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图文:中国移动集团公司设计院副院长张同须

http://www.sina.com.cn  2007年04月26日 18:16  新浪科技
科技时代_图文:中国移动集团公司设计院副院长张同须

中国移动集团公司设计院副院长张同须

  4月25,2007年中国移动通信产业高峰论坛日在北京·亚洲大酒店召开。在中国3G产业全面启动之际,以移动通信的产业经济和网络技术为基础,分设室内覆盖、基站、测试、终端与标准、业务、平台等多个分论坛。

  图为:中国移动集团公司设计院副院长张同须做报告,题为“TD-SCDMA技术发展及规划”。

  张同须:感谢主持人,大家上午好!我的题目是关于TD-SCDMA技术的一些简介还有发展、规划方面的议题。

  主要分5个方面,一个是概述,另外就是把TD-SCDMA主要的特点阐述一下,最后对产业化的特点和网络规划做一个介绍。

  大家知道,TD-SCDMA最近从去年以来,3个主要的城市做试验,到今年在这些城市做试验以来,TD-SCDMA在国内的发展非常迅速。TD-SCDMA是我们国家自主的标准,从01年3月以后就成为了3GPP的标准之一。那么从整个的发展演进方向来看,TD-SCDMA和其他几个标准一样,到目前为止,我们已经开始做HSDPA方面的研究。

  目前,我们中国政府已经对3G的频率做出了划分,其中的重点是使用2010到2015的15兆的频段,来作为我们现有的TD-SCDMA的使用频段进行使用。与WCDMA是非常类似的,在二级基础上的继承和发展,特色包括可视电话、流媒体,包括其他的增强型的业务,短信、彩铃、彩信等等的业务,利用TD-SCDMA系统都可以得到支持。

  那么大家知道,TD-SCDMA是我们国家自主的三大国际标准之一,是我们拥有自主产权。它和WCDMA和CDMA2000不一样,有着独特的特点。一个是综合的多址方式、时分双工、智能天线、联合检测、动态信道分配、上行同步、功率控制。

  所谓的综合的多址方式,道德就是说它不像WCDMA主要采用比较高的控制因子,以CDMA技术作为基础。也不像2G只是以时分作为基础,更不像第一代以频分作为基础。TD综合了三种模式,就是在时分上分为七个时期,每个时期里面都有CDMA的特点。同时它又是FDMA的方式,那么还有一个多址的方式,所以从TD-SCDMA是综合利用了我们多种的多址方式的技术。特别是综合彩铃的TDMA和CDMA和FDMA的标准。

  那么传输不是采用一堆频率,而是采用了一段,大家看一下这个时序就可以看得到,我们既可以把1到3作为上行,把4到6作为下行,也可以把1、2作为上行,4到6作为下行。这既容易了上下行的速率作为了不对称,也节约了频段,频谱效率比较高。谈到了智能天线,这是我们TD-SCDMA标准里面必须采用的方式。在宏基站里面如果不采用这种天线,那么将来整个网络的覆盖和效果是比较差的。所谓的天线就是可以根据用户所在的位置,以及容量的大小进行自适应的分布和跟踪,从而达到了天线也得到了一定的增益,形成了我们TD-SCDMA非常有特色的检测方式。所以,目前我们在实际的过程中,智能天线是整个TD-SCDMA中必须采用的方式。

  除此之外我们还采用了联合检测的技术,大家知道在WCDMA里面,我们基本上通过接收机的方式,我们把我们要的信号接收进来就可以了,采用这种方式是可以有效地检测到我们需要的信号的。但是对于TD-SCDMA来讲,一个时期里面只能用16个码分,所以单纯只检测我们需要的信号,其他的15个信号都是干扰的,所以检测的效果非常不理想。因此,我们两个检测的目的,道理就是说如果可以采用某种技术把16个信号都检测出来之后,然后再提取我所需要的信号。实际上它也是利用信号本身的一些特诊来完成的。所以,可以讲利用联合检测的技术是TD-SCDMA标准中一个非常重要的技术。那么通过这样的技术,我们既可以消除本小区多用户之间的干扰,同时在小区之间的邻小区的干扰也可以得到进一步的降低,此外可以增加负担和容量,降低负面的影响。

  可以说联合检测是在TD-SCDMA中是特别要运用到的,那么相反我们看WCDMA就不是特别容易使用这个技术,主要的原因是如果使用运算量比较庞大,在硬件的实现上比较有难度。

  在TD-SCDMA里面,无论是在频率还是在时域、码域等等都可以做到动态的分配资源,那么这样的话,我们就可以进一步的降低用户间的干扰,对于动态信道分配来看,我们可以分为快速的动态信道分配,也可以有满足的动态信道分配,通过两类的DCA的结合,可以降低检测和用户间干扰的效果。

  还有一个是关于接力切换,大家知道我们在2G里面都是硬切换,构造用户从一个小区漫游到另外一个小区的时候,或者在A小区或者在B小区,是同时上下行都要切换过来的,所以有一个空白点。那么在WCDMA里面可以采用软切换的方式,就是从A小区漫游到B小区,漫游的过程中是可以进入这个小区,当确定漫游到B小区之后才把A小区关掉。这种方式就是软切换,这就是保证通话不掉话,但是很大的问题是同时占用多个小区的资源,效率会很低。那么对于我们TD来讲采用一个新的办法叫做漫游切换。一个上行的切换过来之后再完成下行的切换,这样的好处既能够比较少的占用两个小区的资源,也可以避免硬切换掉话的现象。因为TD-SCDMA也是一个有特色的技术。

