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创新电子系统设计（TD-LTE测试）唐剑峰

发布时间：2012-09-25 16:55:58 来源：文档文库

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成绩

课程设计报告

题目南京TD-LTE试验网外场测试

课程名称创新电子系统设计

院部名称信息技术学院

专业通信工程/电子信息工程

班级 M08电子信息工程Ⅱ

学生姓名唐剑峰

学号 0821114225

课程设计地点大唐移动南京TD-LTE试验基地

课程设计学时 60学时

指导教师徐志国

金陵科技学院教务处制

一、课程设计目的与要求

“创新电子系统设计”课程是专业教学计划中设置的独立实践环节，其主要目的为加强对学生创新意识、创新精神和创新能力的培养，鼓励和倡导学生积极参加学科竞赛、课外科技和科研活动、创造发明活动和各类社会实践活动，提高学生综合素质，促进学生个性发展。

要求学生能在老师的指导下，自主完成一个较复杂综合电子系统设计与制作的全过程，或者通过参加各类各级和通信、电子相关课外科技活动及竞赛得到真正的实战训练。

二、课程设计的题目及内容

题目：南京TD-LTE试验网外场测试

内容：本次 “创新电子系统设计”的部分同学由学院统一安排参加大唐移动南京TD-LTE（4G）试验网外场测试，学生通过参与为期1月的外场测试了解TD-LTE，了解TD-LTE（4G）试验网测试的流程及方法。

三、TD-LTE简介

TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution，宣传是是指TD-SCDMA的长期演进。实际上没有关系。TD-LTE是TDD版本的LTE的技术，FDD-LTE的技术是FDD版本的LTE技术。TDD和FDD的差别就是TD采用的是不对称频率是用时间进行双工的，而FDD是采用一对频率来进行双工。 TD-SCDMA是CDMA技术，TD-LTE是OFDM技术，不能对接。TD-LTE与LTE FDD在标准化进程方面基本同步，LTE协议09年3月发布第一版（Rel 8），10年3月发布第二版（Rel 9），已先后冻结。TDD和FDD两种制式之间存在着高度一致性。

TD-LTE作为通信产业变革期的重要机遇，主要包含三大特点：

1.包含大量中国的专利，由中国主导，同时得到了广泛国际支持，成为了国际标准；

2.上网速度快，能够达到TD-SCDMA技术的几十倍，使无处不在的高速上网成为可能；　　

3.产业发展速度快，与其他国际移动宽带技术基本实现了同步发展，代表着当今世界移动通信产业的最先进水平。

需求

早在2004年11月份3GPP魁北克的会议上，3GPP决定开始3G系统的长期演进（Long Term Evolution）的研究项目。世界主要的运营商和设备厂家通过会议、邮件讨论等方式，开始形成对LTE系统的初步需求：作为一种先进的技术，LTE需要系统在提高峰值数据速率、小区边缘速率、频谱利用率，并着眼于降低运营和建网成本方面进行进一步改进，同时为使用户能够获得“Always Online”的体验，需要降低控制和用户平面的时延。该系统必须能够和现有系统（2G/2.5G/3G）共存。

现有系统做出的相应改变

在无线接入网（RAN）侧，将由CDMA技术改变为能够更有效对抗宽带系统多径干扰的 OFDM（正交频分调制）技术。OFDM技术源于20世纪60年代，其后不断完善和发展，90年代后随着信号处理技术的发展，在数字广播、DSL和无线局域网等领域得到广泛应用。OFDM技术具有抗多径干扰、实现简单、灵活支持不同带宽、频谱利用率高支持高效自适应调度等优点，是公认的未来4G储备技术。

