黃　晨

摘要: TD-SCDMA是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的3G標(biāo)準(zhǔn)，是3G移動通信產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，研究這一標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀和發(fā)展，對通信產(chǎn)業(yè)界發(fā)展有一定的意義。本文介紹了TD-SCDMA的技術(shù)原理及特點(diǎn)，分析了TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)優(yōu)劣勢，探討了TD-SCDMA發(fā)展面臨的困難及建議。

關(guān)鍵詞: TD-SCDMA；3G標(biāo)準(zhǔn)；技術(shù)原理

1 TD-SCDMA的技術(shù)原理概述

TD-SCDMA的中文含義為時(shí)分同步碼分多址接入，該項(xiàng)通信技術(shù)屬于一種無線通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在與歐洲、美國各自提出的3G標(biāo)準(zhǔn)競爭中，中國提出的TD-SCDMA已正式成為全球3G標(biāo)準(zhǔn)之一。目前，該標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)集中在大唐公司手中。

TD-SCDMA的無線傳輸方案靈活地綜合了FDMA,TDMA和CDMA等基本傳輸方法。通過與聯(lián)合檢測相結(jié)合，它在傳輸容量方面表現(xiàn)非凡。通過引進(jìn)智能天線，容量還可以進(jìn)一步提高。智能天線憑借其定向性降低了小區(qū)間頻率復(fù)用所產(chǎn)生的干擾，并通過更高的頻率復(fù)用率來提供更高的話務(wù)量?；诟叨鹊臉I(yè)務(wù)靈活性，TD- SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)可以通過無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)連接到交換網(wǎng)絡(luò)，如同三代移動通信中對電路和包交換業(yè)務(wù)所定義的那樣。在最終的版本里，計(jì)劃讓TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)與INTERNET直接相連。TD-SCDMA所呈現(xiàn)的先進(jìn)的移動無線系統(tǒng)是針對所有無線環(huán)境下對稱和非對稱的3G業(yè)務(wù)所設(shè)計(jì)的，它運(yùn)行在不成對的射頻頻譜上。TD-SCDMA傳輸方向的時(shí)域自適應(yīng)資源分配可取得獨(dú)立于對稱業(yè)務(wù)負(fù)載關(guān)系的頻譜分配的最佳利用率。因此，TD-S CDMA通過最佳自適應(yīng)資源的分配和最佳頻譜效率，可支持速率從8kbps到2Mbps的語音、互聯(lián)網(wǎng)等所有的3G業(yè)務(wù)。

2 TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)分析

2.1 技術(shù)優(yōu)勢

頻譜效率高。TD-SCDMA系統(tǒng)綜合采用了聯(lián)合檢測、智能天線和上行同步等先進(jìn)技術(shù)，系統(tǒng)內(nèi)的多址和多徑干擾得到了極大緩解，從而有效地提高了頻譜利用率，進(jìn)而提高了整個(gè)系統(tǒng)的容量。具體來講，聯(lián)合檢測和上行同步可極大降低小區(qū)內(nèi)的干擾，智能天線則可以有效抑制小區(qū)間及小區(qū)內(nèi)的干擾。另外，聯(lián)合檢測和智能天線對于緩解2G頻段上更加明顯的多徑干擾也有極大作用。所以，TD-SCDMA系統(tǒng)的這一特點(diǎn)決定了它將非常適合于在3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期提供大容量的網(wǎng)絡(luò)解決方案。

TD-SCDMA系統(tǒng)采用時(shí)分雙工模式，它的一個(gè)載波只需占用1.6MHz的帶寬就可以提供速率達(dá)2Mbps的3G業(yè)務(wù)，對于頻率分配的要求簡單和靈活了許多。在今后多家移動運(yùn)營商共存的情形下，頻譜資源的使用情況會相對復(fù)雜，而TD-SCDMA系統(tǒng)大大提高了對頻譜資源利用的靈活性。

