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1、TD-SCDMA是英文Time Division-SynchronousCode Division Multiple Access(时分同步码分多址) 的简称,是一种第三代无线通信的技术标准。
2、 时分同步码分多址 [编辑本段]简介 TD-SCDMA[1]作为中国提出的第三代移动通信标准[3](简称3G),自1999年正式向ITU(国际电联)提交以来,已经历经十来年的时间,完成了标准的专家组评估、ITU认可并发布、与3GPP(第三代伙伴项目)体系的融合、新技术特性的引入等一系列的国际标准化工作,从而使TD-SCDMA[2]标准成为第一个由中国提出的,以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。
3、这是我国电信史上重要的里程碑。
4、(注:3G共有4个国际标准,另外3个是美国主导的CDMAWiMAX和欧洲主导的WCDMA.) [编辑本段]TD-SCDMA技术概要 时分-同步码分多址存取(英文:Time Division - Synchronous Code Division Multiple Access,缩写为:TD-SCDMA),是ITU批准的三个3G标准中的一个,相对于另两个主要3G标准(CDMA2000)或(WCDMA)它的起步较晚。
5、 该标准是中国制定的3G标准。
6、1999年6月29日,中国原邮电部电信科学技术研究院(现大唐电信科技股份有限公司)向ITU提出了该标准。
7、该标准将智能天线、同步CDMA和软件无线电(SDR)等技术融于其中。
8、另外,由于中国庞大的通信市场,该标准受到各大主要电信设备制造厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以生产支持TD-SCDMA标准的电信设备。
9、 TD-SCDMA在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面有独特优势。
10、 TD-SCDMA由于采用时分双工,上行和下行信道特性基本一致,因此,基站根据接收信号估计上行和下行信道特性比较容易。
11、此外,TD-SCDMA使用智能天线技术有先天的优势,而智能天线技术的使用又引入了SDMA的优点,可以减少用户间干扰,从而提高频谱利用率。
12、 TD-SCDMA还具有TDMA的优点,可以灵活设置上行和下行时隙的比例而调整上行和下行的数据速率的比例,特别适合因特网业务中上行数据少而下行数据多的场合。
13、但是这种上行下行转换点的可变性给同频组网增加了一定的复杂性。
14、 TD-SCDMA是时分双工,不需要成对的频带。
15、因此,和另外两种频分双工的3G标准相比,在频率资源的划分上更加灵活。
16、 中移动210亿元支持TD建设 28城市将建3G网络 中国移动08年9月12日在网站上公布《中国移动扩大的TD-SCDMA规模网络技术应用试验网二期工程无线网设备采购招标公告》,正式启动国产3G标准TD-SCDMA的二期招标工作。
17、根据安排,这次招标将覆盖28个城市,分别是石家庄、太原、呼和浩特、大连、长春、哈尔滨、南京、杭州、宁波、合肥、福州、南昌、济南、郑州、武汉、长沙、南宁、海南、重庆、成都、贵阳、昆明、拉萨、西安、兰州、西宁、银川和乌鲁木齐。
18、这意味着,这些城市的居民可以成为下一批体验国产3G服务的用户。
19、 从采购规模上来看,TD-SCDMA二期建设计划部署3万个无线基站,按照无线载扇计算则为16万。
20、此前中国移动总裁王建宙曾向腾讯科技介绍,TD-SCDMA的一期组网共投资150亿元,建设了6万个基站。
21、如果按照同样的价格指数来推算,二期建网投资应在210亿元左右。
22、 中国移动在招标中要求投标企业能够积极投身参与TD-SCDMA无线网设备及技术的研究开发,并有一定的TD-SCDMA无线网设备生产、供货和售后服务能力,此外,还需要投标产品具有工业和信息化部(或原信息产业部)颁发的关于TD-SCDMA无线网设备产品的电信设备进网许可证。
