TD-SCDMA技术标准与演进

(3)Non-codebook的MMo技术 Non—codebook的MIMO技术是利用TDD特有的信道互易性实现的预编码MIMO技 术。该技术不仅可以避免码书信息的传递，减少控制信息开销，增加系统容量， 而且具有更好的性能。 (4)多小区干扰抵消技术
通过块重复和多小区联合检测的结合实现小区间干扰抵消技术，通过小区 间智能天线波束的优化，消除或减小小区间的相互干扰，有效地解决传统OFDM 同频组网时小区间相互阎干扰严重的问题。 (5)TD-SCDMA演进的帧结构
图 1 TD-SCDMA的发展
TD-SCDMA是一个由中国政府支持、大唐电信科技集团提出、具有自主知识 产权的第三代移动通信国际标准，它打破了长期以来发达国家在国际移动通信 标准上的垄断地位，使得我国有望在全球高科技战略领域首次从产业链的最高 端切人，参与全球经济在新为国家技术创新的一个重要典范，也使中国成为了 三大国际3G标准的产业群基地之一。
TD-SCDMA LTE不仅是移动通信标准在技术上的一次大的飞跃，而且LTE还是 联系3G增强性技术和4G技术的纽带，在TD—SODMA标准的发展中起到承上启下的 作用，因此，LTE的地位十分重要。目前，在3GPP，TD-SCDMA LTE已完成或即将 完成帧结构、智能天线、MIMo、同步技术、随机接人、数据复用、自适应和干 扰控制等主体技术标准的制定。以下对TD-SCDMA LTE标准及技术特点作简单介 绍。结合TD-SCDMA LTE的基本特征，我们可以把TDSCDMALTE形象地称为 TD-SOFDM。
TD-SCDMA的成功也是和其所采用的先进的技术及技术创新分不开的。这些 技术包括：时分双工技术、智能天线技术、上行同步技术、联合检测技术、接 力切换技术以及动态信道分配技术。 (1)时分双工技术
●基本原理 采用时分双工技术，上下行链路在同一频点的不同时隙上传送。 ●优势 支持非成对频率，单频点工作，频谱利用灵活； 上下行资源灵活配置，更方便地支持非对称数据业务； 信道环境具有互易性，有利于智能天线等先进技术的应用。 (2)智能天线技术 ●基本原理
图 2 TD-SCDMA改进的和演变情景
(2)TD—SCDMA长期演进阶段TD—SCDMA LTE在基本多址接人技术上引入OFDM替 代CDMA，在SA基础上进一步引人MIMo技术，形成SA+MIMO的先进多天线技术， 同时保持了基本帧结构特征和同步以及联合检测等已有技术优势，因而在性 能上获得巨大提升(至少5～6倍于3GPP R6版本)，同日寸还保证了TD—SCDMA 及TD—SCDMA增强网络向TD—SCDMA LTE网络的平滑演进。目前，TD—SCDMA LTE在3GPP和FDD LTE的标准化工作同步进行，预计在今年年底完成LTE V1 版本。
ITU-R RA-2000在2000年5月批准了关于3G移动式通信技术规格的建议包括 TD-SCDMA。 在2001年3月， 3GPP发行了TD-SCADMA低码片速率(LCR)第四版标准。 改进的R4和R5规格新增了包括HSDPA、空中界面基地同步、终端地点等。CCSA 促进R4和R5的综合化，包括在多载体的HSDPA引伸。 在2005年3月，包含增强上 行通讯技术(仍然在研究中)和MBMS (多媒体播放或多点传送)的R6被冻结。 然 而，由于R6的不稳定，提案可能仍然提出。但是在将来，TD-LTE应该效仿更多 的关于MC-TD-SCDMA和基于OFDM的TDD的技术。
技术标准在3GPP开展的基础和延续性，我们认为在未来4G标准演进中，除我国 单独向ITU提交中国4G标准途径外，从TD—SCDMA、TD—SCDMA增强到TD—SCDMA LTE，再到4G TDD应当是合理有效的演进路线，这样，不仅可以确保4G TDD技术 上的先进性，而且可以有利于TD-SCDMA及其后续技术在市场中应用上的延续和 拓展。
在技术方面，由于4G要求具有更高的系统性能，结合TD-SCDMA的技术特点， 我们认为4G可以重点在以下技术方面开展研究
(1)块重复一OFDMA(BR-OFDMA)技术 BR-OFDMA是将传统的OFDMA与块重复方式相结合的多址接人方式。BR-OFDMA 在保持传统OFDMA调制技术优点的基础上，创新性地提出了通过块重复和联合检 测技术克服小区间的干扰，可以有效地解决传统OFDM同频组网Btd、区间相互干 扰严重的问题，可以提升小区的容量和频谱效率，提高小区边缘用户的传输速 率。同时，BR-OFDMA在传输实时数据方面，与传统OFDMA调制方式相比也有明显 的优势。 (2)动态分组空分技术(DG-SDMA) DG-SDMA是将智能天线技术和空分多址(SDMA)相结合的空间复用技术。智能 天线技术是TD-SCDMA系统最为关键技术之一，具有扩大覆盖，提高系统容量， 降低干扰的能力，TD-SCDMA系统是目前唯一大规模应用智能天线的移动蜂窝系 统，智能天线技术的性能在TD-SCDMA系统得到了充分的验证和应用，智能天线 作为IMT—AdVanced系统的核心技术之一被广泛的研究；SDMA技术可以显著地提