不存在呼吸效應(yīng)。用戶數(shù)的增加使覆蓋半徑收縮的現(xiàn)象稱之為呼吸效應(yīng)。其表現(xiàn)形式是每種業(yè)務(wù)用戶數(shù)的變化都會導(dǎo)致所有業(yè)務(wù)的覆蓋半徑發(fā)生變化，這會給網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化帶來很大的麻煩。TD-SCDMA是一個(gè)集CDMA, FDMA, TDMA于一身的系統(tǒng)，它通過低帶寬FDMA和TDMA來抑制系統(tǒng)的主要干擾，使產(chǎn)生呼吸效應(yīng)的因素顯著降低。

高效承載非對稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在未來3G多樣化的業(yè)務(wù)應(yīng)用中，非對稱的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)會占有越來越多的比例，大部分業(yè)務(wù)的典型特征是上行鏈路和下行鏈路中的業(yè)務(wù)量不對稱。FDD系統(tǒng)由于其固定的上下行頻率的對稱占用，在承載非對稱業(yè)務(wù)時(shí)會造成對頻譜資源的浪費(fèi)。而TD-SCDMA系統(tǒng)可以通過配置切換點(diǎn)位置，靈活地調(diào)度系統(tǒng)上下行資源，使得系統(tǒng)資源利用率最大化。因此TD-SCDMA系統(tǒng)更加適合未來的3G非對稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)方面。

接力切換技術(shù)。在TD-SCDMA系統(tǒng)中，采用了一種新的越區(qū)切換方法，即"接力切換"。TD- SCDMA的獨(dú)特之處是使用了智能天線獲得用戶終端的方位(DOA )，采用同步CDMA技術(shù)獲得用戶終端與基站間的距離。若將這兩個(gè)信息予以綜合，基站就可以確定用戶終端的具體位置，從而為接力切換奠定了基礎(chǔ)。接力切換不丟失信息、不中斷通信，節(jié)約了信道資源。此外，TD-SCDMA還支持多載頻以及采用智能天線技術(shù)提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2技術(shù)劣勢

同頻干擾問題。 同頻干擾，是指無用信號的載頻與有用信號的載頻相同，并對接收同頻有用信號的接收機(jī)造成干擾。由于TD-SCDMA的擴(kuò)頻碼較短，消除同頻干擾有困難，目前己經(jīng)有很多干擾消除的算法，但都很復(fù)雜，對器件要求太高(特別是對終端)，導(dǎo)致通信業(yè)界對TD-SCDMA同頻組網(wǎng)產(chǎn)生質(zhì)疑。

覆蓋能力相對較弱。 在相同的頻帶內(nèi)，WCDMA和ＣＤＭＡ2000采用FDD方式，其覆蓋基本相同，由于TD- SCDMA采用TDD方式，在覆蓋上要遜于采用FDD方式的其它兩種技術(shù)，根據(jù)理論測算，TD-SCDMA能夠覆蓋的最大半徑是11.25公里，而在郊區(qū)和農(nóng)村，由于系統(tǒng)負(fù)荷較小，WCDMA覆蓋能力很強(qiáng)，往往在15公里以上。

容量劣勢。對于TD-SCDMA來講，由于其物理結(jié)構(gòu)，每個(gè)時(shí)隙最多有16個(gè)碼道，對于經(jīng)典的語音用戶--12.2kAMR語音用戶來講，按照其可提供的物理資源，最多一個(gè)時(shí)隙承載8個(gè)用戶。由于TD-SCDMA系統(tǒng)一般是一個(gè)資源受限系統(tǒng)，所以不能得到軟容量。軟容量對于高比特率實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)用戶，例如對視頻電話、視頻連接等等來說是很重要的，而3G時(shí)代使用高比特率的數(shù)據(jù)用戶將逐步增多。此外，TD-SCDMA在高速移動時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸性能較弱及系統(tǒng)必須同步運(yùn)營等技術(shù)缺陷。

