马会琳 刘超 杨海龙

摘要：“你们是科学的千里眼顺风耳”，强调了通信事业在革命战斗和科学发展中的重要地位与作用。随着数据业务的高速发展，宽带接入需求与日剧增，数据业务已成为运营商发展的主要业务。为保证用户的的良好感知度，无线通信技术不断向前演进，本文将简单介绍其发展历程，主要以移动使用的TD-LTE网路为例。

关键词：TD-LTE;网络架构;核心网;基站

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）05-0031-021移动通信的发展历程

1G：百花齐放。现代移动通信的发展史可追溯到上世纪70年代，贝尔实验室突破性的提出了蜂窝网络概念。所谓蜂窝网，就是将网络划分为若干个相邻的小区，整体形状酷似蜂窝，以实现频率复用，提升系统容量。世界各地移动通信网络层出不穷。以AMPS和TACS为代表的模拟移动通信系统取得巨大成功。

2G：GSM与CDMA之争。2G主要采用数字时分多址和码分多址两种技术，分别对应GsM和CDMA系统。CDMA通过不同的扩频码来实现多用户在同一时间同一频率上共享。技术上讲，CDMA比TDMA更具优势，早期CDMA并不成熟，95年高通将CDMA技术催熟，GSM早已在欧洲规模投资，且建立了国际漫游标准，欧洲GSM标准迅速蔓延全球，远把CDMA抛在身后。

3G：三分天下。3G主要有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三种标准。欧洲与日本等原推行GSM标准的国家联合成立3GPP组织，开发出原理类似的WCDMA。高通与韩国联合组成3GPP2，推出了CDMA2000。中国也不甘落后，研究出TD-SCDMA。

4G：一统标准。LTE（Long Term Evolution），考虑与网络的前后兼容性，利用了WiMax的OFDM+MIMO的等关键技术，解决了多径干扰，提升了频谱效率，大幅地增加系统吞吐量及传送距離，最终，LTE终将标准统一。

5G：中国的挑战和机遇。苹果推出了IOS，Google推出了安卓，然而，朗讯、摩托罗拉、北电等美系设备商已覆灭，美国已无法领导5G。华为的LTE市场份额早已全球第一，中国企业早已加力研发5G。美国在逐渐掉队，以各种安全理由为借口阻止中国5G，而中国正在引领5G。

2通信系统网络架构演进

2.1LTE通信系统网络架构

2.1.1用户数据设备

HSS：主要提供移动性管理、鉴权、用户签约等功能。实际部署时，由于HSS与HLR功能类似，存储数据较多重复，故合设，对外呈现为HSS与HLR融合设备，分别连接2G/3G与4G网络，提供Hss和HLR的逻辑功能。

2.1.2核心网EPC设备

MME：LTE接人下的控制面网元，主要负责移动性管理、会话管理、P GW/S GW选择等功能，相当于传统sGSN控制面功能;

SAE GW：s GW提供分组路由和转发功能，相当于传统SGSN用户面功能;P-GW提供承载控制、计费、地址分配和非3GPP接入等功能，相当于传统的GGSN，PGW和SGW物理上是一体的。

2.1.3资源策略控制设备

PCRF：策略控制服务器，提供数据业务Qos保障和资源管控;

AF：业务策略提供点。

2.1.4无线接入设备

eNodeB：负责无线资源管理，集成了类似2G/TD基站和基站控制器的功能;

在3G到4G的过程中，IMS出现了，取代传统CS，提供更强大的多媒体服务（语音、图片短信、视频电话等）。

2.2 5G简要介绍

5G核心网，采用的是SBA架构（service Based Architecture，即基于服务的架构）。硬件都是在虚拟化平台里面虚拟出来的，简而言之，5G核心网就是模块化、软件化。

3TD-LTE升级要点

3.1核心网的升级

总体思路：新建融合设备，或现网GPRs设备升级为杨心网全融合设备，有效保护已有投资。

具体方案：

（1）HSS与HLR融合，新增HSS，提供HSS～flHLR的逻辑功能。

（2）MME与SGSN融合的以下两种方案：

方案一：现网改造，即直接改造现网SGSN为MME/SGSN，接XLTE无线网。该方案是目标方案，改造现网设备，影响较大，建设进度相对较慢。

方案二：新建MME/SGSN融合设备，接入LTE和2G/TD无线网。影响略小，相对较快。

（3）sAE GW与GGSN融合有以下两种方案：

方案一：现网改造，即直接改造现网GGSN为SAE GW/GGSN，负责LTE和2G/TD用户的业务。当融合设～rJ2LTE用户较多时，可能影响2G/TD用户体验，建设进度相对较慢。

方案二：新建SAE GW/GGSN融合设备，负责2G、TD及LTE用户业务。对现网影响较小，建设相对较快。

3.2接入网基站的升级

存同：4G的宏站和3G的宏站在形态上没有太大差异，都采用BBU+RRU方式。在这里举个例子，如果是同厂家，BBU插板升级，RRU、天线有3G/4G共用;在实际工程中，遵循以下流程：

（1）检查BBU电源板，前期如果否只有一快PM9板，跟根据功率计算原则，如前期板件较多，需要新增一块PM10板。

（2）检查控制与时钟CC板，如果板件型号为CC3，替换为新型板件CCl6或CCEI板。

（3）新增基带处理单元BPL板件，原有3G板件为UPBM板，每块基带板支持6个2天线20M小区，或者3个8天线20M小区。同时新增野战光缆至RRU，每小区两条。

（4）验证从高频开关电源引接空开或熔丝是否满足要求。直流配电单元DCPD，该设备也有保护作用，从电源柜引接多为63A空开或100A熔丝。

（5）检查RRu型号，如果不支持F+A频段，替换原有RRUK替换原有天线为共用天线，软件升级即可。

如果3G和4G异厂家，那么基站的BBU和RRU、天线需要全部重新部署，所以，运营商在选择4G厂家时招投标时，尽量沿用前期TD设备厂家。

5G设备支持全制式大容量BBU产品方案，但原有RRu和天线的功能集成到AAU，所以天面需要重新部署，如果条件限制，可考虑2/3/4G合为一套天线，构成1+1极简天面。

求异：LTE网络对干扰更加敏感，过近、过远、过高的站址在2G/3G网络中可以勉强使用，但LTE网络中将会带来严重的问题。且TD LTE频段更高，由于采用平滑升级，基站位置和下倾角采用一致，LTE频段高、衰耗大、穿透弱、覆盖距离短，考虑深度覆盖和容量需求，需增更多的宏站或微站来补充，所以，4G的基站比例会增高，当然5G数量会更多，且主要以微站为主。

4结语

本文主要借鉴中国移动3G升级4G工程，给初学者一个简要介绍。今年5G新基建将、贯穿全年，要加快网络传送速率，大幅提升基站处理器的能力，利用基站的多核处理器、MIMO技术、基站数字信号处理以及Fabnc网络等创新技术是一方面，加强对现有基站资源的管控，对原有资源升级的规划管控与精准设计也是不可或缺的一方面。