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 TD-SCDMA技术优势面面观  发表于 2008-07-15 10:21:30 [您是本帖的第2398位阅读者]     [1楼] 
呢称:疯癫龙
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TD-SCDMA产业联盟秘书长 杨骅

  TD-SCDMA不但由于采用了一系列特色技术,成为国际第三代移动通信技术标准,而且因其在今后的使用中,可为运营商和最终用户带来实际的利益,为运营商在移动通信运营市场的竞争中增加优势,而成为具有应用前景的3G技术。

  TD-SCDMA运营成本分析TD-SCDMA系统设备的低成本、网络建设的低成本、高频谱利用率、高收益的优势终将会给运营商、最终用户带来实惠。

  频谱利用率高

  众所周知在移动通信系统中频谱就是市场,频谱利用率高的系统其网络建设与运营成本必将下降。为使自己在移动通信市场竞争中处于有利的地位,运营商都在寻求频谱利用率高的系统进行移动通信业务的运营。
  
  从支持用户语音业务来看,TD-SCDMA每1.6MHz的带宽内可提供48个公共信道,若按每用户的忙时平均话务量为20mErl来计算,则每个载波所支持的最大用户数为2400个用户/1.6MHz。考虑到为保证一定的服务等级,呼损为1%时,用户的阻塞因子为0.75,那么在宏小区情况下,每个只有一个载波的发射机所支持的语音用户数为2400×0.75=1800个用户/1.6MHz。从支持用户数据业务来看,TD-SCDMA每时隙总传输速率为281.6kbps,则每载波的所支持的最大的数据吞吐量(若全为非对称的Internet下行业务)为1971.2Kbps。
  
  在孤岛式小区中,若设计每个发射机有3个载波,则最大的语音用户数为2400×3=7200个用户/4.8MHz。考虑到为保证一定的服务等级,呼损为1%时,用户的阻塞因子为0.875,那么在宏小区情况下,每个发射机所支持的语音用户数为7200×0.875=6300个用户/1.6MHz。从数据业务来看,每个载波所支持的最大的数据吞吐量为1971.2Kbps,那么每个有三个载波的发射机所支持的最大的数据吞吐量(如全为非对称的Internet下行业务)为1971.2×3=5.9136Mbps。
  
  可见从频谱利用率而言,TD-SCDMA与其他系统相比有着很明显的优势,并且由于TD-SCDMA采用TDD的双工方式,能使用各种频率资源,不需要成对的频率,可以做到见缝插针,只要有2M的带宽,就可以运营TD-SCDMA系统,具有最高的频谱利用率和频率使用灵活性。此外,当未来3G系统发展到一定规模时,势必会退出部分2G频段用于3G网络,由于TD-SCDMA不需要成对的频率,并具有可充分利用零碎频段的优势。因此,从2G退出的频段很有可能首先为TD-SCDMA所用。

  TD-SCDMA的这种频谱利用率高的特点,决定了今后实际运营中,在提供同等业务能力的情况下,可占用最少的频率。即在今后的3G运营中TD-SCDMA的频率使用费最低。

  产品设备成本低

  单从系统设备成本来看,TD-SCDMA也比其他技术有明显优势。第三代移动通信系统主要由三部分组成,即核心网、无线接入网和用户终端。若与其他两种技术比较,核心网和用户终端的成本各系统基本相同。而接入网部分(主要是Node_B),即基站,各个不同的系统有较大的差异。TD-SCDMA由于采用了智能天线软件无线电等技术,使得其基站成本大幅下降。

  TD-SCDMA一方面由于采用智能天线技术后,其基站的功放部分在天线上,避免了因馈线系统的衰减而需加大基站射频发射功率的设计,大幅度降低了对大功率射频器件的要求,降低了射频器件的成本;另一方面,TD-SCDMA采用软件无线电技术后,在系统功能增加、技术升级时,只需进行软件升级而不需更换设备硬件,这样也就降低了系统维护与升级的成本。
  
  在移动通信系统中,投资最大的部分在于基站。因此,不同技术制式的设备成本主要差别在Node_B。此外,TD-SCDMA基站系统的独特设计,保证了其基站既可与GSM核心网相接提供3G业务,又可与3GPP核心网相接提供3G业务。这就使已有GSM网络的运营商在进行3G网络建设时,可直接将TD-SCDMA基站建设在GSM核心网上,而不需再进行核心网的建设,这就进一步降低了TD-SCDMA网络建设的成本,为移动通信运营商在市场中的竞争创造了有利条件。
  
  可见,TD-SCDMA系统设备的低成本、网络建设的低成本、高频谱利用率、高收益的优势终将会给运营商、最终用户带来实惠。

  终端移动速度

  TD-SCDMA系统目前的现场演示实验的终端移动速度为125km/h(受北京市汽车时速的限制),计算机仿真结果表明TD-SCDMA系统在移动速度达到250km/h时,仍能保持较好的误码特性。可见,TD-SCDMA系统在终端移动速度上的性能并不亚于其他三代标准。

  ITU-R M.1225文件定义了第三代移动通信系统在四种工作环境下提供数据业务的最低要求:
  ·移动卫星;
  ·高速移动:其中FDD:500km/h,TDD:120km/h,64-144kbps;
  ·室内外慢速移动:30km/h,384kbps;
  ·室内固定用户:3km/h,2Mbps。
  
  目前,没有任何一个系统能够达到500km/h的移动速度。根据计算机仿真的WCDMA系统的移动速度低于300km/h。而TD-SCDMA系统目前的现场演示实验的终端移动速度为125km/h(受北京市汽车时速的限制),计算机仿真结果表明TD-SCDMA系统在移动速度达到250km/h时,仍能保持较好的误码特性。可见,TD-SCDMA系统在终端移动速度上的性能并不亚于其他三代标准。
  
  从理论上分析,影响系统高速移动性能的主要原因是由多径传播引起的快衰落以及物体高速运动而导致的多普勒效应。TD-SCDMA系统采用快速功率控制来解决快衰落问题,用调整解调器适应的频带宽度来对抗多普勒效应(WCDMA系统也是如此)。但仅此并不足以完全解决上述问题,在TD-SCDMA系统中还另外采用了很多先进的技术来保证系统的良好性能:首先是智能天线技术。利用TD-SCDMA系统时分双工的优良特性,使用智能天线利用上下行波束赋形减少发射的方向角,可以明显地降低系统干扰,极大地缓解多径传播对系统性能的影响。然后是多用户联合检测技术,使用训练序列(Midamble)对信道进行估值,获得主要多径幅度和相位信息,然后利用算法将多径干扰抵消,可以有效地解决快衰落问题。
  
  所以,就高速运动信道环境而言,TD-SCDMA移动通信系统的应用前景是十分乐观的。倘若TD-SCDMA使用自适应信道估测技术,将会得到更好的系统在高速环境下的性能。

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