IMT2000中的無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)

　　移動(dòng)速度的主要限制是多普勒效應所產(chǎn)生的頻移和快衰落，它們都需要基帶數字信號處理技術(shù)來(lái)克服。在TD-SCDMA系統中，基帶數字信號處理技術(shù)是基于智能天線(xiàn)和聯(lián)合檢測，其限制在設備基帶數字信號處理能力和算法復雜性之間的矛盾。我們最近的成果為：在移動(dòng)速度為250km/h和UMTS(3GPP)移動(dòng)環(huán)境下，TD-SCDMA系統全部碼道均使用時(shí)，鏈路仿真結果表明系統是能夠支持的。此結果和WCDMA系統相當，證明TD-SCDMA同樣可以工作于高速移動(dòng)條件。

　　3．2 通信距離問(wèn)題

　　通信距離是由鏈路估算來(lái)說(shuō)明的。在同等發(fā)射功率，同樣衰落環(huán)境和同樣接收靈敏度下，不同CDMA系統應當有基本相同的通信距離。對此，TD-SCDMA和WCDMA沒(méi)有明顯差別。

　　另外一個(gè)TDD系統的特殊要求是上下行之間必須要一個(gè)保護時(shí)隙，予留給遠距離的用戶(hù)終端，以達到上行同步。目前TD-SCDMA系統的保護時(shí)隙可以提供的通信距離為12 km，但是，當要求提供通信半徑超過(guò)10 km的基站時(shí)，可以提高網(wǎng)絡(luò )管理系統設置，少使用一個(gè)上行時(shí)隙，則小區半徑就僅僅取決于發(fā)射功率，和FDD系統相同。雖然少使用一個(gè)上行，系統容量減少了14%，但仍然比其它系統高50%以上。

　　以上情況說(shuō)明，移動(dòng)通信一定是以FDD為主流的傳統論點(diǎn)已受到挑戰，TDD系統在第三代移動(dòng)通信中的位置已不可動(dòng)搖。第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的前景是一個(gè)共同的網(wǎng)絡(luò )（全球的IP網(wǎng)絡(luò )），衛星移動(dòng)通信系統用來(lái)完成全球無(wú)縫覆蓋，FDD或TDD系統均可用來(lái)建設全國和國際移動(dòng)通信網(wǎng)，而TDD系統用來(lái)在城市人口集中地區提供高密度和高容量的話(huà)音、數據及多媒體業(yè)務(wù)則有明顯優(yōu)勢，用雙模甚至多模用戶(hù)終端來(lái)實(shí)現全球漫游。
大家知道，在CDMA TDD模式下，有兩個(gè)不同碼片速率的選項：UTRA TDD和TD-SCDMA。這兩個(gè)標準在高層信令和部分物理層技術(shù)是相同的。但是，此兩個(gè)技術(shù)的設計出發(fā)點(diǎn)是不同的，使用的技術(shù)也有差別，導致其主要特性和用途均不同。通過(guò)比較，TD-SCDMA在前述TDD的優(yōu)勢上更為突出，并有比其它系統高得多的頻譜利用率。更重要的是：UTRA TDD是WCDMA(FDD)系統的一個(gè)補充，是一個(gè)使用于室內環(huán)境，提供數據和多媒體的系統；而TD-SCDMA是基于ITU對IMT-2000的全部要求來(lái)設計的，它解決了移動(dòng)速度和小區半徑等TDD的問(wèn)題，它本身就可以組成一個(gè)完整的蜂窩網(wǎng)絡(luò )。

4 TD-SCDMA是由第二代向第三代演進(jìn)的首選技術(shù)

　　根據國內外多數預測，在21世紀前十余年，第三代移動(dòng)通信的市場(chǎng)發(fā)展可能至少分為如下3個(gè)階段：

　　· 初期，2001~2005年。其特點(diǎn)為：第二代移動(dòng)通信網(wǎng)（主要是GSM和IS-95CDMA）繼續發(fā)展和擴大，在第二代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的基礎上，在局部地區（城市等用戶(hù)集中地區）提供第三代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，數據業(yè)務(wù)速率限制在384 kbit/s及以下，地區或國際漫游依賴(lài)于第二代移動(dòng)通信系統；

　　· 中期，2004~2010年。它是第三代移動(dòng)通信系統的高速成長(cháng)期，其特點(diǎn)為：第二代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )和系統停止發(fā)展，建設成功全國或全球覆蓋的第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )，全面達到IMT2000的各項要求。

　　· 后期，2010年以后，全球25%以上人口使用第三代移動(dòng)通信系統，第四代移動(dòng)通信設備開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)，提供更高速率的多媒體業(yè)務(wù)。

　　此市場(chǎng)發(fā)展預測也就是制定移動(dòng)通信從第二代到第三代的演進(jìn)策略的依據。而所謂的演進(jìn)，就是考慮上述初期的情況和制定對策。