23、招标要求中明确规定“投标TD-SCDMA无线网设备应满足中国移动技术规范要求,并且为成熟、稳定的商用产品。
24、” 根据第一期试商用时中国移动委托第三方调查机构所进行的调查,目前TD-SCDMA所存在的最大问题其实来自于终端和网络覆盖,此外,基站等设备也不够成熟。
25、 随着TD-SCDMA试商用进程加速,面对二期招标的消息,各设备厂商也做出了相应的反馈,在一期招标中,所获份额较多的中兴通讯、大唐移动、上海贝尔阿尔卡特、新邮通、烽火、普天等企业将继续参加二期招标,但华为和诺基亚西门子的合资公司鼎桥则将退出,而由华为和诺西分别参与。
26、 在工业和信息化部、中国移动的推动下,针对TD-SCDMA的研发也已经成为设备厂商的必修课,不久前,大唐移动联合十几所高校开展了TD-SCDMA技术的专项研究,而近日又宣布和上海贝尔阿尔卡特签署了一项研发TD-SCDMA技术的战略合作协议。
27、中国移动表示,已经在TD-SCDMA的演进方面进行了长期规划,与多内外多家运营商、设备商共同探索TD-LTE(相当于TD演进后的4G技术) 频率和码规划 TD-SCDMA系统占用155MHz频谱,其中2010MHz~2025MHz为一阶段频段,干扰小,划分为3个5MHz的频段。
28、每个载频占用带宽为6MHz,因此对于5M、10M、15M带宽,分别可支持9个载频,可以同频组网或异频组网。
29、同频组网频谱利用率高,邻小区同频干扰大,需损失一定容量换取性能改善;异频组网能有效减少邻小区同频干扰的影响,改善系统性能,但频谱利用率较低,需要更多的频率资源。
30、目前TD系统的频率规划多采用N频点方案,即每扇区配置N个载波,其中包含一个主载频、N-1个辅载频。
31、公共控制信道均配置于主载频,辅载频配置业务信道。
32、主载频和辅助载频使用相同的扰码和mi-damble码。
33、N频点方案可以降低系统干扰,提高系统容量,改善系统同频组网性能。
34、 TD-SCDMA系统使用具有对应关系的下行导频码、上行导频码、扰码和Midamble码。
35、TD-SCDMA系统128个基本扰码按编号顺序分为32个组,每组4个,每个基本扰码用于下行UE区分不同的小区。
36、在码规划中,首先确定每个逻辑小区下行导频码在32个可选码组中的对应序号,然后根据所处的序列位置在对应的4个扰码中为小区选择一个合适的扰码。
37、基本Midamble码与扰码一一对应,可随着扰码的确定而确定。
38、相比于WCD-MA的512个码字,TD-SCDMA系统码资源相对较少,因此TD扰码规划较WCDMA网络要求更高。
39、 时隙规划 TD-SCDMA系统可以灵活配置上下行时隙转换点,来适应不同业务上下行流量的不对称性。
40、合理配置上下行时隙转换点是提高系统频谱利用率的有效手段。
41、在具体进行时隙比例规划时,可以根据业务发展状况灵活配置,根据上下行承载所占BRU比例进行时隙比例的计算。
42、业务发展初期,适应语音业务上下对称的特点可采用3∶3(上行∶下行)的对称时隙结构;数据业务进一步发展时,可采用2∶4或1∶5的时隙结构。
43、 时隙灵活配置在提高资源利用率的同时,可能带来相邻小区之间由于上下行时隙分配比例不一致造成的干扰。
44、因此在网络规划与组网时,可对上下行时隙比例的分配采取如下原则,对干扰进行适当规避:(1)尽量避免任意分配上下行时隙比例,而应按照不同区域上下行业务流量要求,对大片区域采用统一的上下行时隙比例,使得这种干扰只在两个不同区域交界处发生;(2)在不同时隙比例的交界处,对于上下行时隙交叠的时隙,上行时隙容量损失比下行时隙严重,所能承载的用户较少,因此,不同时隙比例的交界处应选在有较多上行容量空余的区域;(3)应该避免相邻基站上下行时隙比例差异过大(如1∶5和5∶1相邻);(4)上下行时隙比例通常作为小区参数来配置,对于同一个扇区下的所有小区的上下行时隙比例应一致,同一基站内的多个扇区的时隙比例也最好相同。
