）设计（论文）题目：2G-3G-4G移动通信系统物理层演进重庆邮电大学本科毕业设计（论文）摘 要中国当前的TD-SCDMA商业在实现TD-SCDMA技术中出现了很多的问题，包括其市场和其在各方面的应用。为了使TD-SCDMA技术成熟，从当前的TD-SCDMA标准升级到IMT-Advanced（高级国际移动通信）标准是大家热切期盼的。针对得到一个到下一代移动通信系统的平滑过渡，TD-SCDMA标准和技术将要走上一条国产的、自主的革新之路。本文为TD-SCDMA标准和关键技术的革新策略提供一个简短的描述。调查TD-SCDMA发展到至今水平的革新史，发现
2、它在不同的革新阶段的技术及标准都各有特点。单/多载波、高速数据包存取以保证数据包服务的高传送率是第一革新阶段的特点，同时，广播服务也被支持，HSPA(High Speed Packet Access 高速分组接入)也被并入到这次革新。“长期革新”在为了接近全球微波互操作性性能的第二阶段被定义。在第二阶段中基于相互作用通道的多重天线被采用。最后一个阶段是基于TD-LTE 的从传统3G系统到超越传统系统的IMT-Advanced（高级国际移动通信）系统的革新。3GPP （3rd Generation Partnership Project第三代合作伙伴计划）的 标准与本地标准的不同将被放出并介绍一
3、些各个革新阶段的挑战性的工作和开发性的问题同样也会被拿出来讨论。【关键词】全球移动通信系统 平滑迁移 高速分组接入 移动WiMAX TD-LTE ABSTRACTThe current TD-SCDMA commercialization in China brings about many issues concerning the implementation of TD-SCDMA technology,the market, and its applications. In order to make TD-SCDMA successful, evolution from the cu
4、rrent TD-SCDMA standards to International Mobile Telecommunications-Advanced are anticipated. TD-SCDMA standards and technologies will take a home-made evolution path in China, aiming at a smooth migration to the next-generation mobile communication system. This article provides a brief description
5、of the evolution strategies of both the standards and key technologies, in which the evolution is divided into three phases. The state of the art of TD-SCDMA evolution is surveyed, and its technologies and standards in different evolution phases are characterized. Single- and multi-carrier high-spee
6、d packet access is specified in the first evolution phase for guaranteeing the high transmission bit rate of packet services. Mean-while, broadcast services are supported, and the HSPA evolution is also incorporated in this phase. Long Term Evolution is defined in the second evolution phase for appr
7、oaching similar performance as mobile WiMAX, where channel-reciprocity-based multiple antenna techniques are utilized. The last phase is the revolution to the IMT-Advanced system and becoming one alternative standard in beyond 3G systems,which is based on the evolution of TD-LTE. The difference of s
8、tandardizations between 3GPP and local standard releases are introduced. Some challenging work and open issues in different evolution phases are discussed as well.【Key words】The Mobile Communication System Smooth Migration High Speed Packet Access Mobile WiMAX TD-LTE目 录前 言1第一章 移动通信系统概述2第一节 移动通信的发展历史
