??? 隨著下一代移動通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施逐漸被各運(yùn)營商提到議事日程上，人們越來越多地開始關(guān)注3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的一些細(xì)節(jié)問題。對于可能采用WCDMA或TD-SCMDA系統(tǒng)體制的運(yùn)營商，最關(guān)心的是如何快速地建設(shè)一張高性價(jià)比的移動通信網(wǎng)絡(luò)，即要求有較高的網(wǎng)絡(luò)容量、良好的無線覆蓋，可有效保證用戶的多媒體業(yè)務(wù)及QoS需求。本文將通過闡述TD-SCDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)并在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等方面將其與WCDMA系統(tǒng)進(jìn)行的比較，對TD-SCDMA系統(tǒng)的發(fā)展加以展望。

??? 1、TD-SCDMA系統(tǒng)的優(yōu)勢與不足

??? TD-SCDMA系統(tǒng)的多址方式很靈活，可以看作FDMA/TDMA/CDMA/SCDMA的有機(jī)結(jié)合，綜合利用4種技術(shù)，資源分配時(shí)在不同角度上的自由度，得到可以動態(tài)調(diào)整的最優(yōu)資源分配。它的主要特點(diǎn)如下。

??? 1.1　頻譜利用率高

??? 由于TD-SCDMA采用CDMA和TDMA的多址技術(shù)，所以在傳輸中很容易設(shè)置一個(gè)上行和下行鏈路轉(zhuǎn)換點(diǎn)，來針對不同類型的業(yè)務(wù)，類似于可根據(jù)交通的流量來控制“紅綠燈”轉(zhuǎn)換的時(shí)間間隔。對于像互聯(lián)網(wǎng)這樣的“不對稱”傳輸業(yè)務(wù)，可使其轉(zhuǎn)換為“不對稱”，而對于像語音這樣的“對稱”傳輸業(yè)務(wù)，可以使其轉(zhuǎn)換為“對稱”，這使總的頻譜效率更高。另外，第三代移動通信需要大約400MHz的頻譜資源，在3GHz以下很難實(shí)現(xiàn)。而TDD則能使用各種頻率資源，不需要成對的頻率。

??? 1.2　支持多種通信接口

??? 由于TD-SCDMA同時(shí)滿足Iub、A、Gb、Iu、IuR多種接口要求，所以，基站子系統(tǒng)既可作為2G和2.5G GSM基站的擴(kuò)容，又可作為3G網(wǎng)絡(luò)中的基站子系統(tǒng)，能同時(shí)兼顧現(xiàn)在的需求和未來長遠(yuǎn)的發(fā)展。

??? 1.3　系統(tǒng)性能穩(wěn)定

??? TD-SCDMA收發(fā)在同一頻段上，上行鏈路和下行鏈路的無線環(huán)境一致性很好，更適合使用新興的“智能天線”技術(shù)；利用了CDMA和TDMA結(jié)合的多址方式，更利于聯(lián)合檢測技術(shù)的采用，這些技術(shù)都能減少干擾，提高系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性。

??? 1.4　能與傳統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行兼容

??? TD-SCDMA支持現(xiàn)存的覆蓋結(jié)構(gòu)，信令協(xié)議可以后向兼容，網(wǎng)絡(luò)不再需要引入新的呼叫模式，能夠?qū)崿F(xiàn)從現(xiàn)存的通信系統(tǒng)到下一代移動通信系統(tǒng)的平滑過渡。

??? 1.5　系統(tǒng)設(shè)備成本低

??? 由于TD-SCDMA上下行工作于同一頻率，對稱的電波傳播特性使之便于利用智能天線等新技術(shù)，這也可達(dá)到降低成本的目的。在無線基站方面，TD-SCDMA的設(shè)備成本至少比UTRA FDD低20%以上。

??? 1.6　支持與傳統(tǒng)系統(tǒng)間的切換功能

??? TD-SCDMA技術(shù)支持多載波直接擴(kuò)頻系統(tǒng)，可以再利用現(xiàn)有的框架設(shè)備、小區(qū)規(guī)劃、操作系統(tǒng)、賬單系統(tǒng)等，在所有環(huán)境下支持對稱或不對稱的數(shù)據(jù)速率。

