基于TD-SCDMA的混合網(wǎng)絡(luò )研究

TD-SCDMA作為中國提出的第三代移動(dòng)通信標準，自1998年正式向ITU(國際電聯(lián))提交以來(lái)，歷經(jīng)10年多完成了標準的專(zhuān)家組評估、ITU認可并發(fā)布與3GPP(第三代伙伴項目)體系的融合、新技術(shù)特性的引入等一系列的國際標準化工作，使TD-SCDMA標準成為第一個(gè)由中國提出的，以我國知識產(chǎn)權為主的、被國際上廣泛接受和認可的無(wú)線(xiàn)通信國際標準。這是我國電信史上重要的里程碑。經(jīng)過(guò)我國科技人員與3GPP組織的共同努力，目前，TD-SCDMA R4規范已經(jīng)達到了相當穩定和成熟的程度。
在3G系統蓬勃發(fā)展的同時(shí)，各個(gè)設備制造商、運營(yíng)商以及各研究機構、政府，都已經(jīng)開(kāi)始對3G以后的技術(shù)展開(kāi)了研究。在這種形勢下，TD-SCDMA的技術(shù)也在不斷發(fā)展，使自己保持技術(shù)上的先進(jìn)性。
在具體的技術(shù)上，TD-SCDMA的制定者已經(jīng)預見(jiàn)到了技術(shù)的發(fā)展，具有一定的前瞻性。但是，僅僅是具體技術(shù)上的發(fā)展改進(jìn)還不夠，TD-SCDMA系統在將來(lái)的發(fā)展中，還需要考慮系統網(wǎng)絡(luò )組織結構革新的可能性。

1 混合網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)勢
引入自組織方式的移動(dòng)通信系統(其中也包括引入自組織方式的TD-SCDMA系統)，將可能成為4G或未來(lái)無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信系統的重要形式，也是移動(dòng)通信領(lǐng)域內的熱點(diǎn)問(wèn)題。在移動(dòng)通信系統中引入自組織方式，將會(huì )帶來(lái)以下諸多好處：
1)彌補覆蓋缺陷 彌補預設網(wǎng)絡(luò )的覆蓋缺陷是引入自組織方式的首要原因。在現有移動(dòng)通信系統和其他無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的覆蓋區域內總存在一些“死區”。這些“死區”有兩種類(lèi)型，一種是任何信號都無(wú)法覆蓋的死區；另一種是高速率業(yè)務(wù)不可達的死區，但同步信號、信令信號、低速率語(yǔ)音業(yè)務(wù)信號可達。引入自組織通信方式，可有效地彌補以上兩種覆蓋缺陷。
2)提供P2P(Peer-to-Peer)模式 P2P模式將帶來(lái)兩個(gè)好處，一是對于近在咫尺的局部業(yè)務(wù)可以直達或經(jīng)少數多跳可達；二是當沒(méi)有基礎設施支持或基礎設施毀壞(例如災后救援)時(shí)依然可以支持一定程度的通信。
3)降低功耗 許多研究都表明，在移動(dòng)通信系統中引入支持多跳中繼的自組織通信方式可以有效地降低總功率損耗。也就是當一個(gè)長(cháng)路徑轉為幾個(gè)短路徑時(shí)，這幾個(gè)短路徑的功率和將小于一個(gè)長(cháng)路徑的功率。
4)提高容量 一些研究指出，引入自組織方式將使整個(gè)移動(dòng)通信系統容量得到提高。也有一些研究提出，純粹引入自組織方式并不能直接將功率節省轉化為容量提高，還需引入其他技術(shù)。事實(shí)上，系統容量如何定義、業(yè)務(wù)特性、路由技術(shù)、資源分配和是否使用高效傳輸技術(shù)都會(huì )影響提高容量這個(gè)結論的正確性。
5)轉移流量 流量轉移也是在移動(dòng)通信系統中引入自組織方式的一個(gè)重要原因。因為流量轉移可以緩解熱點(diǎn)區域由于容量飽和造成的呼叫阻塞和切換斷鏈。
未來(lái)移動(dòng)通信系統由于引入自組織方式，使得網(wǎng)絡(luò )具備了很高的自適應性和智能性。用戶(hù)不僅可以動(dòng)態(tài)地組成區域性的局部網(wǎng)絡(luò )傳輸局部業(yè)務(wù)(稱(chēng)為自組織局域子網(wǎng)，簡(jiǎn)稱(chēng)局域子網(wǎng))，而且可以將其與基站設備間的長(cháng)距離數據鏈路轉換成多個(gè)短距離的數據鏈路，形成事實(shí)上的小區覆蓋擴展(這種特征稱(chēng)為虛擬小區擴展)。同時(shí)，引入多跳，使得發(fā)射功率降低、空間復用增加(這種特征稱(chēng)為虛擬小區分裂)。
局域子網(wǎng)可以緩解基站的瓶頸效應，虛擬小區擴展可以彌補覆蓋缺陷，擴大覆蓋區，轉移流量，虛擬小區分裂有可能換取系統容量的大幅增加，這些優(yōu)勢的結合使得這種新型混合移動(dòng)通信系統具有很大的技術(shù)潛力。