当前，以3G增强技术、长期演进技术以及4G/B3G技术为代表的新的竞争态 势已经形成，国际竞争对手通过“加速跑”在新一轮标准与技术竞争中重新拉 开距离，形成国际电信标准和技术势力的新格局。因此，对TD-SCDMA而言，能 否在3G增强技术、长期演进及LTE 4G继续有创新、有突破，是关系到TDSCDMA 能否在国际电信新格局中继续占有一席之地、保持可持续发展能力的大问题， 并且对巩固TD-SCDMA已经建立起来的地位和成果、进一步提高我国移动通信领 域内自主创新与核心竞争力具有十分重要的战略意义。 1,TD-SCDMA标准发展历程和主要技术特点 采用的先进技术及技术创新
(3)4G(ITM-Advanced)阶段ITM-Advanced是lTU为满足未来10～15年全球移动
通信需求而启动的，根据ITU当前规划，2008年2月完成4G技术方案征集通函 的制定，2008年中开始4G候选方案的征集工作，2009年中结束候选方案的征 集，201 0年中完成候选方案的技术评估和融合，201 2年左右发布4G技术标 准方案。在技术上，ITM-Advanced将基于OFDM，在LTE(或相当)技术基础上 作进一步增强。目前在国家有关主管部门的统一领导和组织下，TD-SCDMA 4G 标准的研究工作也在有条不紊地进行中。 2.2 TD-SCDMA LTE长期演进技术标准
在采用OFDM技术的IMT-Advanced系统中，调度的资源维度包括了时间、频 率、功率、传输块长度以及MIMO引入的空间维度等。相应地，IMT-Advanced系 统中需要研究相应的多维资源调度技术，以实现日寸间、频率，功率、空间等
因素结合和优化处理。 (8)增强的MBMS系统
为了有效地利用移动网络资源，3GPP提出了组播和广播业务(MBMS： Multimedia Broadcast／MulticastService)，即在移动网络中提供一个数据源 以广播或组播的方式，向多个用户发送数据的点到多点业务，MBMS可以实现网 络资源共享，提高网络资源的利用率，尤其是空口接口资源利用率。IMT— Advanced系统的带宽相比3G系统有了很大的提高，因此移动多媒体业务的组播 和广播将具有更广阔的应用，但同时，也应采取一些增强技术进一步提高技术 性能以提高竞争力。 (9)Relay技术 IMT-Advanced系统需要支持更大的覆盖和更高的容量，系统中引入了Relay解决 覆盖和容薰问题。传统的小区分裂技术，可以获得更小的小区覆盖，但会增加 布网成本。直放站可以解决边缘覆盖问题，但由于直放站是简单的信号放大， 同时放大了干扰信号，效果也不理想。采用更智能的Relay station将会更好的 满足系统的性能需求。 和基站相比，RS有布置灵活、成本低的优点，可以节 约建网成本，RS的引入可以提高系统容量，增大小区覆盖，提高传输速率。因 此，在IMT—Advanced系统中 Relay技术是研究的热点问题之一。当前，围绕长期演进技术(LTE)以及4G／B3G 技术竞争态势已经形成。对TD-SCDMA及其演进技术标准而言，这既是严峻的挑 战，也是难得的发展机遇。相信在有关部门的大力领导和协调下，通过广大企 业、研究院所、高校的共同努力，TD-SCDMA标准未来演进和后续发展将会取得 更大的成功。
图 3 大唐移动TD-SCDMA的演进
3 4G TDD标准 针对4G TDD标准，我们认为应当考虑以下演进原则： ●考虑TD-SCDMA的后向兼容性，使TD产业平滑演进； ●针对NGMN和4G的需求，相对LTE，功能／性能有明显的提升； ●针对TDD特点，在无线接口进行独立优化，TDD／FDD采用统一的网络架构
2．1 TD-SCDMA标准发展阶段 TD-SCDMA标准的发展可以分为三大阶段：TD-SCDMA及TD-SCDMA增强型技术 标准阶段、TD-SCDMA长期演进(LTE)技术阶段、4G(IMT-Advanced)阶段。 (1)TD-SCDMA基本版本及TD-SCDMA增强型版本TD-SCDMA基本版本I]D3GPP R4版 本主要是实现话音和中低速数据业务，在2002～2004年期间完成标准化工 作；TD—SCDMA增强型版本是指TD—SCDMA的3GPP R5／R6／R7版本，TD-SCDMA 增强技术是在TD-SCDMA现有技术的基础上，通过引人局部的先进技术如 HARQ、AMC、高阶调制、快速调度机制等技术，取得明显的性能提升，从而 满足TD-SCDMA现有网络的快速升级和部署。采用的基本技术仍然以CDMA技术 为基础，没有技术体制上的更新换,TD-SODMA增强技术以HSDPA、HSUPA、 MBMS(包括优化的MBMS)、HSPA+为代表。
及高层； ●4G TDD系统满足独立大规模组网的需求，同时也 可管理；具可以提供热点的数据覆盖； ●考虑TD—SCDMA演进的更大空间，广泛开展国际 合作；在全球推广TD—SCDMA及其演进版本； ●从市场角度考虑演进路线的可能性(4G＼LTE+)。 考虑以上原则，并结合目前TD—SCDMA、TD—SCDMA增强、TD—SCDMA LTE