??? 隨著下一代移動通信網絡的實施逐漸被各運營商提到議事日程上，人們越來越多地開始關注3G網絡規劃與優化的一些細節問題。對于可能采用WCDMA或TD-SCMDA系統體制的運營商，最關心的是如何快速地建設一張高性價比的移動通信網絡，即要求有較高的網絡容量、良好的無線覆蓋，可有效保證用戶的多媒體業務及QoS需求。本文將通過闡述TD-SCDMA系統的特點并在網絡規劃等方面將其與WCDMA系統進行的比較，對TD-SCDMA系統的發展加以展望。

??? 1、TD-SCDMA系統的優勢與不足

??? TD-SCDMA系統的多址方式很靈活，可以看作FDMA/TDMA/CDMA/SCDMA的有機結合，綜合利用4種技術，資源分配時在不同角度上的自由度，得到可以動態調整的最優資源分配。它的主要特點如下。

??? 1.1　頻譜利用率高

??? 由于TD-SCDMA采用CDMA和TDMA的多址技術，所以在傳輸中很容易設置一個上行和下行鏈路轉換點，來針對不同類型的業務，類似于可根據交通的流量來控制“紅綠燈”轉換的時間間隔。對于像互聯網這樣的“不對稱”傳輸業務，可使其轉換為“不對稱”，而對于像語音這樣的“對稱”傳輸業務，可以使其轉換為“對稱”，這使總的頻譜效率更高。另外，第三代移動通信需要大約400MHz的頻譜資源，在3GHz以下很難實現。而TDD則能使用各種頻率資源，不需要成對的頻率。

??? 1.2　支持多種通信接口

??? 由于TD-SCDMA同時滿足Iub、A、Gb、Iu、IuR多種接口要求，所以，基站子系統既可作為2G和2.5G GSM基站的擴容，又可作為3G網絡中的基站子系統，能同時兼顧現在的需求和未來長遠的發展。

??? 1.3　系統性能穩定

??? TD-SCDMA收發在同一頻段上，上行鏈路和下行鏈路的無線環境一致性很好，更適合使用新興的“智能天線”技術；利用了CDMA和TDMA結合的多址方式，更利于聯合檢測技術的采用，這些技術都能減少干擾，提高系統的性能穩定性。

??? 1.4　能與傳統系統進行兼容

??? TD-SCDMA支持現存的覆蓋結構，信令協議可以后向兼容，網絡不再需要引入新的呼叫模式，能夠實現從現存的通信系統到下一代移動通信系統的平滑過渡。

??? 1.5　系統設備成本低

??? 由于TD-SCDMA上下行工作于同一頻率，對稱的電波傳播特性使之便于利用智能天線等新技術，這也可達到降低成本的目的。在無線基站方面，TD-SCDMA的設備成本至少比UTRA FDD低20%以上。

??? 1.6　支持與傳統系統間的切換功能

??? TD-SCDMA技術支持多載波直接擴頻系統，可以再利用現有的框架設備、小區規劃、操作系統、賬單系統等，在所有環境下支持對稱或不對稱的數據速率。

??? TDD系統的主要缺陷在于終端的移動速度和覆蓋距離。

??? （1）終端的移動速度。由于TD-SCDMA系統采用多時隙不連續傳輸方式，抗快衰落和多普勒效應能力比連續傳輸的FDD方式差，因此ITU要求TDD系統用戶終端的移動速度達120km/h，而FDD系統則要求達到500km/h。這主要是因為FDD系統是連續控制，而TDD系統是時間分隔控制的。由于快衰落對TDD系統有很大影響，因此TD-SCDMA系統在支持高移動特性的終端問題上存在著挑戰。雖然在TD-SCDMA系統中，基帶數字信號處理采用了基于智能天線和聯合檢測技術，解決了設備基帶數據信號處理能力和算法復雜性之間的矛盾，但該技術僅能確保TD-SCDMA系統在移動速度為250km/h和UMTS（3GPP）移動環境下正常工作（目前尚在測試階段）。

??? （2）覆蓋距離。TDD系統平均功率與峰值功率之比隨時隙數增加而增加，考慮到耗電和成本因素，用戶終端的發射功率不可能很大，故通信距離（小區半徑）較小，而FDD系統的小區半徑可達到數10km。

??? 通過采用時分雙工（Time Division Duplex）、聯合檢測（Joint Detection）、智能天線（Smart Antenna）、動態信道分配（Dynamic Channel Allocation）、接力切換（Baton Handover）、功率控制（Power Control）、上行同步（Uplink Synchronization）等關鍵技術，可以達到揚長補短的效果。由于對這幾種TD-SCDMA系統關鍵技術的介紹較多，這里就不再贅述了。

