謝永斌:TD技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展與未來演進(jìn)

訊石光通訊網(wǎng) 2008/11/24 11:02:43
  當(dāng)前,新的一輪電信標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)發(fā)展浪潮又風(fēng)起云涌,以3G增強(qiáng)技術(shù)(HSPA)、長期演進(jìn)技術(shù)(LTE)以及4G/B3G技術(shù)(IMT-Advanced)為代表的新的競爭態(tài)勢已經(jīng)形成,形成國際電信標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)勢力的新格局。因此,對TD-SCDMA而言,能否在3G增強(qiáng)技術(shù)、LTE長期演進(jìn)技術(shù)以及4G繼續(xù)有創(chuàng)新、有突破,是關(guān)系到TD-SCDMA能否在國際電信新格局中繼續(xù)占有一席之地、保持可持續(xù)發(fā)展能力的大問題,并且對鞏固TD-SCDMA已經(jīng)建立起來的地位和成果、進(jìn)一步提高我國移動通信領(lǐng)域內(nèi)自主創(chuàng)新與核心競爭力具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
 
  到2020年前,TD-SCDMA技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和未來演進(jìn)可以大致分為三個階段和兩大類別技術(shù)。三個階段分別是:TD-SCDMA及TD-SCDMA增強(qiáng)型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)階段,TD-SCDMA長期演進(jìn)(TD-LTE)技術(shù)階段,4G(IMT-Advanced)技術(shù)階段;兩大類別技術(shù)分別是:第一階段TD-SCDMA及TD-SCDMA增強(qiáng)型技術(shù)是基于CDMA的技術(shù),第二階段的LTE和第三階段4G是基于OFDM的技術(shù)。
 
  TD-SCDMA技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的第一階段又可以分為TD-SCDMA基本版本階段及TD-SCDMA增強(qiáng)型版本階段。TD-SCDMA基本版本即3GPPR4版本,主要是實(shí)現(xiàn)話音和中低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),TD-SCDMA增強(qiáng)型版本是指TD-SCDMA的3GPPR5/R6/R7版本。TD-SCDMA增強(qiáng)技術(shù)是在TD-SCDMA現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過引入局部的先進(jìn)技術(shù)如HARQ、AMC、高階調(diào)制、快速調(diào)度機(jī)制、MIMO等技術(shù),取得明顯的性能提升,來滿足TD-SCDMA現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的快速升級和部署。采用的基本技術(shù)以CDMA技術(shù)為基礎(chǔ),沒有技術(shù)體制上的更新?lián)Q代,TD-SCDMA增強(qiáng)技術(shù)以HSDPA、HSUPA、MBMS(包括優(yōu)化的MBMS)、HSPA+為代表。
 
  TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)第二階段可以稱為TD-LTE長期演進(jìn)階段,TD-LTE在基本多址接入技術(shù)上引入OFDM,替代CDMA,在智能天線(SA)基礎(chǔ)上進(jìn)一步引入MIMO技術(shù),形成SA+MIMO的先進(jìn)多天線技術(shù),同時保持了特殊時隙和同步以及聯(lián)合檢測等原有技術(shù)優(yōu)勢和技術(shù)特點(diǎn),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(qiáng)網(wǎng)絡(luò)向TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)。目前,TD-LTE在3GPP的標(biāo)準(zhǔn)化工作和FDDLTE的標(biāo)準(zhǔn)化工作同步進(jìn)行,2008年年中完成LTEV1版本標(biāo)準(zhǔn)化。在TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)化過程中,以大唐為主的我國企業(yè)、研究院所、高校繼續(xù)主導(dǎo)著標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)。
 
  TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)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(jù)ITU當(dāng)前規(guī)劃,2008年2月完成4G技術(shù)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(jié)束候選方案的征集,2010年年中完成候選方案的技術(shù)評估和融合,2012年前后發(fā)布4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方案。在技術(shù)上,ITM-Advanced將基于OFDM,在LTE(或相當(dāng))技術(shù)的基礎(chǔ)上,作進(jìn)一步增強(qiáng)。目前在國家有關(guān)主管部門的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和組織下,TD-SCDMA4G標(biāo)準(zhǔn)研究也在有條不紊地進(jìn)行中。
 
  TD-LTE長期演進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
 
  TD-LTE是移動通信標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的一次大的飛躍,同時TD-LTE還是聯(lián)系3G增強(qiáng)性技術(shù)和4G技術(shù)的紐帶,在TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)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(jié)構(gòu)、智能天線、MIMO、同步技術(shù)、隨機(jī)接入、數(shù)據(jù)復(fù)用、自適應(yīng)和干擾控制等主體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制訂,TD-SCDMA基本技術(shù)特征得到保留和優(yōu)化發(fā)展?;谝羊?yàn)證先進(jìn)成熟的TD關(guān)鍵技術(shù),對LTETDD進(jìn)行了系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì),為TD-SCDMA長期演進(jìn)和長遠(yuǎn)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。以下對TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行簡單介紹。
 
