謝永斌：TD技術標準發展與未來演進
訊石光通訊網
2008/11/24 11:02:43
當前，新的一輪電信標準和技術發展浪潮又風起云涌，以3G增強技術(HSPA)、長期演進技術(LTE)以及4G/B3G技術(IMT-Advanced)為代表的新的競爭態勢已經形成，形成國際電信標準和技術勢力的新格局。因此，對TD-SCDMA而言，能否在3G增強技術、LTE長期演進技術以及4G繼續有創新、有突破，是關系到TD-SCDMA能否在國際電信新格局中繼續占有一席之地、保持可持續發展能力的大問題，并且對鞏固TD-SCDMA已經建立起來的地位和成果、進一步提高我國移動通信領域內自主創新與核心競爭力具有十分重要的戰略意義。
到2020年前，TD-SCDMA技術與標準的發展和未來演進可以大致分為三個階段和兩大類別技術。三個階段分別是：TD-SCDMA及TD-SCDMA增強型技術標準階段，TD-SCDMA長期演進(TD-LTE)技術階段，4G(IMT-Advanced)技術階段；兩大類別技術分別是：第一階段TD-SCDMA及TD-SCDMA增強型技術是基于CDMA的技術，第二階段的LTE和第三階段4G是基于OFDM的技術。
TD-SCDMA技術與標準的第一階段又可以分為TD-SCDMA基本版本階段及TD-SCDMA增強型版本階段。TD-SCDMA基本版本即3GPPR4版本，主要是實現話音和中低速數據業務，TD-SCDMA增強型版本是指TD-SCDMA的3GPPR5/R6/R7版本。TD-SCDMA增強技術是在TD-SCDMA現有技術的基礎上，通過引入局部的先進技術如HARQ、AMC、高階調制、快速調度機制、MIMO等技術，取得明顯的性能提升，來滿足TD-SCDMA現有網絡的快速升級和部署。采用的基本技術以CDMA技術為基礎，沒有技術體制上的更新換代，TD-SCDMA增強技術以HSDPA、HSUPA、MBMS(包括優化的MBMS)、HSPA+為代表。
TD-SCDMA標準第二階段可以稱為TD-LTE長期演進階段，TD-LTE在基本多址接入技術上引入OFDM，替代CDMA，在智能天線(SA)基礎上進一步引入MIMO技術，形成SA+MIMO的先進多天線技術，同時保持了特殊時隙和同步以及聯合檢測等原有技術優勢和技術特點，在性能上獲得巨大提升(5~6倍于3GPPR6版本)的同時，還盡量保證TD-SCDMA及TD-SCDMA增強網絡向TD-LTE網絡的平滑演進。目前，TD-LTE在3GPP的標準化工作和FDDLTE的標準化工作同步進行，2008年年中完成LTEV1版本標準化。在TD-LTE標準化過程中，以大唐為主的我國企業、研究院所、高校繼續主導著標準及技術。
TD-SCDMA標準第三階段稱為4G或ITM-Advanced階段。ITM-Advanced是ITU為滿足未來10～15年全球移動通信需求而啟動的，根據ITU當前規劃，2008年2月完成4G技術方案征集通函的制訂，2008年年中開始4G候選方案的征集工作，2009年年中結束候選方案的征集，2010年年中完成候選方案的技術評估和融合，2012年前后發布4G技術標準方案。在技術上，ITM-Advanced將基于OFDM，在LTE(或相當)技術的基礎上，作進一步增強。目前在國家有關主管部門的統一領導和組織下，TD-SCDMA4G標準研究也在有條不紊地進行中。
TD-LTE長期演進技術標準
TD-LTE是移動通信標準在技術上的一次大的飛躍，同時TD-LTE還是聯系3G增強性技術和4G技術的紐帶，在TD-SCDMA標準的發展中起到承上啟下的作用，因此，TD-LTE的地位十分重要。
目前，在3GPP中，TD-LTE已完成或即將完成幀結構、智能天線、MIMO、同步技術、隨機接入、數據復用、自適應和干擾控制等主體技術標準的制訂，TD-SCDMA基本技術特征得到保留和優化發展?；谝羊炞C先進成熟的TD關鍵技術，對LTETDD進行了系統的優化設計，為TD-SCDMA長期演進和長遠發展創造了有利條件。以下對TD-LTE標準及技術特點進行簡單介紹。
