第 1 章 绪论
1.1 课题研究的目的与意义
电信行业作为为社会和人民生活服务的公用事业，具有较强的正向外部性[1]。4G 网络的建设将发挥强大的产业带动效应，形成一个庞大的产业群体，有利于增加当地和国家税收收入，而且可以促进和带动技术进步，提高劳动生产率，方便人民生活。
通信网络是信息化建设的基础，4G 网络可以为社会信息流动速度的提高提供保证，提高信息化对社会发展的支撑作用。4G 网络技术的应用能够满足用户大流量高速数据需求，进一步提升信息服务行业满足用户需求的能力，同时作为新一代的网络技术也将在我国环境保护、节能减排等工作中发挥力量，创造良好的电信市场环境。
TD-LTE 技术由我国参与提出，现以成为主流的无线通信国际标准，是我国移动宽带通信标准领域继 TD-SCDMA 之后的又一次重大突破。目前，虽然其它国家也有商用的 TD-LTE 技术，但我国作为世界上最大的 TD-LTE 运营市场和产业的推动者，已成为 TD-LTE 技术的主导力量[2]。TD-LTE 和其衍生的相关产业，发展前景巨大，利用好这次 TD-LTE 带来的产业发展机遇，必将能提高我国国际竞争力，提升中国电信业在世界经济中的地位。
中国宏观经济目前正进入经济调整的关键阶段，经济正由投资和出口导向向消费驱动转型，经济结构也进入深刻转型时期。TD-LTE 的投资与发展，对于经济发展，经济结构向技术密集型产业转型具有推动作用，符合国家的宏观经济发展趋势，必将在一定程度上起到拉动内需，起到促进经济增长作用。
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1.2 无线移动通信发展的过程
1. 第 1 代移动通信
第 1 代移动通信系统（1G）于上世纪 80 年代初由贝尔实验室提出，主要采用模拟语音调制技术，最初只限语音业务，传输速率约为 2.4Kbps，首次提出采用蜂窝状组网结构，后来出现的传呼机也依托于 1G 移动通信网络。我国第一套模拟蜂窝移动电话系统建成于 1987 年 11 月，在广东省正式投入商用。第 1 代移动通信技术给民用通信领域带来了新的生命力和发展方向，但制约于自身技术的特性，模拟系统也存在明显的缺点，如所支持的业务量小、通话质量不高、传输速率低、通信安全性差[3]，同时终端设备成本高、体积大不利于携带，现在已经不大规模的商业使用。
2.第 2 代移动通信
第 2 代移动通信系统（2G），是以语音数字技术为核心，以欧洲的全球移动通信系统 GSM(Global System for Mobile Communications) 和美国的 CDMA(Code Division Multiple Access)为代表，与 1G 移动通信系统相比，2G 移动通信系统采用全数字化模式，主要业务包括语音、短信和低速率数据业务。2G 移动通信网络依然采取蜂窝状结构，网络基本架构如下图所示，2G 通信系统采用 3级网络架构，分别为：核心网、BSC 和 BTS。
图 1-1 2G 移动通信网络架构
第 2 章 4G 网络技术及组网形式的研究
2.1 4G 网络技术研究
LTE-FDD 和 TD-LTE 在技术实现上是存在差异的，导致二者存在差异的根本原因，概括的说是因为帧结构的不同，进而导致在信号、信道设计上也不尽相同。从协议层面而言，这些差异主要集中在物理层，部分涉及到 MAC（mediumaccess control，媒体接入控制）层和 RRC（radio resource control，无线资源控制）层，两者的 RLC（radio link control，无线链路控制）层、PDCP（packet dataconvergence protocol，分组数据汇聚协议）层、NAS（non-access stratum，非接入）层并无差异。可以看出，在 LTE 时代，TDD 与 FDD 在协议实现上已经趋于一致，与 UMTS 时代时完全不一样。这种协议上的趋于一致，有利于 LTE-FDD和 TDD 网络设备间的共享共存、缩短了 FDD/TDD 双模终端的实现进程、同时也推进了相关衍生产业链从各自平台开发到同平台开发的融合进程，从而可大大减少 UMTS 时代 TDD 制式同 FDD 制式在产业链发展上的差距[8]。
由于中国移动在 UMTS 时代采用的是 TD-SCDMA 制式，拥有较多的 TDD频谱资源。同时，中国已经为 TDD 划分了较宽的频段，为 TD-LTE 的应用创造了条件。另外，TD-LTE 系统无需成对的频率, 可以方便的配置在 LTE-FDD 系统所不易使用的零散频段上, 具有一定的频谱灵活性，能有效的提高频谱利用率。因此，在频段资源方面，TD-LTE 系统和 LTE-FDD 系统具有更大的优势。
