史杏岗
（陕西天元通信规划设计咨询有限公司陕西西安710000）
【摘要】随着现代科技的飞速发展，无线通信技术作为现代通信的领头军也在大跨步的更新换代中，而其中比较重要的一项技术，也是我国提出的时分双工（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。本论文主要介绍了TD-SCDMA技术的发展特点以及应用。
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关键词 TD-SCDMA；TD-SCDMA技术特点；基于TD-SCDMA的第4代移动通信系统
DevelopmentandapplicationofTD-SCDMAtechnology
ShiXing-gang
(ShaanxiTianyuanCommunicationPlanningandDesignConsultingCo.,LtdXi´anShanxi710000)
【Abstract】Withtherapiddevelopmentofmodernscienceandtechnology,wirelesscommunicationtechnologyasmilitaryleaderofmoderncommunicationisalsoabigstepintheupgrading,andthefirstthreeofthemoreimportantonetechnology,butalsoourproposedtimedivisionduplex(TDD)modegenerationofmobilecommunicationstechnologystandard,isanimportantpartofthe3GPPstandard.ThispaperdescribesthedevelopmentofTD-SCDMAtechnology,characteristicsandapplications.
【Keywords】TD-SCDMA;TD-SCDMAtechnicalcharacteristics;BasedonTD-SCDMA4thgenerationmobilecommunicationsystem
1.引言
TD－SCDMA的中文含义为时分同步码分多址接入，该项通信技术也属于一种无线通信的技术标准，它是信息产业部电信科学技术研究院（现大唐电信集团）在国家主管部门的支持下，根据多年的研究而提出的具有一定特色的第三代移动通信系统标准。在与欧洲、美国各自提出的3Ｇ标准的竞争中，中国提出的TD-SCDMA已正式成为全球3Ｇ标准之一，这标志着中国在移动通信领域已经进入世界领先之列。
2.概念
（1）TD-SCDMA系统全面满足IMT-2000的基本要求。它采用不需配对频率的TDD双工模式，以及FDMA/TDMA/CDMA相结合的多址接入方式，同时使用1.28Mc/s的低码片率，扩频带宽为1.6MHz。
（2）3G移动系统的主要挑战之一是既要控制诸如谈话和视频等对称线路交换业务，又要控制移动因特网接入的非对称分组交换业务。面对这一挑战，TD-SCDMA集成了两项先进技术：一种是先进的TDMA/TDD系统，另一种是自适应CDMA组成的对称模式的运作。
3.TD-SCDMA技术特点
TD-SCDMA的提出比其他标准较晚，这给其产品成熟性带来一定的挑战，但在另一方面，TD-SCDMA吸纳了九十年代以来移动通信领域最先进的技术，在一定程度上代表了技术的发展方向，具有前瞻性和强大的后发优势。与其他3G标准相比，TD-SCDMA系统及其技术有着如下突出优势：
（1）频谱利用率高。由于TD-SCDMA采用了ＣＤＭＡ和ＴＤＭＡ的多址技术，使TD-SCDMA在传输中很容易设置一个上行和下行链路的转换点，来针对不同类型的业务，类似于可根据交通的流量来控制“红绿灯”转换的时间间隔。对于像互联网这样的“不对称”传输业务，可使其转换“不对称”，而对于像语音这样的“对称”传输业务，可以使其转换“对称”，这样，就使总的频谱效率更高。
（2）支持多种通信接口。由于TD-SCDMA同时满足Ｉｕｂ、Ａ、Ｇｂ、Ｉｕ、ＩｕＲ多种接口的要求，所以TD-SCDMA的基站子系统既可作为2Ｇ和2.5ＧＧＳＭ基站的扩容，又可作为3Ｇ网中的基站子系统，能同时兼顾现在的需求和长远未来的发展。
（3）频谱灵活性强。由于TD-SCDMA第三代移动通信系统频谱灵活性强，仅需单一1.6M的频带就可提供速率达2Ｍ的3Ｇ业务需求，而且非常适合非对称业务的传输。
（4）系统性能稳定。由于TD-SCDMA收发在同一频段上，使上行链路和下行链路的无线环境一致性很好，更适合使用新兴的“智能天线”技术；由于利用了ＣＤＭＡ和ＴＤＭＡ结合的多址方式，更利于联合检测技术的采用，这些技术都能减少干扰，提高系统的性能稳定性。
（5）能与传统系统进行兼容。TD-SCDMA能够实现从现存的通信系统到下一代移动通信系统的平滑过渡。支持现存的覆盖结构，信令协议可以后向兼容，网络不用再引入新的呼叫模式。
（6）支持高速移动通信。在TD-SCDMA系统中，基带数字信号处理技术是基于智能天线和联合检测，其限制在设备基带数字信号处理能力和算法复杂性之间的矛盾。该技术可以确保TD-SCDMA系统在移动速度为250Km／ｈ和ＵＭＴＳ（3ＧＰＰ）移动环境下，可以正常工作。
（7）系统设备成本低。由于TD-SCDMA上下行工作于同一频率，对称的电波传播特性使之便于利用智能天线等新技术，也可达到降低成本的目的。设备成本在无线基站方面，TD-SCDMA的设备成本至少比ＵＴＲＡＴＤＤ低30％。
（8）支持与传统系统间的切换功能。TD-SCDMA技术支持多载波直接扩频系统，可以再利用现有的框架设备、小区规划、操作系统、账单系统等。在所有环境下支持对称或不对称的数据速率。
4.基于TD-SCDMA的第4代移动通信系统
（1）对于基于TD-SCDMA的后3G或者4G系统来说，将采用TDD模式，主要目的在于实现先进国际移动通信（IMT-Advanced）提出的高速和低速移动环境下峰值速率分别达100MB/S和1GB/S的无线传输能力，使用的关键技术包括感知无线电、网络感知等，还将支持无线泛在服务（WirelessUbiquitousService）环境下的各种无线通信机制融合。在泛在服务体系架构下，采用各种先进技术，如超宽带（UWB）和超窄带（UAN）技术、感知无线电（CognitveRadio）和网络感知技术等，以提供高速的数据传输和最佳的网络接入和网络布置方案。网络信息论作为一门新的学科，在后3G或者4G移动通信系统中将占重要地位，它将指导泛在无线系统的组网和布置。
（2）在TDD未来演进时代，空中接口网络的多样性和共存性使得用户可以得到多样化的服务，但同时也给用户在不同系统之间进行切换、漫游带来很多不便，尤其是终端要适应于各种接入网络，并且实现起来不可过于复杂，成本也不可过高。结合软件无线电技术，终端可下载不同标准的接入网模式和流程，实现终端在不同网络之间的兼容。
（3）为了简化无线频谱管理，将采用感知无线电技术，实现无线环境的感知。环境感知的思想就是将网络延伸到各个角落，利用新型无线通信网络节点的环境感知能力，感知当前网络环境状况、用户及周边环境场景信息尤其是频谱信息，并根据这些状况利用大量选进的物理层技术做出计划、决定和反应，把单个节点获得的频谱信息通告给相邻的节点共享，以便充分利用获得的频谱资源，提高无线通信的覆盖范围，同时通过灵活的资源分配方式提高频谱、功率等资源的利用效率。
［文章编号］1006-7619（2014）09-09-542