45、特殊情况下可以通过动态信道调整、空间隔离、避免基站天线正对和牺牲容量等方式来规避干扰。
46、 网络规划是无线网络建设运营前的关键步骤,主要根据无线传播环境、业务、社会等多方面因素,从覆盖、容量、质量三方面对网络进行宏观配置。
47、TD-SCDMA系统采用时分码分结合多址方式、智能天线、联合检测、接力切换、动态信道分配等一系列新型关键技术和无线资源算法,提高系统性能,为网络规划带来很多新特点,如不同业务的覆盖具有一致性、小区呼吸效应不明显、上下行信道配置灵活等。
48、 覆盖规划 TD-SCDMA系统覆盖性能主要取决于两方面,一是上下行时隙转换保护长度对覆盖的限制,二是链路预算。
49、TD-SCDMA在下行导频时隙和上行导频时隙之间有96个码片宽的保护带,限制了小区覆盖范围不能超过125km。
50、如果通过DCA锁住第一个上行时隙,基站理论覆盖距离可进一步扩大。
51、链路预算是TD-SCDMA网络覆盖规划的关键,分为上行和下行。
52、下行链路预算复杂,且一般基站的发射功率远大于手机发射功率,因此一般通过计算上行链路来确定小区覆盖半径,然后从覆盖受限方面估计出基站数目。
53、 TD-SCDMA链路预算指标受其独特的帧结构、TDD双工方式、智能天线、联合检测和接力切换等关键技术影响。
54、根据TD-SCDMA独特的帧结构,要分别考虑导频信道、BCH信道等公共信道和业务信道的功率分配、干扰储备和天线增益。
55、 实际工程设计中,TD-SCDMA系统的链路预算应根据具体无线网络传播环境、网络设计目标、厂家设备性能、具体工程参数设定等进行具体调整。
56、 容量规划 TD-SCDMA系统采用多种关键技术使得小区内和小区外的干扰基本被抑制,因此具有更大的频谱利用率和容量。
57、TD-SCDMA系统容量特点主要有:各种业务基本同径覆盖、小区呼吸效应不明显、接力切换没有宏分集、切换比较容易控制、上下行容量与时隙比例和最大发射功率有关。
58、 多种干扰抑制技术的采用,使TD-SCDMA系统中的容量受限呈现出多样性(即功率受限、码资源受限和干扰受限),但以码资源受限为主。
59、在密集城区和复杂环境中会表现为干扰受限,在一般城区、郊区、农村等环境和区域中表现为码资源受限,因此TD-SCDMA系统容量规划应针对不同环境区别对待。
60、目前TD系统的容量估算方法主要有以下三种:公式法、BRU法和坎贝儿法。
61、BRU法和坎贝尔法引入了基本资源单元、业务资源强度等概念,适用于TD-SCDMA这种资源受限系统,不适用于WCDMA这类干扰受限系统。
62、WCDMA系统容量规划一般采用基于干扰受限的公式法,但计算公式和TD-SCDMA有所不同。
63、 TD现状 TD作为自主知识产权的标准,受到国家的大力支持,相关牌照发给了实力最强的中国移动.在TD产业联盟的共同努力下,TD技术越来越成熟. 4G-TD-LTE发展 TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution,是指TD-SCDMA的长期演进 。
64、无论是后续市场的需求还是作为未来10年一个具有较长竞争力的技术的需求,TD-LTE都得到了大家的一致关注。
65、 早在2004年11月份3GPP魁北克的会议上,3GPP决定开始3G系统的长期演进(Long Term Evolution)的研究项目。
66、世界主要的运营商和设备厂家通过会议、邮件讨论等方式,开始形成对LTE系统的初步需求: 作为一种先进的技术,LTE需要系统在提高峰值数据速率、小区边缘速率、频谱利用率,并着眼于降低运营和建网成本方面进行进一步改进,同时为使用户能够获得“Always Online”的体验,需要降低控制和用户平面的时延。
67、该系统必须能够和现有系统(2G/5G/3G)共存。
68、 为此,现有系统在很多方面需要作出改变: 在无线接入网(RAN)侧,将由CDMA技术改变为能够更有效对抗宽带系统多径干扰的 OFDM(正交频分调制)技术。