  当然反过来讲,对于TD-SCDMA是很难或者是完全没有办法采用软交换的方式,因为TD-SCDMA是一个同步的,不可能一个用户同时同步多几小区的基站,因此,我们可以说TD-SCDMA只能采用接力切换或者是硬切换。

  试验表明,我们说接力切换和硬切换有一些好处,但是目前来看的好处主要是在上下行之间有100到200毫秒的时间。但是运营的情况相比,可以对无线的占用减少是比较多的。

  另外一个就是关于上升同步,因为他们知道TD-SCDMA是采用GPS的同步系统,因此上升同步非常重要。

  还有一个原因就是TD-SCDMA采用的模式,用户在那些位置,必须首先要测量这个用户到基站之间的距离和状态,同步之后才能够进行。因此,要进行商用同步就必须有准确的结算和测量,那么在整个的时系里面有一个保护时系,这个就是为了保证用户在不同基站距离不同的时候调整的缓冲的时间。通过这样一个时间缓冲,我们基本可以做到不同地方的用户都可以跟基站同步。

  此外在功率控制方面,TD-SCDMA也是采用了功率控制对于信号衰落的影响,以及对小区的影响都有控制。所以功率控制在TD-SCDMA里面也是比较重要的。

  总结起来就是这样几个特点,第一个是TD-SCDMA采用混和的方式,每兆1.6赫兹。另外一个频点里面7个时系,此外是上下行的不对称,当然了我们现在还是按照对称做的。那么联合检测可以消除小区内的干扰和符号间的干扰。还有我们谈到了动态信道的分配和功率控制,这是我们TD-SCDMA最主要的几个技术特点。

  那么这张图是给大家演示了一下TD-SCDMA和WCDMA到底什么区别。总体的区别一个TDD,一个是FDD。

  从整个产业化的方向来看,无论是从RAN、芯片、终端、测试仪表天线、我们有华为、西门子、中兴、北电等等几个厂家已经形成了,现在正在准备实施。

  从技术的发展来讲,我听到鼎桥的先生也谈到了这方面的问题,从TD-SCDMA如果不采用HSDPA进一步的技术来看,我们的整个的速率不会有很高,如果我们采用多频点的技术也可以达到近10兆数据传输。

  此外是关于射频拉远的技术也逐步得到了使用,我们传统采用射频的方式,从室内一直到天线,这样的方式我们采用的智能天线的技术,所以室内要好几十根,所以整个的施工和维护都不是很方便,看起来也不到好看。因此,我们也是从产业来看,采用了2G方面的一个射频拉远的方式。这同时适用于我们在室内单元和天线不在的情况下,也可以做到天线的布置。所以这实际是应用到实际当中的一个阶段,这是我们值得提到的。从发展来看,我们看到一个是射频拉远,一个是HSDPA的速度发展非常快,基本上趋于成熟。

  从去年的情况来看,我们开始从试验的角度看试验的同频,后来从结果看来同频不是十分理想,一频是很好的,因为频谱效率很低,那么什么叫做N频点呢?就是一个小区里面采用了多个载波,可以把其中一个载波作为一个主载波,其他的可以作为副载波来使用。比如说3个载波,这张图里面主才波都是采用的,每载波都空起来。就是说两个副载波和采用TS0等等的控制信道。我们采用这样的方式可以提高资源的利用和效率,同时大大降低了我们在同频的时候,我们不同相邻小区之间的干扰。所以,目前来看,情况还是比较好的。

  这是一个定性的结果,总的看来无论是在接通率、话音切换成功率方面都是比较好的。

  最后看一下覆盖是TD-SCDMA很重要的指标,我们可以看到从链路预算计算他的覆盖和距离,另外从帧的结构对覆盖是有影响的。我们通过计算可以看到,实际上从帧结构来讲,把TS1不用保护起来,还可以扩展它的覆盖,但是基本上覆盖还是在10公里之内。

  另外在网络规划当中,我们对实际比例的规划,也有一些要求。比如说我们一直在他的,我们既可以采用对称的模式,也可以采用不对称的方式。但是对称和不对称信道的利用率还是不一样的。在不对称的情况下利用率还是比较高的,所以目前我们在做网络规划来看,基本上还是先按照对称的模式进行配置,这样可以使信道利用率得到最高。

  这张图给大家显示了一下在网络规划的过程中,GSM、2G网络和TD-SCDMA的比较,同时比较了WCDMA和TD-SCDMA的比较。那么大家可以看到,在G网和TD-SCDMA的网相比,G网有同邻频干扰,而TD-SCDMA同频内码间干扰、MAI干扰、时隙比例不同时交叉时隙干扰。TD-SCDMA网不像W那样是覆盖是很明显的关系,也不像GSM那样覆盖的管理。

  对于频率规划来讲,我们通过频率的系数来增加容易。对于TD来讲还是需要做频率规划的,因此需要进行性能的优化,同时要与码的规划和实际规划来考虑。

  对于W的规划,TD可以采用TD的模式,可以灵活地配置,资源利用率是比较高的,但是对于W来讲,基本上是FDD的模式不能灵活地配置资源。此外谈到了干扰、容量、质量都是比较明显的,而TD不是那么明显。另外在切换看来,W是可以进行软切换的,这提高了切换的性能,同时消耗了相应的无线资源。对于TD来讲既可以采用硬切换,也可以采用接力切换,这样使系统性能降到最低。

  对于业务覆盖,我们说对于WCDMA不同业务覆盖的差距是比较大的,而对于TD业务来讲还是有一些的,这个还需要做进一步的完善。

  我今天主要给大家介绍包括TD-SCDMA的一些技术和规划还有技术的发展方向。不对的地方请大家批评指正,谢谢大家!

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