??? TDD系統(tǒng)的主要缺陷在于終端的移動速度和覆蓋距離。

??? （1）終端的移動速度。由于TD-SCDMA系統(tǒng)采用多時(shí)隙不連續(xù)傳輸方式，抗快衰落和多普勒效應(yīng)能力比連續(xù)傳輸?shù)腇DD方式差，因此ITU要求TDD系統(tǒng)用戶終端的移動速度達(dá)120km/h，而FDD系統(tǒng)則要求達(dá)到500km/h。這主要是因?yàn)镕DD系統(tǒng)是連續(xù)控制，而TDD系統(tǒng)是時(shí)間分隔控制的。由于快衰落對TDD系統(tǒng)有很大影響，因此TD-SCDMA系統(tǒng)在支持高移動特性的終端問題上存在著挑戰(zhàn)。雖然在TD-SCDMA系統(tǒng)中，基帶數(shù)字信號處理采用了基于智能天線和聯(lián)合檢測技術(shù)，解決了設(shè)備基帶數(shù)據(jù)信號處理能力和算法復(fù)雜性之間的矛盾，但該技術(shù)僅能確保TD-SCDMA系統(tǒng)在移動速度為250km/h和UMTS（3GPP）移動環(huán)境下正常工作（目前尚在測試階段）。

??? （2）覆蓋距離。TDD系統(tǒng)平均功率與峰值功率之比隨時(shí)隙數(shù)增加而增加，考慮到耗電和成本因素，用戶終端的發(fā)射功率不可能很大，故通信距離（小區(qū)半徑）較小，而FDD系統(tǒng)的小區(qū)半徑可達(dá)到數(shù)10km。

??? 通過采用時(shí)分雙工（Time Division Duplex）、聯(lián)合檢測（Joint Detection）、智能天線（Smart Antenna）、動態(tài)信道分配（Dynamic Channel Allocation）、接力切換（Baton Handover）、功率控制（Power Control）、上行同步（Uplink Synchronization）等關(guān)鍵技術(shù)，可以達(dá)到揚(yáng)長補(bǔ)短的效果。由于對這幾種TD-SCDMA系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的介紹較多，這里就不再贅述了。

??? 2、TD-SCDMA系統(tǒng)與WCDMA系統(tǒng)比較

??? 一般來說，對于硬件配置的設(shè)計(jì)與規(guī)劃同產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)有直接關(guān)系，例如無線鏈路的天線增益、隔離度、基帶信號電平等。這方面的規(guī)劃設(shè)計(jì)涉及天線方位角、俯仰角、高度等。無線資源管理（RRM）包括切換控制、功率控制、鑒權(quán)控制、負(fù)荷控制等。而針對不同的業(yè)務(wù)模式，信道模式及系統(tǒng)體制，規(guī)劃／優(yōu)化軟件要采用不同的算法。對于3G系統(tǒng)，WCDMA／cdma2000／TD-SCDMA這3種國際標(biāo)準(zhǔn)在業(yè)務(wù)模式、信道模式兩方面是完全相同的，而系統(tǒng)體制的不同表現(xiàn)在無線調(diào)制上，不同的物理層技術(shù)決定了不同的無線傳播參考模型。TD-SCDMA系統(tǒng)與3GPP所推薦的其它3G標(biāo)準(zhǔn)不同，技術(shù)上的差異體現(xiàn)在智能天線、聯(lián)合檢測、上／下行鏈路同步、特殊幀結(jié)構(gòu)等方面。因此，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃同其他體制的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程基本相似，只是在參考模型上略有不同，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程如圖1所示。

圖1　TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程

??? 以上流程是一般3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃通用的流程，限于篇幅，具體細(xì)節(jié)不詳述。

??? 對于較為熟悉WCDMA系統(tǒng)的業(yè)內(nèi)人士來講，更多的可能是習(xí)慣將TD-SCDMA系統(tǒng)與WCDMA從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、系統(tǒng)性能到產(chǎn)品質(zhì)量等方面進(jìn)行比較。我們不能簡單地從比較的結(jié)果來判斷兩個(gè)系統(tǒng)孰優(yōu)孰劣，但通過比較我們可以為更快更便捷掌握系統(tǒng)特點(diǎn)提供途徑。下面我們將結(jié)合TD-SCDMA的特點(diǎn)對其系統(tǒng)性能、鏈路特點(diǎn)及規(guī)劃差異幾方面加以比較。如表1所示。