LTE必选技术

为进一步提高频谱效率，MIMO(多输入/多输出)技术也成为LTE的必选技术。MIMO技术利用多天线系统的空间信道特性，能同时传输多个数据流，从而有效提高数据速率和频谱效率。为了降低控制和用户平面的时延，满足低时延(控制面延迟小于100ms,用户面时延小于 5ms)的要求，目前的NodeB-RNC-CN的结构必须得到简化，RNC作为物理实体将不复存在，NodeB将具有RNC的部分功能，成为 eNodeB，eNodeB间通过X2接口进行网状互联，接入到CN中。这种系统的变化必将影响到网络架构的改变，SAE(系统架构的演进)也在进行中， 3GPP同时也在为RAN/CN的平滑演进进行规划。作为LTE的需求，TDD系统的演进与FDD系统的演进是同步进行的。在2005年6月在法国召开的3GPP会议上，以大唐移动为龙头，联合国内厂家，提出了基于OFDM的TDD演进模式的方案，在同年11月，在汉城举行的3GPP工作组会议通过了大唐移动主导的针对TD-SCDMA后续演进的LTE TDD技术提案。到2006年6月，LTE的可行性研究阶段基本结束，规范制定阶段开始启动。在2007年9月，3GPP RAN37次会议上，几家国际运营商联合提出了支持TYPE2的TDD帧结构，同年11月在济州工作组会议上通过了LTE TDD融合技术提案，基于TD的帧结构统一了延续已有标准的两种TDD（TD-SCDMA LCR/HCR）模式。在RAN 38次全会上融合帧结构方案获得通过，被正式写入3GPP标准中。

技术应用

1）瑞典启动全球首个LTE商用站点

　　2010年5月25日，爱立信和瑞典运营商TeliaSonera在斯德哥尔摩启动全球首个LTE商用站点，标志着在实现移动数字高速公路方面迈出了重要一步。

　　作为瑞典的主要运营商，TeliaSonera近年来致力于升级网络，为用户提供更高的速率、更丰富的业务，让用户即使在移动状态中也能享受高速流畅的网络连接。为此，TeliaSonera于今年1月同爱立信签署LTE商用网络合同，网络覆盖地区为瑞典首都斯德哥尔摩，商用时间为2010年。根据协议，爱立信向TeliaSonera提供的LTE系统包括全新RBS6000系列的LTE无线基站、演进分组核心网、包含了Redback公司SmartEdge1200路由器和最新EDA多址接入聚集交换机的移动回程链路解决方案。此外，爱立信不仅负责网络实施及运行初期的网络管理工作，还将与TeliaSonera长期合作，以共同推动用户使用LTE移动宽带。

　　就在全球经济尚未走出低谷的时候，TeliaSonera宣布部署全球首个LTE商用站点。作为2010年正式启动的商用网络中的一部分，该站点的启动毫无疑问为全球LTE的发展提供了良好的范本，该站点的揭幕表明LTE不再遥不可及，而是已经成为了现实。

2）日本正式发放LTE牌照

　　日本正式发放LTE牌照，计划2011年投入使用

　　2009年5月7日日本总务省发放了4个LTE牌照。日本几大移动运营商NTT Docomo、软银移动、KDDI和e-Mobile公司没有悬念地都获得了LTE牌照。日本在以无线宽带为标志的4G时代将采用业界统一的LTE标准，这将有助于LTE的迅逐普及。正是基于这种考虑，日本总务省发布了4个LTE牌照，日本三大通信运营商NTT Docomo、软银、KDDI和新兴的通信运营商e-Mobile公司都可公平地获得开展LTE的频段。

　　日本最大的移动运营商NTT DoCoMo计划在今后5年投资3000至4000亿日元，建设LTE基站和骨干通信网。其最早于明年开通业务。软银移动将投资1200亿日元于设备，计划于2011年至2012年提供业务。日本e- Mobile公司计划至2013年的设备投资总额为3000亿日元，其将于2011年开通业务。KDDI将于2012年提供业务。其投资额为1000多亿日元。

　　有关专家指出，日本政府之所以及早发放LTE牌照，是着眼于在全球领先部署4G。按照日本政府的计划，5年后LTE将覆盖日本50%的人口。

3）Verizon将率先在美国实现LTE商用

　　由Verizon Communications与沃达丰公司共同组建的Verizon Wireless公司已经在今年选定爱立信与阿尔卡特朗讯作为首要网络供应商，支持其在美国启动LTE网络部署。此前，Verizon已与沃达丰携手在美国及欧洲进行业界领先的LTE网络试验。这两家入选的设备厂商将为Verizon Wireless部署网络基础设施，使其能够自2010年起率先在美国推出商用LTE服务。

