3、北京信威的创立
综上所述,为了能够让新的无线通信技术的优越性能得到充分体现,新的无线通信标准必须诞生,基于软件 无线电的产品必须开发。欧美的通信巨头出于对已有标准的既得利益的保护,对新标准的推动不是很积极。而中国当时在无线通信领域较为落后,在1993年,像华为和中兴这样的国内通信巨头都还没有涉足许多无线通信产品的研发。但中国在不久的将来无疑会成为全球最大的无线通信市场,因此中国应该有自己的无线通信标准,中国的用户应该要求用最先进的无线通信技术。
怀着这种大胆的设想,中国在美国德州奥斯汀市的3位留学生走到了一起:作者、美国摩托罗拉半导体部门经理陈卫博士和德州大学奥斯汀分校副教授李三琦。在此后不久,三位就与邮电部电信研究院的李世鹤副院长取得联系,并得到李世鹤和当时刚上任的邮电部科技司司长周寰的大力支持。随后,陈卫和作者在取得了陈五福(当时闻名的创业家)的第一笔投资后成立了美国希威尔公司。几个月后(1995年11月)希威尔公司和电信研究院成立了中外合资企业——北京信威,致力于开发新一代包含诸多世界领先核心技术,如智能天线、同步码分多址、软件无线电和同步空口信令的新一代无线通信系统。中国政府对SCDMA的技术研发也给予了大力支持,先后给该项目资助3000万元。富有“中国心”的美籍华人风险投资家刘
宇环先生非常支持中国留学生回国创业的模式,1998年,通过其管理的美国中经合投资基金(WI Harper)注资300多万美元到希威尔公司,大大加速了SCDMA技术的成熟和完善。
4、TD-SCDMA系统与众不同的设计理念
4.1 不用宽带CDMA
当时在设计TD-SCDMA系统的一些参数如信道带宽为0.5 MHz时,一些国内的电信专家有些不解。因为当时IS-95 CDMA系统即将商用,欧盟正在积极投入宽带CDMA(WCDMA)的研究。在通信界存在一种流行的偏见即CDMA的带宽越宽,性能越好。这也是为什么 CDMA的带宽要从1.25 MHz演进到WCDMA的5 MHz带宽。事实上,只要对CDMA的性能有充分的了解就不难看出设计信道带宽为0.5 MHz的原因:
●同步码分多址的同步要求。带宽增大意味着码片宽度变窄,导致同步困难。
●码片变窄,多径信道的时延可能超过码片长度引起码间不正交或增加码间干扰。由于CDMA系统是受限干扰,干扰的增加将降低系统容量。
●实现的复杂度。带宽增加将加大扩散和解扩的处理量,在DSP处理能力还限制在几十MIPS的情况下,带宽太大会不利于软件无线电的实现。另外,为了继续提高在严重多径信道情况下的无线性能,将采用多用户检测(又称为联合检测)技术,其复杂度将与带宽的平方成正比,将带宽设计过大将不利于联合检测技术的实现。
当时业界普遍认为码片宽度降低,可以让RAKE接收机将各个多径剔出来并可以同向叠加,大大降低多径造成的信号强度的衰落。这种分析在系统欠载时(即并发用户数不多时)是成立的,而当系统满载时,RAKE接收机的这种效果不会理想,因为各个多径分量中都含有相当大的来自其他用户信号的干扰。在多用户同步码分多址的系统中,联合检测技术在这方面的效果成倍地优于RAKE接收机。
4.2 不用FDD,采用TDD
另外,如上所述,为了能最大化地发挥智能天线技术的优势,TD-SCDMA的双工方式选为TDD方式。当时,业界普遍认为FDD可用于组建广域网而TDD只适用于短距离的局域网,如CT-2和PHS。但其实由于SCDMA留了足够的保护时隙(320 ?s),支持的最大距离可达到48 km。
4.3 有机结合各项先进技术
最后,除了各个单项核心技术有其显著的优势外,它们的有机结合还可创造出1+1>2的效应。例如,智能天线和同步码分多址的结合使得智能天线算法得以简化。TDD和同步码分多址的结合将简化功率控制,而功率控制是IS-95异步CDMA的老大难问题。同步码分多址和智能天线技术的结合使单基站可以对终端定位,实现可靠的接力切换。
5、TD-SCDMA标准的出笼
5.1 SCDMA系统的问世
经过两年艰苦的研发,SCDMA无线本地环路系统于1997年底在重庆西坪和白市驿首开了商用实验网,首次演示了系统的性能优势。例如,演示了智能天线的8单元天线阵,它可以达到8的平方即64倍(18 dB)的等效发射效应,可满足广覆盖的要求。另外,系统可实现在0.5 MHz内打满31路电话。当时容量最大的CDMA系统需要2×1.25=2.5 MHz带宽才能支持30路语音,SCDMA容量超过CDMA的5倍之多。