从技术起源看TD-SCDMA的演进

技术分类: 通信  | 2007-12-14
来源:泰尔网

  5.2 欧洲的3G

  与此同时,在通信界正在酝酿3G的标准。受益于2G GSM的成功经验,欧洲各运营商和设备商都在积极地推动3G标准。当时,欧洲电信标准学会(ETSI)有两大阵营:一个是以爱立信、诺基亚为首的 WCDMA阵营,另一个是以西门子和法国电信为首的TD-CDM A阵营。TD-CDMA技术的信道带宽为1 MHz,是CDMA和TDMA的结合,采用了联合检测技术来提升系统容量和性能。从技术设计理念上与SCDMA较为接近,其性能应该优于WCDMA。但由于爱立信和诺基亚在电信界的霸主地位和WCDMA已被视为主流技术,在ETSI的最后投票中,WCDMA以微弱优势胜出。为了让ESTI只出一个3G标准,两大阵营协商提出了一个双方融合的3G家族方案,即FDD用WCDMA,TDD用TD-CDMA,但信道带宽统一为5 MHz。实际结果还是WCDMA取得了胜利,因为其参数保持不变而TD-CDMA的信道带宽从1 MHz扩大到了5 MHz。如前所述,这将大大增加联合检测实现的复杂度。西门子对此一直耿耿于怀,这也为以后电信研究院和西门子的合作埋下伏笔。

  5.3 中国3G的香山会议

  3G的标准化工作也从欧洲影响到了中国。当时电信研究院科技处处长熊飞第一个提出应该把SCDMA技术变成中国的国际标准。在随后一次庆祝 SCDMA实验网成功的宴会上,作者郑重地提出将SCDMA变成3G国际标准。宴会当时在场的领导有周寰司长、李世鹤副院长、熊秉群院长等。周寰司长当场表示支

持。之后,李世鹤和作者就开始讨论中国3G标准的推出方案,在不久之后召开的关于中国3G标准的香山会议上,两人推出了北京信威的以SCDMA为核心的3G方案。当时运营商代表有两种意见:一种意见是基于运营商的角度,希望全球只有一个3G标准。现在全球已有两大标准WCDMA和cdma2000,如果中国再提出一个。TD-SCDMA标准,将不利于3G标准的统一。另一种意见主要从国家利益出发,希望能利用3G标准化的机会,建立自己的3G标准,以此推动中国通信产业的快速发展。最后以邮电部宋直元副部长为首的3G小组,做出了鼓励提交自己的3G标准的倾向性意见。

  5.4 从SCDMA技术衍生的TD-SCDMA

  在1998年1月,作者和李世鹤副院长正式接到通知开始着手TD-SCDMA 3G标准的起草撰写工作。从SCDMA的系统设计到商用,北京信威对SCDMA的技术有了更深的认识。我们根据3G的要求,对SCDMA系统做了相关修改。

  首先,国际电联(ITU)对3G的定义是快速移动的数据率为144 kbit/s,慢行的数据率为384 kbit/s,固定的数据率为2 Mbit/s。为了适应宽带数据的要求,将信道频宽从0.5 MHz改成为1.25 MHz(以后又改成为现在的1.6 MHz)。

  在现场测试中,又发现空间特征向量在高速移动过程中变化很快,特别是某些场合,10 ms的时间内空间特征向量有相当大的变化,导致下行波束赋型性能下降。为了提升SCDMA的移动性能将TDD周期从10 ms缩短到了5 ms。

  在SCDMA进行同频组网时发现其广播信道之间的相互干扰比较严重,原因是广播信道的能量很大并且是全向发射,引进TDMA之后可以将同频的邻近基站分散在不同时隙以避免相互干扰。将TDMA引入SCDMA,还可以使终端在只通话时(只用一个时隙)关闭射频和其他处理达到省电性能。另外,引入 TDMA可以在不改变带宽颗粒度的情况下降低扩频系数(从32降到16),从而降低了联合检测的实现难度和提高了检测性能。另一个改动是将广播信道和接续信道分开,由于接续信道只针对一个用户,可以用波束赋型来发射,以节省下行功率和降低对其他终端的干扰。

  5.5 来自西门子的宝贵支持

  技术上的设计是一部分工作,影响政府决策是另一部分工作。虽然香山会议决定要积极推动自主3G的工作,但没有明确的定论。为了能保住在华的利益,各大国际电信巨头加大公关力度,从各方面来攻击中国自己提出的3G标准(当时华为和中兴在无线通信方面的研发较少,没有太多的话语权)。此时原邮电部科技司也承受了很大的压力。但却做了一件看似一般但对TD-SCDMA起了关键作用的事情。那就是科技司专门拨了一笔经费,组建了一个代表团,由李世鹤和杨毅刚副院长等带队去欧洲访问爱立信、诺基亚、西门子等一些大的电信公司。一是了解他们在3G标准化方面的工作,二是寻求他们对中国3G标准的支持。爱立信和诺基亚当时的态度是希望中国将智能天线技术搞出来融合到WCDMA的标准中去。如上所述,由于WCDMA是一个FDD系统,智能天线的优势不能充分发挥出来,因此在WCDMA标准上的合作没有很深入。当代表团到了德国的西门子公司时,又一个机遇发生了。当时负责接待的是李万林博士,李博士是重庆人和李世鹤以前就认识,他曾在德国留学,留学后在西门子任职。由于西门子的TD-CDMA在ETSI受挫,一直耿耿于怀,中国提出的3G标准与其设计理念很接近并引进了智能天线和上行同步的新技术,再加上李万林博士的内部沟通和双边撮合,西门子表示出极大的热情与电信研究院签署了一个备忘录 。

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