　　此外，Verizon还宣布选定诺基亚西门子通信与阿尔卡特朗讯作为其IP多媒体子系统(IMS)网络的核心供应商。无论采用何种接入技术，该系统均可实现丰富的多媒体应用。IMS将在Verizon服务架构的演进过程中扮演核心技术的角色。Verizon计划在其无线和固定宽带网络上提供基于IMS的IP融合应用和服务。LTE将成为采用IMS技术的重要无线接入网之一。Verizon Wireless在进行LTE网络建设并提供商用服务的同时，也将扩展其FiOS光网络。这是持续一致和相互补充的发展战略，着眼于宽带市场的未来发展。

4）WIMAX成为运营商发展宽带业务的选择之一

　　在全球1700多家拥有WiMAX频谱资源的授权运营商中，约有470家拥有50MHz或更宽的带宽，考虑使用WiMAX提供长期能盈利的宽带服务，最近美国、日本、韩国、意大利、沙特、俄罗斯、台湾等地区的运营商都已经或者计划推出基于WiMAX的无线宽带服务。

　　预计到09年年底，全球排名靠前的22家WiMAX运营商的用户数量将有望从现在的124万升到250万，到2010年年底，用户数量将接近400万。在这些用户中，有很大一部分将来自可能在2010年转换到WiMAX的一些大型专有网络用户，如Clearwire公司在美国的网络。但是，在Maravedis调查的22家WiMAX运营商中，有42%的公司正在考虑部署LTE网络，这对WiMAX的发展很不利。

　　在2009年到2010年期间，WiMAX阵营将面临经济压力，许多新兴移动运营商对WiMAX的资本投资将会放缓，其中包括3.5GHz频段的大多数运营商，他们会将其主要精力放在最有利可图的市场部分———寻找可靠性连接的企业客户。不过，尽管受到投资方面的困扰，新兴市场仍将是驱动WiMAX增长的核心，许多厂商认为拉丁美洲和亚洲是最具吸引力的地区。

5）未来苹果会推LTE版iphone

　　目前，FDD-LTE已有至少6款手机实现商用，但TD-LTE由于频谱及商用时间都未确定，基于市场导向的终端商们不太急于研发TD-LTE手机。传言称苹果公司未来会推LTE版[1]。苹果公司已经确定了一家公司来研发TD-LTE版的iPhone芯片，对此，王建宙说，他还不清楚苹果公司会采用哪家公司的TD-LTE版的iPhone芯片，他只是说，现在TD-LTE芯片厂商很多，不少实力强劲，例如高通，目前也在做iPhone4S版的芯片。中国移动与苹果公司是否有可能达成引进iPhone的协议，这一直是外界追踪的话题。不过，中国移动董事长王建宙近日向新浪科技明确了表态，他谈了三点：“一是中国移动与苹果还没有达成引进的iPhone协议。二是双方继续保持紧密接触，三是，苹果说了，如果它做LTE版的终端，就会做TD-LTE版的iPhone，而不会只是FDD-LTE版的iPhone”。对于苹果公司创始人乔布斯去世后的双方关系，王建宙说，“我们与苹果公司一直都还有密切联系，保持沟通”。之前，苹果公司CEO蒂姆·库克还在担任COO期间曾来中国移动办公室拜访过王建宙，双方达成的一些承诺应该就是那时侯做出来的。

覆盖城市

　　中国移动TD-LTE规模试验网部署项目采取“6+1”方案，将投资15亿人民币建网覆盖上海、杭州、南京、广州、深圳、厦门6个城市，每个城市将部署约200个基站；并在北京建TD-LTE演示网。