69、OFDM技术源于20世纪60年代,其后不断完善和发展,90年代后随着信号处理技术的发展,在数字广播、DSL和无线局域网等领域得到广泛应用。
70、OFDM技术具有抗多径干扰、实现简单、灵活支持不同带宽、频谱利用率高支持高效自适应调度等优点,是公认的未来4G储备技术。
71、 为进一步提高频谱效率,MIMO(多输入/多输出)技术也成为LTE的必选技术。
72、MIMO技术利用多天线系统的空间信道特性,能同时传输多个数据流,从而有效提高数据速率和频谱效率。
73、 为了降低控制和用户平面的时延,满足低时延(控制面延迟小于100ms,用户面时延小于 5ms)的要求,目前的NodeB-RNC-CN的结构必须得到简化,RNC作为物理实体将不复存在,NodeB将具有RNC的部分功能,成为 eNodeB,eNodeB间通过X2接口进行网状互联,接入到CN中。
74、这种系统的变化必将影响到网络架构的改变,SAE(系统架构的演进)也在进行中, 3GPP同时也在为RAN/CN的平滑演进进行规划。
75、 作为LTE的需求,TDD系统的演进与FDD系统的演进是同步进行的。
76、 在2005年6月在法国召开的3GPP会议上,以大唐移动为龙头,联合国内厂家,提出了基于OFDM的TDD演进模式的方案,在同年11月,在汉城举行的3GPP工作组会议通过了大唐移动主导的针对TD-SCDMA后续演进的LTE TDD技术提案。
77、 到2006年6月,LTE的可行性研究阶段基本结束,规范制定阶段开始启动。
78、 在2007年9月,3GPP RAN37次会议上,几家国际运营商联合提出了支持TYPE2的TDD帧结构,同年11月在济州工作组会议上通过了LTE TDD融合技术提案,基于TD的帧结构统一了延续已有标准的两种TDD(TD-SCDMA LCR/HCR)模式。
79、在RAN 38次全会上融合帧结构方案获得通过,被正式写入3GPP标准中。
80、 TYPE2的帧结构如下: 每个无线帧包括两个5ms的半帧,每个半帧由8个长度为0.5ms的时隙和3个特殊时隙(DwPTS/GP/UpPTS)组成。
81、3个特殊时隙总长度为1ms。
82、每两个时隙组成一个子帧。
83、 目前LTE TDD规范方面,物理层完成了95%,高层完成了80%,接口完成了80%,08年应能完成射频、终端一致性方面及核心网方面的规范制定。
84、 TDD LTE系统具有如下特点: 灵活支持4,3,5,10,15,20MHz带宽; 下行使用OFDMA,最高速率达到100Mbits/s,满足高速数据传输的要求; 上行使用OFDM衍生技术SC-FDMA(单载波频分复用),在保证系统性能的同时能有效降低峰均比(PAPR),减小终端发射功率,延长使用时间,上行最大速率达到50Mbits/s; 充分利用信道对称性等TDD的特性,在简化系统设计的同时提高系统性能; 系统的高层总体上与FDD系统保持一致; 将智能天线与MIMO技术相结合,提高系统在不同应用场景的性能; 应用智能天线技术降低小区间干扰,提高小区边缘用户的服务质量; 进行时间/空间/频率三维的快速无线资源调度,保证系统吞吐量和服务质量。
85、 我们期待这一先进技术能够快速转化为未来实际商用的产品。
86、 TD-LTE与美、欧切换技术的优缺点 优点 频谱利用率高 TD一个载频 6M W一个载频 10M 对功控要求低 TD 0~200MZ W 1500MZ 采用了智能天线和联合测试 引入了所谓的空中分级,但效果如何,还待验证 避免了呼吸效应 TD不同业务对覆盖区域的大小影响较小,易于网络规划 缺点: 同步要求高 TD需要GPS同步,同步的准确程度影响整个系统是否正常工作 码资源受限 TD 只有16个码,远远少于业务需求所需要的码数量 干扰问题 上下行、本小区、邻小区都可能存在干扰 移动速度慢 TD 120KM/H W 500KM/H。
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