　　本文所建議的演進(jìn)過(guò)程可以分為如下兩個(gè)階段：

　　第一階段是在第二代網(wǎng)絡(luò )中提供第三代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。如對現有GSM網(wǎng)絡(luò )，在它擴容時(shí)，使用TD-SCDMA的BSS（基站子系統），同時(shí)在用戶(hù)集中地區，在現有GSM基站的站址增加TD-SCDMA基站。使用TD-SCDMA/GSM雙頻雙模用戶(hù)終端，這些初期的3G用戶(hù)在TD-SCDMA基站覆蓋區內，可以享受3G服務(wù)。在覆蓋區域以外，則使用GSM工作。顯然，此初期系統用戶(hù)在享受3G服務(wù)時(shí)，只能在同一BSS的TD-SCDMA基站之間實(shí)現越區切換，而GSM網(wǎng)絡(luò )的功能將不受影響。

　　用此方式，可以用比簡(jiǎn)單地對GSM系統網(wǎng)絡(luò )擴容更低的投入，不僅擴大了容量，在用戶(hù)密集的地區為用戶(hù)提供了移動(dòng)通信服務(wù)，解決了頻譜資源不足造成的容量問(wèn)題。而且，還為最急需的地區提供了第三代移動(dòng)通信的業(yè)務(wù)。同時(shí)，也為以后向第三代過(guò)渡打下了基礎。

　　到這一步，第三代移動(dòng)通信的覆蓋范圍可能逐步達到城市一級，在大城市將有幾十到上百個(gè)第三代的BTS，系統將支持不同BSS之間的自動(dòng)越區切換。當然，還沒(méi)有達到全國和全球覆蓋，自動(dòng)漫游還依靠GSM系統。

　　第二階段是過(guò)渡到第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )。到2004~2005年，第三代移動(dòng)通信將進(jìn)入高速成長(cháng)期，各國、各營(yíng)運商均將開(kāi)始建設完整的第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )。我認為此網(wǎng)絡(luò )將是基于全IP的網(wǎng)絡(luò )。此時(shí)，可以由RNC通過(guò)Iu接口進(jìn)入此全IP的核心網(wǎng)，也可能在基站(Node B)直接通過(guò)Iub接口進(jìn)入此核心網(wǎng)。對在第一階段中使用的設備來(lái)說(shuō)，唯一需要升級更新的部分就是BSS軟件升級，滿(mǎn)足全IP核心網(wǎng)的要求。而網(wǎng)絡(luò )中投資最大的部分：BTS已經(jīng)在第一階段建設了，只有對其接口進(jìn)行軟件升級，不增加硬件的投入。此時(shí)，網(wǎng)中不僅有TDD的基站，也將有FDD的基站，此3G網(wǎng)將是一個(gè)全國覆蓋、國際漫游的完整的網(wǎng)絡(luò )。從第二代到第三代的演進(jìn)或過(guò)渡的過(guò)程將在上述基本上不大量增加新投資的過(guò)程中完成了。

5 小結

　　根據以上分析，我們不難得到如下結論：

　?。?）第三代移動(dòng)通信標準(IMT_RSPC)是全世界各國十余年合作和艱苦工作的結晶，是現代無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)發(fā)展的反映。而且，此標準也是在逐漸完善和更新的過(guò)程中。

　?。?）至2001年中在3GPP完成的R'00中，最主要的是完成了全IP核心網(wǎng)和CDMA TDD模式的標準集成。這樣，到全世界2002~2003開(kāi)始建設第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )時(shí)，可以一步達到全IP網(wǎng)絡(luò )；在主流CDMA標準中只有一個(gè)TDD標準。

　?。?）在第三代移動(dòng)通信技術(shù)中，TDD模式的無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)在頻譜靈活性、提供不對稱(chēng)業(yè)務(wù)和低價(jià)格等方面的優(yōu)勢已被國際上認可。在提供移動(dòng)數據業(yè)務(wù)，特別是IP型業(yè)務(wù)方面的優(yōu)勢，使TDD模式的系統在城市及其郊區有巨大的競爭力。

　?。?）我國提出的TD-SCDMA技術(shù)，原來(lái)作為一個(gè)完整的系統來(lái)設計，又采用了智能天線(xiàn)等先進(jìn)技術(shù)，在技術(shù)上被公認有明顯優(yōu)勢。而且，完全可以使用于高速移動(dòng)的環(huán)境，并可能通過(guò)提高發(fā)射功率來(lái)增加小區半徑，基本克服了TDD模式的缺點(diǎn)。根據此標準所開(kāi)發(fā)的設備可以達到提供高頻譜利用率、靈活和低成本的目標，在市場(chǎng)上將具有強的競爭能力。

　?。?）在本世紀初期（2001~2004年），在第二代移動(dòng)通信網(wǎng)中用戶(hù)密集地區或要求數據和多媒體業(yè)務(wù)的地區（大中城市主要地區），依托第二代移動(dòng)通信網(wǎng)開(kāi)通第三代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，主要是以TD-SCDMA的系統為主，使用雙頻雙模終端，將會(huì )收到巨大的經(jīng)濟效益，是平穩地向第三代移動(dòng)通信過(guò)渡的較好方式。