首先從TD-LTE的定位看，TD-LTE符合當前寬帶移動通信發展潮流，滿足電信運營商的競爭要求，集高質量話音和寬帶數據為一體；支持全移動、綜合多業務；網絡可控、可管理；是具有低成本、低時延、后向兼容的“先進的綜合移動寬帶無線系統”。在技術路線上，采用“OFDM+SA/MIMO+IP技術+TD-SCDMA成熟技術”的技術模式。
在功能業務方面，TD-LTE可以實現同頻組網和TD-SCDMA系統的平滑演進，支持高質量話音、移動INTERNET、寬帶無線接入、手機電視(單頻組網)等業務應用，并支持全移動和漫游功能。
TD-LTE具有鮮明的自身技術特色。這些技術特點包括：OFDM+SDMA、自適應多天線技術(SA+MIMO)、完備的時隙結構、系統同步機制、友好接力切換、優化的空口過程和時分雙工技術。這些技術特點會給TD-LTE系統帶來性能、成本、頻譜及平滑演進方面的顯著增益，包括：
——全面滿足3GPPLTE的需求
——在未來無線通信中，TDD模式的應用范圍將進一步擴大
——頻帶利用靈活、上下行帶寬調整方便，頻譜利用率高
——智能天線：干擾協調、覆蓋距離遠
——物理資源的自包含特性便于使用新技術，如聯合檢測等
——MIMO：大容量小范圍覆蓋
——分布與集中無線資源管理，時/頻/空快速無線資源調度
——提供手機電視業務方便
——P2P業務
——設備便于平滑演進，造價低
——軟件無線電
——友好接力切換
TD-LTE和TD-SCDMA間比較好的平滑演進性在產品開發方面會帶來以下優勢：基站設備復用性好，射頻單元基本相同，基站平臺可以復用，主要是進行基帶處理升級；設備開發時間短，成本低，利于快速升級和快速部署。因此，預計TD-LTE系統將在2010年到2012年之間推出，并可以實現熱點地區覆蓋。
4G(IMT-Advanced)TDD標準
針對4G(IMT-Advanced)TDD標準，我們認為應當考慮以下演進原則：考慮TD-SCDMA的后向兼容性，使TD產業平滑演進；針對NGMN和4G的需求,相對LTE，功能/性能有明顯的提升；針對TDD特點在無線接口進行獨立優化,TDD/FDD采用統一的網絡架構及高層；4GTDD系統滿足獨立大規模組網的需求，同時也可以提供熱點的數據覆蓋；考慮TD-SCDMA演進的更大空間，廣泛開展國際合作；在全球推廣TD-SCDMA及其演進版本；從市場角度考慮演進路線的可能性(4G\LTE+)；3GPP陣營目前占全球移動通信市場份額的83%。預計2010年3GPP陣營(包括TD-SCDMA)的市場份額將達到88%。
考慮以上原則，并結合目前TD-SCDMA、TD-SCDMA增強、TD-LTE技術標準在3GPP開展的基礎和延續性，從TD-SCDMA、TD-SCDMA增強到TD-LTE再到IMT-Advanced(4G)TDD是明確合理演進路線，這樣，不僅可以確保4GTDD技術上的先進性，而且可以有利于TD-SCDMA及其后續技術在市場中應用上的延續和拓展。
當前TD-SCDMA盡快大規模商用是TD-LTE、4GTDD成功的必要前提。需要指出的是，盡管TD-SCDMA在TD-LTE長期演進4G研究方面取得一定進展，在標準領域達到與國際主流技術基本同步的水平，為TD-SCDMA長期持續發展創造了一些條件，但同時我們必須清醒地看到，TD-SCDMA、TD-LTE長期演進及4G制訂成功與否決不單單取決于標準化進程，而是與當前的產業規模是緊密相連的，現在的TD-SCDMA能夠盡快大規模商用是TD-LTE、4GTDD成功的必要前提。當前，新的一輪移動通信標準和技術發展浪潮已經興起，圍繞3G增強、長期演進(LTE)以及4G/B3G技術(IMT-Advanced)的競爭態勢已經形成。對TD-SCDMA及其演進技術標準而言，這既是嚴峻的挑戰，也是難得的發展機遇。相信在政府有關部門與標準化組織的大力領導和協調下，通過廣大企業、研究院所、高校的共同努力，TD-SCDMA標準未來演進和后續發展將會取得更大的成功。
(謝永斌 人民郵電報)
新聞來源：中國信息產業網-人民郵電報
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