　　深圳TD-LTE试验网范围：

　　深圳TD-LTE规模试验网拟覆盖37.58平方公里区域。共覆盖以下四个区域

　　区域1-南山中心区：科技园区、高校园区、大运会场馆；

　　区域2-南山（沙河以东）：中心商业区；

　　区域3-福田中心区：中心商业区、中心商务区、政务区；

　　区域4-龙岗中心城：政务区、大运会场馆

　　深圳TD-LTE规模试验网新建基站240个。

　　多种制式理论峰值速率对比

　　无线蜂窝技术：CDMA2000 1x/EVDo;GSM EDGE;TD-SCDMA HSPA;WCDMA HSPA;TD-LTE

四、TD-LTE试验网测试的过程及方法

TD-LTE测试所用的软件:

8UFtp;DU Meter;iiconnect 2.1.3;HiStudio（Moblie Partner）；

(1)8UFtp:用于上传、下载服务器数据；

(2)DU Meter：用于记录实时网络速率以及统计要求时间段内平均速率；

(3)iiconnect 2.1.3：用于创毅终端搜索小区，附着小区，拨号连接，去附着；

驱动安装过程：

1.运行发布驱动目录中的DrvPreinstall.exe可执行文件；

2.一共会弹出4次，每次都选择“仍然继续”，然后在DrvPreinstall.exe的同级目录下会新生成文件Innofidei_LTE.cfg

3.然后，插入数据卡，上电

4.选择“否”，点击下一步

5.选择自动安装，下一步

6.选择仍然继续

7.等待安装

8.安装完毕，选择完成

9.接下来还会需要3次类似的过程，总共是4次：这4次分别是安装了usb总线驱动、10.虚拟网口驱动、AT口和trace口驱动；

到这里驱动就安装完成可以使用了，在设备管理器中可以看到多了如下图红圈框出的4个设备

HiStudio：

海思Dongle的操作主要通过HiStudio工具完成。具体操作界面如下图。如果没有HiStudio工具，可通过Mobile Partner连接入网。

驱动安装：直接双击HiStudio 1.18.0.0(10000100180s).exe安装即可

Moblie Partner：

是一款提供界面化拨号上网操作的工具软件。该软件主要分为数据拨号、短信、电话本、流量统计四大功能模块。用于海思终端附着上小区后的拨号操作。

安装过程：

连接好终端后，点击升级文件：

升级过程中如果弹出安装新硬件向导，则安装点击自动安装，安装之后再升级。

升级成功后，打开Mobile Partner虚拟光盘

点击AutoRun.exe文件安装，安装过程只需要点击next即可。安装成功后，会弹出多个新硬件向导，选择自动安装即可。

Connection界面：

五、我所参与TD-LTE试验网测试内容

（一）定点测试：

地址：南京江宁区东新南路心仪旅馆3楼

数据：(例)

主要记录无线信号强度（RSRP）、信号与干扰加噪声比 (SINR)、上下行平均吞吐量（单位Mbps）

截图：（例）

（二）200人环境容量测试：

地址：南京江宁区竹山路约克酒店

数据：

多用户连接成功率记录：（例）

记录表格.无线网络性能和网络质量：（例）

6、心得体会

通过这为期一个月测试工作让我深深的了解到TD-LTE，这是我国拥有自主知识产权的第三代移动通信TD-SCDMA的后续演进技术，是目前最前沿的移动通信技术之一。在中国政府的大力推动下，在中国移动及相关产业链的积极努力下，TD-LTE标准已获得国际运营商、设备制造商、终端生产厂商的广泛认可和支持。

在了解到TD-LTE具有技术优势、国际化优势及与TD-SCDMA融合发展能力时，我还向大唐工作的员工们学习到了一些，必如TD-LTE在国际上的推广情况、未来的发展模式等。现在非常关注TD-LTE产业的国际化及与TD-SCDMA的融合发展。在得知TD-LTE明确定义和2G/3G网络的互操作特性后，我觉得，TD-LTE和2G/3G网络的互操作特性非常重要，我觉得在以后在TD-LTE推广阶段，可将3G网络作为支持网络。