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TD-SCDMA移动通信系统的增强和演进
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2009-05-20
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TD-SCDMA移动通信系统的增强和演进:时分－同步码分多址(TD-SCDMA)作为具有中国自主知识产权的第三代移动通信标准之一，即将全面商用化。TD-SCDMA未来的增强和演进是目前热点问题之一，各种方案不断提出，但还没有一个结合短期发展和长期发展的可持续发展计划。根据采用的关键核心技术不同，文章提出了TD-SCDMA增强和演进的4阶段论：第一阶段为当前的TD-SCDMA阶段；第二阶段是TD-SCDMA短期演进，即HSxPA阶段(包括HSDPA、HSUPA和HSPA演进)；第三阶段是长期演进阶段；最后一阶段是基于TD-SCDMA的时分双工(TDD)超3G(B3G)或者第4代移动通信系统阶段。详细描述了演进过程中每个阶段的主要特点，以及多输入多输出(MIMO)、正交频分复用(OFDM)等新技术在演进过程的使用。
时分－同步码分多址(TD-SCDMA)是由中国提出的时分双工(TDD)模式的第3代移动通信技术标准，是3GPP标准的一个重要组成部分。TD-SCDMA采用了很多先进的无线通信技术，如上行同步码分多址、智能天线、联合检测、软件无线电、接力切换和动态信道分配技术等[1]。TDD模式不需要对称频带，无线资源在上下行间可以灵活分配，更适合于数据传输这样的非对称业务，在无线频带资源越来越短缺的今天，逐渐成为B3G/4G系统研究的焦点。在中国，频分双工(FDD)，包括宽带码分多址(WCDMA)和CDMA2000模式，总共分得90 MHz频带带宽，而TDD模式分得了155 MHz的带宽，反映出中国政府对TD-SCDMA的大力支持，并预示了其良好的发展前景。
与WCDMA和CDMA2000系统相比，TD-SCDMA有其技术上的优势，但缺乏商用经验。而在未来的演进过程中，TD-SCDMA与WCDMA具有很好的兼容性，这为未来在多系统之间进行切换和漫游打下了良好的基础。同时TD-SCDMA与WCDMA使用的都是3GPP提出的核心网版本，这种天然的结合使两种系统在未来的发展道路上可以相互扶持与互补。从商业和投资的角度来看，核心网只占总系统投资的30%左右，所以，在未来演进过程中，TD-SCDMA与WCDMA的兼容依然是研究的重点。虽然与CDMA2000系统的体系结构有较大的差异，但为了全球通信服务的普遍性和用户的方便性，与CDMA2000系统的兼容也成为商业和技术研究关注的焦点。
TD-SCDMA在热点覆盖地区峰值速率可达2 Mb/s，在中速移动环境下可达384 kb/s，在高速移动环境下可达144 kb/s。然而随着移动通信业务的高速增长，TD-SCDMA的2 Mb/s的峰值速率将无法满足需求。同时，根据国际电信联盟(ITU)的估计，新的B3G蜂窝系统可提供的100 Mb/s～1 Gb/s的峰值速率预计将在2015年实现。与CDMA2000采用3载波的技术相似，TD-SCDMA也有单载波和多载波系统之分，采用多载波可以实现更高的传输速率，但也会加大系统的复杂度。另一方面，移动通信技术和无线宽带接入技术的融合也进行得如火如荼。TD-SCDMA与无线局域网(WLAN)的融合可以在室内环境或热点地区提供54 Mb/s的峰值速率，有效地弥补了TD-SCDMA热点地区的覆盖。随着以IEEE 802.16系列标准为基础的无线城域网技术(一般称为WiMAX)的发展，TD-SCDMA与WiMAX的融合也已进入正式规划日程当中，并成为现今技术讨论的焦点。WiMAX可以在20 MHz的带宽下提供75 Mb/s的峰值速率，为TD-SCDMA系统起到了强有力的补充效果，尤其是IEEE 802.16e的提出，使融合系统在移动速度支持上得到很大改善。
时分－同步码分多址(TD-SCDMA)是由中国提出的时分双工(TDD)模式的第3代移动通信技术标准，是3GPP标准的一个重要组成部分。TD-SCDMA采用了很多先进的无线通信技术，如上行同步码分多址、智能天线、联合检测、软件无线电、接力切换和动态信道分配技术等[1]。TDD模式不需要对称频带，无线资源在上下行间可以灵活分配，更适合于数据传输这样的非对称业务，在无线频带资源越来越短缺的今天，逐渐成为B3G/4G系统研究的焦点。在中国，频分双工(FDD)，包括宽带码分多址(WCDMA)和CDMA2000模式，总共分得90 MHz频带带宽，而TDD模式分得了155 MHz的带宽，反映出中国政府对TD-SCDMA的大力支持，并预示了其良好的发展前景。
与WCDMA和CDMA2000系统相比，TD-SCDMA有其技术上的优势，但缺乏商用经验。而在未来的演进过程中，TD-SCDMA与WCDMA具有很好的兼容性，这为未来在多系统之间进行切换和漫游打下了良好的基础。同时TD-SCDMA与WCDMA使用的都是3GPP提出的核心网版本，这种天然的结合使两种系统在未来的发展道路上可以相互扶持与互补。从商业和投资的角度来看，核心网只占总系统投资的30%左右，所以，在未来演进过程中，TD-SCDMA与WCDMA的兼容依然是研究的重点。虽然与CDMA2000系统的体系结构有较大的差异，但为了全球通信服务的普遍性和用户的方便性，与CDMA2000系统的兼容也成为商业和技术研究关注的焦点。
TD-SCDMA在热点覆盖地区峰值速率可达2 Mb/s，在中速移动环境下可达384 kb/s，在高速移动环境下可达144 kb/s。然而随着移动通信业务的高速增长，TD-SCDMA的2 Mb/s的峰值速率将无法满足需求。同时，根据国际电信联盟(ITU)的估计，新的B3G蜂窝系统可提供的100 Mb/s～1 Gb/s的峰值速率预计将在2015年实现。与CDMA2000采用3载波的技术相似，TD-SCDMA也有单载波和多载波系统之分，采用多载波可以实现更高的传输速率，但也会加大系统的复杂度。另一方面，移动通信技术和无线宽带接入技术的融合也进行得如火如荼。TD-SCDMA与无线局域网(WLAN)的融合可以在室内环境或热点地区提供54 Mb/s的峰值速率，有效地弥补了TD-SCDMA热点地区的覆盖。随着以IEEE 802.16系列标准为基础的无线城域网技术(一般称为WiMAX)的发展，TD-SCDMA与WiMAX的融合也已进入正式规划日程当中，并成为现今技术讨论的焦点。WiMAX可以在20 MHz的带宽下提供75 Mb/s的峰值速率，为TD-SCDMA系统起到了强有力的补充效果，尤其是IEEE 802.16e的提出，使融合系统在移动速度支持上得到很大改善。
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