9、2第二节 移动通信技术发展的趋势和特点3一、总体趋势3二、多种技术共存和融合是大势所趋4第三节 本章小结4第二章 2G到4G各自典型制式简介5第一节 GSM移动系统简介5一、GSM系统的发展历史5二、GSM系统的基本特点6三、GSM系统的组成6（3）网络交换子系统 NSS8（4）操作维护子系统8第二节 TD-SCDMA移动通信系统简介9一、TD趋势9第三节 TD-LTE移动通信系统简介10一、LTE的初步需求10二、现有系统做出的相应改变11三、LTE作为准4G主流通信技术12第四节 本章小结16第三章 三种典型制式的物理层结构16第一节 GSM系统物理层结构17一、GSM系统技术规范17二、
10、 GSM系统结构18第二节 TD-SCDMA物理层结构24一、物理层功能24二、物理层向上层提供的服务25三、物理信道26四、传输信道与物理信道的映射关系30五、物理层的信道编码、复用、扩频、调制31六、编码组合传输信道（CCTrCH）35 七、物理过程36第三节 TD-LTE物理层结构41一、时域的总体结构41二、下行链路传输方案42三、 上行传输方案51第四章 各物理层对系统性能的影响51结 论52致 谢52参考文献53附 录54- I -前 言移动通信是指移动用户之间，或移动用户与固定用户之间的通信。随着电子技术的发展，特别是半导体、集成电路和计算机技术的发展，移动通信得到了迅速的发展。
11、随着其应用领域的扩大和对性能要求的提高，促使移动通信在技术上和理论上向更高水平发展。20世纪80年代以来，移动通信已成为现代通信网中不可缺少并发展最快的通信方式之一。回顾移动通信的发展历程，移动通信的发展大致经历了几个发展阶段：第一代移动通信技术主要指蜂窝式模拟移动通信，技术特征是蜂窝网络结构克服了大区制容量低、活动范围受限的问题。第二代移动通信是蜂窝数字移动通信，使蜂窝系统具有数字传输所能提供的综合业务等种种优点。第三代移动通信的主要特征是除了能提供第二代移动通信系统所拥有的各种优点，克服了其缺点外，还能够提供宽带多媒体业务，能提供高质量的视频宽带多媒体综合业务，并能实现全球漫游。现在用的大
12、多是第二代技术，第三代技术还不太成功，但已有了第四代技术的设想。第四代移动通信系统（4G）标准比第三代具有更多的功能。第一章 移动通信系统概述第一节 移动通信的发展历史人类进行通信的历史已很悠久。早在远古时期，人们就通过简单的语言、壁画等方式交换信息。千百年来，人们一直在用语言、图符、钟鼓、烟火、竹简、纸书等传递信息，古代人的烽火狼烟、飞鸽传信、驿马邮递就是这方面的例子。现在还有一些国家的个别原始部落，仍然保留着诸如击鼓鸣号这样古老的通信方式。在现代社会中，交通警的指挥手语、航海中的旗语等不过是古老通信方式进一步发展的结果。这些信息传递的基本方都是依靠人的视觉与听觉。19世纪中叶以后，随着电报
13、、电话的发有，电磁波的发现，人类通信领域产生了根本性的巨大变革，实现了利用金属导线来传递信息，甚至通过电磁波来进行无线通信，使神话中的“顺风耳”、“千里眼”变成了现实。从此，人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式，用电信号作为新的载体，同此带来了一系列技术革新，开始了人类通信的新时代。移动通信的五个阶段第一阶段从 20 世纪 20 年代至 40 年代, 为早期发展阶段.在这期间,首先在短波几 个频段上开发出专用移动通信系统, 其代表 是美国底特律市警察使用的车载无线电系 统.该系统工作频率为 2MHz,到 40 年代 提高到 3040MHz,可以认为这个阶段是现 代移动通信的起步阶段, 特点是
14、专用系统开 发,工作频率较低. 第二阶段从 40 年代中期至 60 年代初期. 在此期间内,公用移动通信业务开始问世. 1946 年,根据美国联邦通信委员会(FCC) 的计划, 贝尔系统在圣路易斯城建立了世界 上第一个公用汽车电话网, 称为城市系统. 当时使用三个频道,间隔为 120kHz,通信 方式为单工,随后,西德(1950 年),法国 (1956 年),英国(1959 年)等国相继研制了 公用移动电话系统. 美国贝尔实验室完成了 人工交换系统的接续问题. 这一阶段的特点 是从专用移动网向公用移动网过渡, 接续方 式为人工,网的容量较小. 第三阶段从 60 年代中期至 70 年代中 期.在
15、此期间,美国推出了改进型移动电话系统(IMTS),使用 150MHz 和 450MHz 频 段,采用大区制,中小容量,实现了无线频 道自动选择并能够自动接续到公用电话网. 德国也推出了具有相同技术水平的 B 网. 可 以说, 这一阶段是移动通信系统改进与完善 的阶段,其特点是采用大区制,中小容量, 使用 450MHz 频段, 实现了自动选频与自动 接续. 第四阶段从 70 年代中期至 80 年代中 期.这是移动通信蓬勃发展时期.1978 年底, 美国贝尔试验室研制成功先进移动电话 系统(AMPS),建成了蜂窝状移动通信网, 大大提高了系统容量. 这一阶段的特点是蜂 窝状移动通信网成为实用系统, 并在世界各 地迅速发展.移动通信大发展的原因,除了 用户要求迅猛增加这一主要推动力之外, 还 有几方面技术进展所提供的条件. 第五阶段从 80 年代中期开始.这是数 字移动通信系统发展和成熟时期. 以 AMPS 和 TACS 为代表的第一代蜂窝移动 通信网是模拟系统. 模拟蜂窝网虽然取得了 很大成功,但也暴露了一些问题.例如,频 谱利用率低,移动设备复杂,费用较贵,业 务种类受限制以及通话易被窃听等, 最主要 的问题是其容量已不能满足日益增长的移 动用户需求. 解决
