WiMAX與TD-SCDMA聯(lián)合組網(wǎng)中切換技術(shù)的研究

　　1、TD-SCDMA與WiMAX技術(shù)特點(diǎn)

　　近些年，通信產(chǎn)業(yè)界最熱門(mén)的話(huà)題莫過(guò)于3G與WiMAX技術(shù)發(fā)展了。而3G標準中又以中國自主開(kāi)發(fā)、擁有自主知識產(chǎn)權的時(shí)分同步碼分多址（TD -SCDMA）系統尤為突出。與其它兩個(gè)3G標準（WCDMA、cdma2000）相比，TD-SCDMA的優(yōu)點(diǎn)有：（1）TD-SCDMA采用時(shí)分數字雙工（TDD）模式。TDD是上下行的傳輸使用同一頻帶的雙工模式，根據時(shí)間區分上、下行并進(jìn)行切換，物理層的時(shí)隙被分為上、下行兩部分，不需要成對的頻率，上下行鏈路業(yè)務(wù)共享同一信道，可以不平均分配，特別適用于非對稱(chēng)的分組交換數據業(yè)務(wù)（如互聯(lián)網(wǎng)）。TDD的頻譜利用率高，而且成本低廉。（2）TD- SCDMA對頻率資源的利用率是最高的。TD-SCDMA系統僅采用1.28 Mchip/s的碼片速率，采用TDD雙工模式，只需占用單一的1.6 M帶寬，就可傳送2 Mbit/s的數據業(yè)務(wù)。同時(shí)TD-SCDMA也有很多不足：（1）由于采用多時(shí)隙的不連續傳輸方式，基站發(fā)射峰值功率與平均功率的比值較高，造成基站功耗較大，基站覆蓋半徑較小，同時(shí)也造成抗衰落和抗多普勒頻移的性能較差，當手機處于高速移動(dòng)的狀態(tài)時(shí)通信能力較差。（2）由于TD-SCDMA系統僅采用 1.28 Mchip/s的碼片速率，然而碼片速率高才能有效地利用頻率選擇性分集以及空間的接收和發(fā)射分集，可以有效地解決多徑問(wèn)題和衰落問(wèn)題，因此TD- SCDMA在高速率數據傳輸上，很難完全滿(mǎn)足用戶(hù)對高速多媒體業(yè)務(wù)的需求。

　　WiMAX是一項無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)（WMAN）接入技術(shù)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展已從最開(kāi)始的802.16標準演化出了目前的802.16a、 802.16d、802.16e等一系列標準。以基于IEEE802.16d標準的WiMAX技術(shù)（即固定WiMAX技術(shù)）為例，它的單個(gè)基站覆蓋范圍最大可達50公里，每扇區數據帶寬最高達75 Mbit/s，此外，WiMAX技術(shù)還具備系統建設快、成本低、系統易擴展升級、頻率劃分和調整靈活、在媒體訪(fǎng)問(wèn)控制（MAC）層提供QoS保證、安全性強等特點(diǎn)。而802.16e技術(shù)標準更是針對802.16d標準移動(dòng)性欠缺的問(wèn)題，使得用戶(hù)端以車(chē)載速度移動(dòng)時(shí)依然可以獲得較高的帶寬。

　　2、TD-SCDMA與WiMAX聯(lián)合組網(wǎng)技術(shù)上的可能性

　　TD-SCDMA蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )與WiMAX寬帶無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )雖然是兩種不同結構的的網(wǎng)絡(luò )，但二者之間也具有一些共同的特性。

　　TD-SCDMA無(wú)線(xiàn)傳輸方案是FDMA、TDMA和CDMA這三種基本傳輸模式的靈活結合。通過(guò)與聯(lián)合檢測相結合以及智能天線(xiàn)的應用，TD-SCDMA的傳輸容量顯著(zhù)增長(cháng)。為了提高系統性能，TD-SCDMA采用了很多先進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)：

　?。?）智能天線(xiàn)技術(shù)。這種技術(shù)通過(guò)各陣元信號的幅度和相位加權改變陣列的方向圖形狀，能夠把主波束對準入射信號并自適應實(shí)時(shí)的跟蹤信號，同時(shí)將零點(diǎn)對準干擾信號，從而抑制干擾信號，提高信號的信噪比，改善整個(gè)通信系統的性能。此外它還引入了空分多址方式（SDMA），使得在相同時(shí)隙、相同頻率或相同地址碼情況下，仍可以根據信號不同的空間傳播路徑區分用戶(hù)。在多個(gè)指向不同用戶(hù)的并行天線(xiàn)波束控制下，可以顯著(zhù)降低用戶(hù)信號彼此間的干擾，大大提高系統頻譜利用率。

　?。?）聯(lián)合檢測技術(shù)。它是在多用戶(hù)檢測技術(shù)基礎上提出的。該技術(shù)是減弱或消除多址干擾、多徑干擾和遠近效應的有效手段，能夠簡(jiǎn)化功率控制，降低功率控制精度，彌補正交擴頻碼互相相關(guān)性不理想所帶來(lái)的消極影響，從而改善系統性能、提高系統容量、增大小區覆蓋范圍。

　?。?）同步CDMA技術(shù)。同步CDMA指上行鏈路各終端信號與基站解調器完全同步，它通過(guò)軟件及物理層設計實(shí)現，可使正交擴頻的各碼道在解擴時(shí)完全正交，相互間不會(huì )產(chǎn)生多址干擾，克服了異步CDMA多址技術(shù)由于移動(dòng)終端發(fā)射的碼道信號到達基站時(shí)間不同，造成碼道非正交所帶來(lái)的干擾，從而提高 CDMA系統容量、簡(jiǎn)化硬件、降低成本。

　?。?）軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)。該技術(shù)是利用數字信號處理軟件實(shí)現無(wú)線(xiàn)通信功能的一種技術(shù)，它能在同一硬件平臺上利用軟件處理基帶信號，通過(guò)加載不同的軟件，可實(shí)現不同的業(yè)務(wù)性能。

　?。?）接力切換技術(shù)。TD-SCDMA系統的基站和基站控制器可采用接力切換技術(shù)，根據用戶(hù)的方位和距離信息，判斷手機用戶(hù)現在是否移動(dòng)到應該切換給另一基站的臨近區域。如果進(jìn)入切換區，便可通過(guò)基站控制器通知另一基站做好切換準備，達到接力切換的目的。接力切換可提高切換成功率，降低切換時(shí)臨近基站信道資源的占用。