WCDMA與TD-SCDMA混合組網(wǎng)下的一體化基站構想

　　WCDMA和TD-SCDMA是3G標準的兩種主要制式，未來(lái)，中國的3G網(wǎng)很有可能出現WCDMA和TD-SCDMA兩種制式共存的局面。同時(shí)，由于WCDMA與TD-SCDMA技術(shù)擁有相同的核心網(wǎng)絡(luò )，這使它們合并組網(wǎng)也成為可能。所以我們可以大膽推測，WCDMA和TD-SCDMA混合組網(wǎng)是我國3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展趨勢，如果能在基站內以硬件共用的方式實(shí)現這兩種移動(dòng)通信體制，將極大地降低建網(wǎng)成本，并有利于日常維護、更新升級。

　　1、WCDMA與TD-SCDMA混合組網(wǎng)

　　1.1　混合組網(wǎng)的必要性

　　WCDMA采用DS-CDMA多址方式，并通過(guò)自適應天線(xiàn)、多用戶(hù)檢測、分集接收、分層式小區結構等先進(jìn)技術(shù)來(lái)提高系統性能；采用導頻符號相干 RAKE接收方式，解決了上行信道容量受限的問(wèn)題；采用精確的功率控制，抗衰落性能較好；使用碼片速率為3.84Mchips/s的5MHz信道帶寬，支持高速數據速率，并且增加了多徑分集的優(yōu)勢；同時(shí)支持各種可變的用戶(hù)數據速率，可以實(shí)現快速的無(wú)線(xiàn)容量分配，可達到分組數據業(yè)務(wù)的最佳吞吐量[1,2]。

　　TD-SCDMA系統采用了智能天線(xiàn)技術(shù)，可以極大地降低多址干擾，提高系統容量；而采用上行同步技術(shù)和軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，可以簡(jiǎn)化硬件成本，降低開(kāi)發(fā)周期；具有較高的頻譜靈活性和頻譜利用率，支持非對稱(chēng)數據業(yè)務(wù)。按UMTS的分析，到2010年，上、下行的業(yè)務(wù)比將達到1:10，而工作在TDD 模式的TD-SCDMA系統在處理這種不對稱(chēng)業(yè)務(wù)方面有著(zhù)天然的優(yōu)勢。因為T(mén)D-SCDMA系統可以通過(guò)調整上、下行時(shí)隙的轉換點(diǎn)來(lái)靈活地適應無(wú)線(xiàn)移動(dòng)用戶(hù)在上、下鏈路上業(yè)務(wù)量大小不對稱(chēng)的要求，從而可以很方便地均衡上、下行業(yè)務(wù)。WCDMA系統需要對稱(chēng)頻帶，在目前頻率資源十分緊張的情況下，要找到符合要求的對稱(chēng)頻段非常困難，而TD-SCDMA系統可以“見(jiàn)縫插針”，只要有滿(mǎn)足一個(gè)載波的頻段（1.6M）就可使用，因而可以靈活有效地利用現有的頻率資源，不足之處在于覆蓋距離較FDD方式小，抗衰落和抗多普勒效應能力比連續傳輸的FDD方式差[1，3]。

　　國家大力扶持民族產(chǎn)業(yè)，因此TD-SCDMA的前景是樂(lè )觀(guān)的，必有運營(yíng)商得到TD-SCDMA牌照。而WCDMA技術(shù)在擁有全球最大GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的中國移動(dòng)通信市場(chǎng)也將占有重要的位置，因此，為了適應3G系統的業(yè)務(wù)需求，估計運營(yíng)商在規劃和建設3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )時(shí)，會(huì )將WCDMA和TD- SCDMA兩種制式結合起來(lái)混合組網(wǎng)。

　　1.2　混合組網(wǎng)的可行性

　　首先，WCDMA和TD-SCDMA兩種體制的核心網(wǎng)絡(luò )主要基于GSM MAP，兩者的主要區別在于對無(wú)線(xiàn)接口的定義不同，這為兩者混合組網(wǎng)提供了必要的技術(shù)基礎；其次，當兩者進(jìn)行混合組網(wǎng)時(shí)，無(wú)需重復建設核心網(wǎng)絡(luò )，可以在滿(mǎn)足多用戶(hù)需求時(shí)提供高質(zhì)量的通信服務(wù)，從而降低建網(wǎng)成本。WCDMA技術(shù)更適合廣泛領(lǐng)域的覆蓋，比如農村地區；而TD-SCDMA更適合熱點(diǎn)地區的覆蓋，比如人口密集的城市。因此，兩者的有效結合可以達到進(jìn)一步降低建網(wǎng)成本的目的。

　　1.3　混合組網(wǎng)對一體化基站的需求

　　隨著(zhù)移動(dòng)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，新的通信體制和通信產(chǎn)品不斷推出，通信產(chǎn)品的生存周期短，開(kāi)發(fā)費用上升，傳統的開(kāi)發(fā)設計思路已很難適應。如果能在基站的一個(gè)硬件系統內實(shí)現WCDMA和TD-SCDMA兩種體制兼容，并具有較強的擴展能力，不僅可以降低建網(wǎng)成本，簡(jiǎn)化電路設計，還具備抗干擾能力強、設備體積小、操作維護靈活、更新?lián)Q代便捷等優(yōu)點(diǎn)。

　　2、一體化基站研究

　　2.1　一體化結構

　　本文所指的“一體化”是指在同一個(gè)硬件平臺上實(shí)現WCDMA、TD-SCDMA移動(dòng)通信信號的基帶處理?；鶐幚砗w調制/解調、擴頻/解擴、信道編譯碼、交織/去交織等內容。一種簡(jiǎn)單易行的一體化實(shí)現途徑是：預先將各種體制的基帶處理軟件保存到存儲單元，使用時(shí)從存儲單元選擇其中的一種加載到一體化單元，然后再與其它單元協(xié)調運行完成所需功能。圖1是一體化單元的結構框圖。

圖1　一體化單元框圖

　　2.2　一體化基站的可行性

　　一體化基站的實(shí)現主要要滿(mǎn)足[4]：

　　◆器件具有可編程性。

　　◆通信功能軟件化。

　　◆可編程器件能滿(mǎn)足通信軟件運行對硬件資源的需求。

　　目前，以DSP、FPGA為代表的可編程器件已在通信領(lǐng)域廣泛使用，這些器件正向著(zhù)更快的運行速度、更強的運算能力和更加快捷的應用開(kāi)發(fā)等方向發(fā)展。數字信號處理技術(shù)在通信領(lǐng)域的應用，也使得通信功能以軟件的形式實(shí)現成為現實(shí)。因此，對我們而言，一體化的關(guān)鍵在于，構造的硬件平臺能否達到兩種 3G通信體制的運行要求。