表1　TD-SCDMA與WCDMA系統(tǒng)性能對比

??? TD-SCDMA與WCDMA在傳播鏈路上的比較如表2所示。

表2　TD-SCDMA與WCDMA鏈路差異

??? 結(jié)合TD-SCDMA的技術(shù)特點(diǎn)，以及TD-SCDMA與WCDMA在系統(tǒng)性能、鏈路預(yù)算等方面的差異，可以了解到TD-SCDMA與WCDMA在規(guī)劃方面的差異如表3所示。

表3　TD-SCDMA與WCDMA在規(guī)劃方面的差異

??? 需要指出的是，對室內(nèi)覆蓋來說，在WCDMA系統(tǒng)中，對于熱點(diǎn)的覆蓋，尤其是大型建筑的室內(nèi)覆蓋，廣泛使用室內(nèi)信號分配系統(tǒng)，建立微蜂窩、增加直放站等設(shè)備提高無線資源利用率，通過這種方式接入Node B的用戶，其信號被Node B視為通過不同天線接收到的同一用戶的多徑信號。而在TD-SCDMA系統(tǒng)中，系統(tǒng)通過智能天線估計(jì)到達(dá)時(shí)間差DoA（Different of Arrival），但直放站和室內(nèi)天線沒有此功能。另外，TD-SCDMA系統(tǒng)上行鏈路同步的建立與維持需要測量發(fā)射功率，并且通過測量移動臺發(fā)射功率、變化趨勢及信號時(shí)延的統(tǒng)計(jì)與估計(jì)，確定用戶具體位置。但由于室內(nèi)天線的增益與Node B不同，若用戶在室內(nèi)外天線覆蓋范圍間反復(fù)切換，Node B就無法根據(jù)其發(fā)射功率判斷出用戶的距離，也就無法維持上行鏈路的同步，針對這種情況需要對延時(shí)或增益值進(jìn)行補(bǔ)償以保證同步，對于具體算法，還要在組網(wǎng)實(shí)踐中摸索相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)值。

??? 3、結(jié)束語

??? 3G最主要的挑戰(zhàn)來自系統(tǒng)能否同時(shí)提供諸如語音或視頻傳輸?shù)膶ΨQ的電路交換業(yè)務(wù)，以及日益增長的非對稱包交換業(yè)務(wù)如移動互聯(lián)網(wǎng)接入，而通過采用MIMO和自適應(yīng)調(diào)制等新技術(shù)，TD-SCDMA可以在1.28MHz的載頻上提供高達(dá)5Mbit/s的數(shù)據(jù)速率，完全做到和WCDMA、cdma2000相當(dāng)，非常適合寬帶應(yīng)用，同時(shí)其所采用的技術(shù)能使無線頻率資源達(dá)到最優(yōu)利用率。TD-SCDMA與歐洲支持的WCDMA和美國的cdma2000有很大的不同。從技術(shù)上，它是一個(gè)TDD（時(shí)分雙工）標(biāo)準(zhǔn)，起步相對比較晚，開始階段并未受到世界移動通信界的足夠重視，加之ITU在制訂3G國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對TDD系統(tǒng)和FDD（頻分雙工）系統(tǒng)提出了不同的要求，主要是對高速移動的要求，TDD系統(tǒng)比FDD系統(tǒng)要低。這樣，在一開始就有人懷疑TDD系統(tǒng)支持高速移動的能力；支持TD-SCDMA技術(shù)的廠商又比較少，因而TD-SCDMA并未取得與WCDMA和cdma2000同樣的地位。人們認(rèn)為，TD-SCDMA將作為WCDMA的補(bǔ)充，有可能取得一定的市場份額。但是，隨著TD-SCDMA開發(fā)工作的深入，以及人們對3G認(rèn)識程度的加深，TDD方式優(yōu)勢逐步顯露。人們看到了TDD方式在頻譜利用率方面的優(yōu)勢；在支持被認(rèn)為是未來3G服務(wù)支柱的移動互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)方面的優(yōu)勢；在制造成本方面的優(yōu)勢；在從GSM平滑演進(jìn)到3G方面的優(yōu)勢等。