TD-SCDMA产业现状及发展

TD-SCDMA产业现状及发展论文学生姓名分院名称专业班级学号指导教师关于TD-SCDMA产业现状及发展的思考学生：指导老师：内容提要：ITU正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一，它得到了CWTS及3GPP的全面支持。

中国电信百年来第一个完善的通信技术标准，是UTRA-FDD可替代的方案。

集CDMA、TDMA等技术优势于一体、系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术。

它采用了智能天线、联合检测、同步CDMA，多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术。

关键词：TD-SCDMA 第三代移动通信技术优势一、背景及现状 (1)1.TD-SCDMA产生的背景 (1)1.1 (1)二、TD-SCDMA网络结构 (4)1.TD-SCDMA网络结构模型 (4)1.1 (4)3.UTRAN接口模型 (5)三、TD-SCDMA工作原理 (7)3.信令的整体流程 (8)四、TD-SCDMA关键技术 (8)1.智能天线技术 (8)2 .联合检测技术 (8)4.TD-SCDMA其他主要技术 (9)关于TD-SCDMA产业现状及发展的思考一、背景及现状1.TD-SCDMA产生的背景1.1随着全球经济一体化和社会信息化的进程，移动通信业务和移动通信用户呈高速增长的趋势，这使2G系统在系统容量和业务种类上趋于饱和，为了适应对移动通信个人化、智能化、多媒体化的要求，国际电信联盟（ITU）和世界上其它的研究单位提出了3G系统标准并将按照此标准开发3G系统。

1.2TD-SCDMA正是在背景下研究出来的。

TD-SCDMA第三代移动通信标准是信息产业部电信科学技术研究院（现大唐移动通信设备有限公司）在国家主管部门的支持下，根据多年的研究而提出的具有一定特色的3G通信标准。

是中国百年通信史上第一个具有完全自主知识产权的国际通信标准，在我国通信发展史上具有里程碑的意义并将产生深远影响，是整个中国通信业的重大突破。

TD-SCDMA的提出同时得到中国移动、中国电信、中国联通等公司的大力支持和帮助。

1.3TD-SCDMA在系统性能方面具有明显的竞争优势：系统容量大，抗干扰能力强，频谱利用率高，系统可以在带宽为1.6 MHz的单载波上提供2Mbit/s的数据业务和48路语音通信。

TD-SCDMA不需要成对的工作频段，这对缓解当前移动频段资源紧张的问题是极为重要的。

TD-SCDMA能够提供第三代移动通信系统所规定的各种业务，包括高质量的语音、宽带数据和多媒体业务，尤其适合今后将迅速发展的IP等非对称数据业务。

1.4TD-SCDMA系统还采用了智能天线、联合检测、同步CDMA、接力切换及自适应功率控制等诸多先进技术，与其它3G系统相比具有较为明显的优势。

2.TD-SCDMA发展现状2.1在中国政府主管部门、运营商的支持下，在CWTS的积极推动下，TD-SCDMA技术在经历了融合与完善后，于2000年5月正式被ITU确认为国际第三代移动通信标准。

2001年3月，另一个国际性的移动通信标准化组织3GPP正式接纳了TD-SCDMA标准的全部技术方案。

国际电联和3GPP对TD-SCDMA标准的认可，标志着它已经成为一个世界通用的、开放的标准，可以作为各国第三代移动通信系统的选择方案之一。

目前，TD-SCDMA事实上已经成为第三代移动通信系统中世界唯一的TDD标准。

国际电联为TDD专门划分了3G频段将完全被TD-SCDMA使用，为TD-SCDMA走向全世界铺平了道路，也为TD-SCDMA在世界漫游创造了条件。

2.2TD-SCDMA1是TDD模式，由于同时采用了同步CDMA、智能天线、软件无线电、联合检测、接力切换、低码片速率、多时隙TDMA等一系列新技术，从而增加了系统容量，提高了系统抗干扰性能，大大降低了发射功率，节约了制造成本。

TD-SCDMA 产业的总体发展情况良好，国内外的诸多企业都投身到TD-SCDMA 的发展中来了。

从原来的大唐电信孤军奋战到目前几十个厂家和单位共同研究开发，TD-SCDMA已经逐步被诸多厂家所接受。

同时运营商也对该技术表现出了兴趣，对TD-SCDMA 的认同感逐步提高。

目前TD-SCDMA 技术面临的主要工作是如何从产业上缩短与其他两个标准的距离，尽早建立预商用网络。

2.3从产业链角度讲，TD-SCDMA 系统的产业结构已经形成，涉及到核心技术、系统、终端、核心芯片等各个方面。

有国内外几十个单位参与，已经形成一定规模，产业分布趋于1第三代移动通信标准合理。

同时，TD-SCDMA 的产业链形成时间相对较短，还需要进一步巩固和发展。

2.4系统方面的技术主要来自于大唐电信2的前期技术，而且经过多年的研究开发，大唐电信已经开发出多个版本的基站，可用于前期测试和后期商用；同时中兴和普天都引进了大唐的技术进行开发；华为和西门子成立合资公司，利用西门子在TSM方面的技术和华为在WCDMA 核心网和RNC的基础上进行再开发。