除了以上提到的优势外，TD-LTE 也具有一定的缺点。首先，从产业链发展上看，由于国际主流运营商均是由 FDD UMTS 系统发展到 LTE 的，因此目前TD-LTE 的产业链均落后于 LTE-FDD，尤其是终端发展的差距较大。其次，从技术上说，TD-LTE 也存在以下劣势，如帧结构保护间隔的使用降低了频谱利用率；使用 HARQ 技术时，TD-LTE 使用的控制信令比 LTE-FDD 更复杂；为了保证上下行帧的准确接收，系统对终端和基站的同步要求很高；多种不同的上下行时隙配置也造成了 HARQ、SPS 等过程复杂，实现更困难，同时造成了业务时延增加[10]。
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2.2 LTE 技术的主要特点
2.2.1 OFDM 技术
OFDM 的实质是一种多载波调制技术，把单一信道划分成多个正交的子信道，且子信道频谱互相重叠，提高了频谱利用率，其示意图如图 2-1 所示。
图 2-1 OFDM 频谱示意图
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第 3 章 4G 无线网络系统方案设计.................................... 12
3.1 方案设计原则.........................................12
3.1.1 覆盖原则...................................12
3.1.2 覆盖标准.........................12
第 4 章 设计方案的实施与测试........................................35
4.1 电源配套整改........................................35
4.2 设备安装.........................................36
4.3 设备调试......................................40
结论...............................48
第 4 章 设计方案的实施与测试
4.1 电源配套整改
基站机房电源系统一般包含交流系统和直流系统两部分，交流系统主要由380V 市电和交流配电箱组成，部分交流配电箱支持油机供电功能，可以在市电停电的情况下保证基站的电源供应；直流系统包括市电转-48V 高频开关电源，含整流模块和接线端子（一般为熔丝或空开），以及一（或二）组阀控式蓄电池组共同组成。本次涉及到的需要整改的部分有蓄电池组、整流模块和接线端子。
蓄电池组整改主要参考标准为蓄电池组后备时间，具体蓄电池后备时间要求因素有很多，常见并主要考虑的有：基站重要性，一般参考基站二次下电设备设备的数量和重要程度确定，同时也要考虑到基站覆盖的区域；基站的位置，主要参考基站交通是否便利，运维人员到站切换油机供电的时间；基站的实际条件，是否有足够的面积支持大容量的电池组，以及基站周围的实际供电情况。一般常采用城区基站蓄电池组后备时间要求不低于 3 小时；农村基站蓄电池组后备时间要求不低于 6 小时。不符合要求的蓄电池组按实际情况进行整改，增加蓄电池组容量，蓄电池组容量按如下公式计算[34]：
表 4-1 电池放电容量系数(η)表
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结论
4G 作为新一代的移动通信技术，与 2G、3G 相比，在技术上具有领先优势，在高数据速率、分组传送、延迟降低、光域覆盖和向下兼容等方面都有明显的优势。4G 网络的系统容量和覆盖显著提升，网络承载效率更高，单位流程网络投入成本远远低于 2G 和 3G 网络，在目前以及未来移动数据流量大爆发的时代，具有明显的低成本高效率优势；同时，4G 的无线网架构更加扁平化，可以明显降低建网成本和网络维护成本。
本文主要研究内容与结论如下：
第一，本文通过对黑河 4G 无线通信网络的设计的研究，分析总结了现网的特点和不足，根据黑河实际情况提出业务需求，详细阐述了如何进行 4G 无线通信网络的设计方案。
第二，在理论方面，深入研究了 TD-LTE 技术的特点，对覆盖模型进行分析计算，得出理论结果。在实际工程方面，完成了 223 个基站的方案设计、设备选型和调试工作，达到基站可以正常运行的状态。
第三，对基站覆盖效果进行了测试，从测试结果来看，本期黑河 4G 无线通信网络工程，可满足用户大流量高速数据需求，进一步提升满足用户需求的能力，同时也为黑河地区提供了优质的无线移动通信网络支撑，对于民生保障具有重大意义，促进电信市场环境良性发展。
参考文献（略）