??? 2、TD-SCDMA系統與WCDMA系統比較

??? 一般來說，對于硬件配置的設計與規劃同產品的各項參數有直接關系，例如無線鏈路的天線增益、隔離度、基帶信號電平等。這方面的規劃設計涉及天線方位角、俯仰角、高度等。無線資源管理（RRM）包括切換控制、功率控制、鑒權控制、負荷控制等。而針對不同的業務模式，信道模式及系統體制，規劃／優化軟件要采用不同的算法。對于3G系統，WCDMA／cdma2000／TD-SCDMA這3種國際標準在業務模式、信道模式兩方面是完全相同的，而系統體制的不同表現在無線調制上，不同的物理層技術決定了不同的無線傳播參考模型。TD-SCDMA系統與3GPP所推薦的其它3G標準不同，技術上的差異體現在智能天線、聯合檢測、上／下行鏈路同步、特殊幀結構等方面。因此，網絡規劃同其他體制的網絡規劃流程基本相似，只是在參考模型上略有不同，TD-SCDMA網絡規劃流程如圖1所示。

圖1　TD-SCDMA網絡規劃流程

??? 以上流程是一般3G網絡規劃通用的流程，限于篇幅，具體細節不詳述。

??? 對于較為熟悉WCDMA系統的業內人士來講，更多的可能是習慣將TD-SCDMA系統與WCDMA從網絡規劃、系統性能到產品質量等方面進行比較。我們不能簡單地從比較的結果來判斷兩個系統孰優孰劣，但通過比較我們可以為更快更便捷掌握系統特點提供途徑。下面我們將結合TD-SCDMA的特點對其系統性能、鏈路特點及規劃差異幾方面加以比較。如表1所示。

表1　TD-SCDMA與WCDMA系統性能對比

??? TD-SCDMA與WCDMA在傳播鏈路上的比較如表2所示。

表2　TD-SCDMA與WCDMA鏈路差異

??? 結合TD-SCDMA的技術特點，以及TD-SCDMA與WCDMA在系統性能、鏈路預算等方面的差異，可以了解到TD-SCDMA與WCDMA在規劃方面的差異如表3所示。

表3　TD-SCDMA與WCDMA在規劃方面的差異

??? 需要指出的是，對室內覆蓋來說，在WCDMA系統中，對于熱點的覆蓋，尤其是大型建筑的室內覆蓋，廣泛使用室內信號分配系統，建立微蜂窩、增加直放站等設備提高無線資源利用率，通過這種方式接入Node B的用戶，其信號被Node B視為通過不同天線接收到的同一用戶的多徑信號。而在TD-SCDMA系統中，系統通過智能天線估計到達時間差DoA（Different of Arrival），但直放站和室內天線沒有此功能。另外，TD-SCDMA系統上行鏈路同步的建立與維持需要測量發射功率，并且通過測量移動臺發射功率、變化趨勢及信號時延的統計與估計，確定用戶具體位置。但由于室內天線的增益與Node B不同，若用戶在室內外天線覆蓋范圍間反復切換，Node B就無法根據其發射功率判斷出用戶的距離，也就無法維持上行鏈路的同步，針對這種情況需要對延時或增益值進行補償以保證同步，對于具體算法，還要在組網實踐中摸索相關的經驗值。

??? 3、結束語

??? 3G最主要的挑戰來自系統能否同時提供諸如語音或視頻傳輸的對稱的電路交換業務，以及日益增長的非對稱包交換業務如移動互聯網接入，而通過采用MIMO和自適應調制等新技術，TD-SCDMA可以在1.28MHz的載頻上提供高達5Mbit/s的數據速率，完全做到和WCDMA、cdma2000相當，非常適合寬帶應用，同時其所采用的技術能使無線頻率資源達到最優利用率。TD-SCDMA與歐洲支持的WCDMA和美國的cdma2000有很大的不同。從技術上，它是一個TDD（時分雙工）標準，起步相對比較晚，開始階段并未受到世界移動通信界的足夠重視，加之ITU在制訂3G國際標準時，對TDD系統和FDD（頻分雙工）系統提出了不同的要求，主要是對高速移動的要求，TDD系統比FDD系統要低。這樣，在一開始就有人懷疑TDD系統支持高速移動的能力；支持TD-SCDMA技術的廠商又比較少，因而TD-SCDMA并未取得與WCDMA和cdma2000同樣的地位。人們認為，TD-SCDMA將作為WCDMA的補充，有可能取得一定的市場份額。但是，隨著TD-SCDMA開發工作的深入，以及人們對3G認識程度的加深，TDD方式優勢逐步顯露。人們看到了TDD方式在頻譜利用率方面的優勢；在支持被認為是未來3G服務支柱的移動互聯網服務方面的優勢；在制造成本方面的優勢；在從GSM平滑演進到3G方面的優勢等。