国内的主要厂商都参与到TD-SCDMA技术的开发中来，这无疑对TD-SCDMA 产业有了巨大的促进作用。

2.5终端方面的企业有较多的技术积累，国内夏新、波导、海信等手机制造公司都积极参与到TD-SCDMA手机的产业中来，保证了TD-SCDMA 手机的供应和多样化。

在手机的核心芯片方面，有诸多的芯片设计、制造公司参与，如上海的凯明、展讯，北京的T3G、大唐微电子等。

无疑，国内厂商参与到手机核心芯片的设计中，会改变我国在手机的核心技术上完全依赖进口的局面，不论在成本上还是在灵活性上都有明显的改善。

3.TD-SCDMA系统帧结构和基本参数3.1要掌握TD-SCDMA系统，它的帧结构和基本参数是非常重要的，系统设计者在这两方面都倾注了巨大的心血。

与其他第三代移动通信标准相比，它有很多独特的地方，而这些独特性又是为了保证系统的性能和容量优势。

3.2TD-SCDMA系统的帧结构如图1-1所示。

物理信道用4层结构：超帧、无线帧、子帧和时隙/码。

一个超帧长720ms,由72个无线帧组成，每个无线帧长10ms。

TD-SCDMA将每个无线帧分为两个5ms的子帧，每个子帧由长度675us的7个主时隙和3个特殊时隙组成。

3个特殊时隙分别是下行导频时隙(DwPTS，75us）、上行导频时隙(UpPTS, 125us）和保护时隙(G,75us)构成。

在这7个主时隙中，Ts0总是分配给下行链路，而Ts1总是分配给上行链路，其他时隙既可作为上行链路的时隙，也可作为下行链路的时隙。

上行链路的时隙和下行链路的时隙之间由一个转换点分开，在TD-SCDMA系统的每个5ms的子帧中，有两个转换点(UL到DL和DL到UL）。

转换点的位置取决于小区上、下行时隙的配置，这种灵活的配置方案。

特别适合不对称业务的传输。

图1-1 TD-SCDMA系统的帧结构3.3一个突发的持续时间就是一个时隙，主时隙突发结构由两个数据符号域、一个144 chips 的midamble码、L1控制信息和16chips的保护域组成，总共长864chips。

数据区共704码片长，数据域中每个比特用QPSK调制，扩频系数为1-16。

midamble码是作为训练序列，供多用户检测（联合检测或干扰抵销）时信道估值使用。

下行导频时隙(DwPTS)由64比特正2控股的的高科技企业交码组成，它是无线基站（小区）的导频信号。

也是下行同步的信号。

而上行导频时隙(UpPTS)由128比特正交码组成，它是用户终端（小区）的导频信号，主要用做上行同步。

保护时隙(G)用于保护和区分上、下行时隙，使距离较远的终端能实现上行同步，在TD-SCDMA系统中，此时隙的宽度保证了小区的最大半径可能达到l0Km以上。

3.4TD-SCDMA系统中时隙用于在时间域上区分不同用户信号，这在某种意义上有些TDMA 的成分。

另外，对给定的一段频率还可以在频域上分为一些带宽为1.6MHz的载波，这具有FDMA的成分，因此，TD-SCDMA系统的多址方式为FDMA+TDMA+CDMA。

4.未来的发展4.1作为TD-SCDMA技术有其本身的优势，主要体现在以下几个方面:4.1.1 频谱利用率。

随着移动通信的发展，频谱资源逐渐成为制约移动通信发展的一个重要的因素，同时频谱也是一种昂贵的资源，相比FDD方式的通信技术，TDD方式有非成对频谱的利用，这种方式不需要一定的频谱作保护带宽。

因此采用TDD方式的TD-SCDMA技术大大提高了频谱的利用率，也使的TD-SCDMA的频谱分配方式很灵活；4.1.2 支持多媒体业务，第三代移动通信的主要目标是实现移动多媒体通信，而多媒体业务的特点是上下行链路不对称。

而对于TDD方式，遇过在多媒体的热点地区采用非对称时隙分配方法，可以提高下行链路的吞吐量，另一方面，TDD技术对类似PTT业务和端到端网络有较好的支待能力；4.1.3 TD-SCDMA的组网能力强，TD-SCDMA的组网有2种方案：一种是与采用WCDMA技术的UMTS系统联合组网；另一种是独立组网；4.1.4 TD-SCDMA有后期发展空间，当前，后3G和4G技术得到世界范围的普遍关注，而TDD双工方式以其特有的优势得到了大家的认可，这也给TD-SCDMA技术向未来演进提供了方向，为TD-SCDMA的后续发展提供了广阔的空间。

4.2 TD-SCDMA 系统有许多优点,但它也存在一些技术上的缺点。

4.2.1 由于采用TDD 模式,会产生比较高的平均峰值功率(PTAP) ,并且各基站必须达到同步,在不同网络控制器(RNC)控制的基站之间要实现同步比较困难。

4.2.2 在TD-SCDMA系统中,当达到最高数据速率时扩频因子最小为1 ,在这种情况下,系统将不能提供扩频增益,降低系统的干扰抵消能力。

4.2.3 软件无线电是串行模块结构,模块间耦合紧密,相互独立性不高；采用的是基于时分机制的总线结构,各相邻功能模块间的数据流是一种流水线式串行机制,它们之间实现匹配较复杂。

4.3 经过我国技术专家的不懈努力, 通过一系列的技术测试, TD-SCDMA的各个专项技术试验结果表明: TD-SCDMA的各项关键技术都已经在设备中实现并得到全面验证, TD-SCDMA系统功能和性能达到设计指标要求, 设备运行稳定, 终端已实现了绝大部分功能和业务, TD-SCDMA可以独立组网。

同时, 作为TD-SCDMA产业化的一个重要组成部分,TD-SCDMA完整产业链已基本形成, 各通信企业纷纷加入TD-SCDMA 产业联盟, 促进了TD-SCDMA的发展, 不断发展壮大了TD-SCDMA 产业阵营。

各终端厂商陆续推出成熟的TD-SCDMA 终端整体解决方案, 开发出了多款式的TD-SCDMA 终端,不仅为TD-SCDMA 的商用提供了坚实的后盾, 同时也增强了人们对TD-SCDMA商用前景的信心。