  首先從TD-LTE的定位看,TD-LTE符合當(dāng)前寬帶移動通信發(fā)展潮流,滿足電信運(yùn)營商的競爭要求,集高質(zhì)量話音和寬帶數(shù)據(jù)為一體;支持全移動、綜合多業(yè)務(wù);網(wǎng)絡(luò)可控、可管理;是具有低成本、低時延、后向兼容的“先進(jìn)的綜合移動寬帶無線系統(tǒng)”。在技術(shù)路線上,采用“OFDM+SA/MIMO+IP技術(shù)+TD-SCDMA成熟技術(shù)”的技術(shù)模式。
 
  在功能業(yè)務(wù)方面,TD-LTE可以實(shí)現(xiàn)同頻組網(wǎng)和TD-SCDMA系統(tǒng)的平滑演進(jìn),支持高質(zhì)量話音、移動INTERNET、寬帶無線接入、手機(jī)電視(單頻組網(wǎng))等業(yè)務(wù)應(yīng)用,并支持全移動和漫游功能。
 
  TD-LTE具有鮮明的自身技術(shù)特色。這些技術(shù)特點(diǎn)包括:OFDM+SDMA、自適應(yīng)多天線技術(shù)(SA+MIMO)、完備的時隙結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)同步機(jī)制、友好接力切換、優(yōu)化的空口過程和時分雙工技術(shù)。這些技術(shù)特點(diǎn)會給TD-LTE系統(tǒng)帶來性能、成本、頻譜及平滑演進(jìn)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(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大
 
  ——頻帶利用靈活、上下行帶寬調(diào)整方便,頻譜利用率高
 
  ——智能天線:干擾協(xié)調(diào)、覆蓋距離遠(yuǎn)
 
  ——物理資源的自包含特性便于使用新技術(shù),如聯(lián)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(diào)度
 
  ——提供手機(jī)電視業(yè)務(wù)方便
 
  ——P2P業(yè)務(wù)
 
  ——設(shè)備便于平滑演進(jìn),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(jìn)性在產(chǎn)品開發(fā)方面會帶來以下優(yōu)勢:基站設(shè)備復(fù)用性好,射頻單元基本相同,基站平臺可以復(fù)用,主要是進(jìn)行基帶處理升級;設(shè)備開發(fā)時間短,成本低,利于快速升級和快速部署。因此,預(yù)計(jì)TD-LTE系統(tǒng)將在2010年到2012年之間推出,并可以實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)地區(qū)覆蓋。
 
  4G(IMT-Advanced)TDD標(biāo)準(zhǔn)
 
  針對4G(IMT-Advanced)TDD標(biāo)準(zhǔn),我們認(rèn)為應(yīng)當(dāng)考慮以下演進(jìn)原則:考慮TD-SCDMA的后向兼容性,使TD產(chǎn)業(yè)平滑演進(jìn);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(diǎn)在無線接口進(jìn)行獨(dú)立優(yōu)化,TDD/FDD采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及高層;4GTDD系統(tǒng)滿足獨(dú)立大規(guī)模組網(wǎng)的需求,同時也可以提供熱點(diǎn)的數(shù)據(jù)覆蓋;考慮TD-SCDMA演進(jìn)的更大空間,廣泛開展國際合作;在全球推廣TD-SCDMA及其演進(jìn)版本;從市場角度考慮演進(jìn)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(yù)計(jì)2010年3GPP陣營(包括TD-SCDMA)的市場份額將達(dá)到88%。
 
  考慮以上原則,并結(jié)合目前TD-SCDMA、TD-SCDMA增強(qiáng)、TD-LTE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在3GPP開展的基礎(chǔ)和延續(xù)性,從TD-SCDMA、TD-SCDMA增強(qiáng)到TD-LTE再到IMT-Advanced(4G)TDD是明確合理演進(jìn)路線,這樣,不僅可以確保4GTDD技術(shù)上的先進(jìn)性,而且可以有利于TD-SCDMA及其后續(xù)技術(shù)在市場中應(yīng)用上的延續(xù)和拓展。
 
  當(dāng)前TD-SCDMA盡快大規(guī)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(jìn)4G研究方面取得一定進(jìn)展,在標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域達(dá)到與國際主流技術(shù)基本同步的水平,為TD-SCDMA長期持續(xù)發(fā)展創(chuàng)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(jìn)及4G制訂成功與否決不單單取決于標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程,而是與當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)規(guī)模是緊密相連的,現(xiàn)在的TD-SCDMA能夠盡快大規(guī)模商用是TD-LTE、4GTDD成功的必要前提。當(dāng)前,新的一輪移動通信標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)發(fā)展浪潮已經(jīng)興起,圍繞3G增強(qiáng)、長期演進(jìn)(LTE)以及4G/B3G技術(shù)(IMT-Advanced)的競爭態(tài)勢已經(jīng)形成。對TD-SCDMA及其演進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而言,這既是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),也是難得的發(fā)展機(jī)遇。相信在政府有關(guān)部門與標(biāo)準(zhǔn)化組織的大力領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)下,通過廣大企業(yè)、研究院所、高校的共同努力,TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)未來演進(jìn)和后續(xù)發(fā)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(chǎn)業(yè)網(wǎng)-人民郵電報

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