3 TD-SCDMA發(fā)展存在問題及建議

3.1存在問題

首先，跟另外兩大標(biāo)準(zhǔn)相比，TD-SCDMA尚沒有實(shí)際商用經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)營商可能因此面臨更多不確定的風(fēng)險(xiǎn)，甚至出現(xiàn)虧損的結(jié)果。而無論是WCDMA，還是CDMA2000，他們在國際市場上都己經(jīng)形成了一定的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，各大3G運(yùn)營商也相應(yīng)地積累了一定的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，相應(yīng)的運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)也較低。此外，由于政府對TD-SCDMA的有力扶持，也不排除運(yùn)營商利用自己對TD-SCDMA的態(tài)度做秀，增加自身將來承載TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營時(shí)爭取政府優(yōu)惠政策的籌碼。目前，中國移動、中國電信和中國網(wǎng)通三家都在參與TD-SCDMA規(guī)模測試，但他們的態(tài)度明顯不夠積極，有些企業(yè)甚至為其設(shè)置一定障礙。

其次，在TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，終端合格率低、終端功能不具備、終端版本升級緩慢等問題一直是各系統(tǒng)廠商揮之不去的陰影，這大大影響了TD-SCDMA整體產(chǎn)業(yè)的進(jìn)程，甚至導(dǎo)致運(yùn)營商和社會公眾對TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的懷疑。

再次，與WCDMA/CDMA2000在發(fā)達(dá)國家所面臨的環(huán)境不同，2000年發(fā)達(dá)國家的移動電話市場普遍己進(jìn)入飽和，而國內(nèi)2G市場則剛進(jìn)入快速膨脹期，目前國內(nèi)2.5G市場也已整體性啟動，這一市場進(jìn)程大約比日韓等國晚3-5年。如果國內(nèi)移動電話市場也遵循與發(fā)達(dá)國家市場相同的演進(jìn)步伐，那么國內(nèi)對高速移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(也即通常所了解的3G業(yè)務(wù))的現(xiàn)實(shí)需求要達(dá)到目前日韓市場的規(guī)模，恐怕時(shí)間要在幾年以后。目前國內(nèi)的移動用戶還是基于GSM和CDMA，當(dāng)這些用戶知道WCDMA是由GSM升級而來，CDMA2000是由CDMA升級而來，一種習(xí)慣和信任的心理因素會促使用戶繼續(xù)使用WCDMA和CDMA2000，此時(shí)又會有多少用戶愿意嘗試全新的、從未體驗(yàn)過的TD-SCDMA呢，這為TD-SCDMA后續(xù)的順利成長又增加了一層市場風(fēng)險(xiǎn)。

3.2發(fā)展建議

首先，TD-SCDMA各生產(chǎn)廠商需要在技術(shù)上下功夫。因?yàn)椴还苁谴螂娫掃€是傳輸數(shù)據(jù)等，這些不是以人的主觀意愿為轉(zhuǎn)移的，必須經(jīng)過幾百萬用戶的考驗(yàn)，用戶的接受度才是最實(shí)在的，如果技術(shù)不成熟將會影響到用戶的使用興趣。其次，要克服TD-SCDMA的不足還需要更多的終端廠商、運(yùn)營商、系統(tǒng)廠商、內(nèi)容提供商來共同參與TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)，這樣才能使產(chǎn)業(yè)力量更強(qiáng)大，共同積累有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，提供用戶愿意接受，具有特色的信息服務(wù)。再次，要針對終端上存在的這些問題，國家應(yīng)該給予終端企業(yè)以適當(dāng)支持，鼓勵終端企業(yè)互相溝通，促進(jìn)終端環(huán)節(jié)的整體前進(jìn)。由于國外終端企業(yè)在研發(fā)上具有一定優(yōu)勢，政府在大力支持國產(chǎn)手機(jī)廠商研發(fā)TD-SCDMA終端的同時(shí)，也要鼓勵國外手機(jī)廠商參與到研發(fā)TD-SCDMA終端上來，為整個(gè)產(chǎn)業(yè)提供豐富多樣的終端產(chǎn)品。除了國家給予的協(xié)調(diào)指導(dǎo)外，TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟也應(yīng)該充分發(fā)揮自身的力量，擔(dān)當(dāng)終端環(huán)節(jié)與其他產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)者的角色，只有這樣，TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟才能將產(chǎn)業(yè)做實(shí)，帶動整個(gè)TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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