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TD-SCDMA

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简介
TD-SCDMA——Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access(时分同步的码分多址技术)。
TD-SCDMA,Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,即时分同步的码分多址技术,是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。TD-SCDMA集CDMA、TDMA、FDMA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、接力切换、同步CDMA、软件无线电、低码片速率、多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术。
TD-SCDMA为TDD模式,在应用范围内有其自身的特点:一是终端的移动速度受现有DSP运算速度的限制只能做到240km/h;二是基站覆盖半径在15km以内时频谱利用率和系统容量可达最佳,在用户容量不是很大的区域,基站最大覆盖可达30-4km。所以,TD-SCDMA适合在城市和城郊使用,在城市和城郊这两个不足均不影响实际使用。因在城市和城郊,车速一般都小于200km/h,城市和城郊人口密度高,因容量的原因,小区半径一般都在15km以内。而在农村及大区全覆盖时,用WCDMA FDD方式也是合适的,因此TDD和FDD模式是互为补充的。TDD模式是基于在无线信道时域里的周期地重复TDMA帧结构实现的。这个帧结构被再分为几个时隙。在TDD模式下,可以方便地实现上/下行链路间地灵活切换。这一模式的突出的优势是,在上/下行链路间的时隙分配可以被一个灵活的转换点改变,以满足不同的业务要求。这样,运用TD-SCDMA这一技术,通过灵活地改变上/下行链路的转换点就可以实现所有3G对称和非对称业务。合适的TD-SCDMA时域操作模式可自行解决所有对称和非对称业务以及任何混合业务的上/下行链路资源分配的问题。
TD-SCDMA的无线传输方案综合了FDMA,TDMA和CDMA等基本传输方法。通过与联合检测相结合,它在传输容量方面表现非凡。通过引进智能天线,容量还可以进一步提高。智能天线凭借其定向性降低了小区间频率复用所产生的干扰,并通过更高的频率复用率来提供更高的话务量。基于高度的业务灵活性,TD-SCDMA无线网络可以通过无线网络控制器(RNC)连接到交换网络,如同三代移动通信中对电路和包交换业务所定义的那样。在最终的版本里,计划让TD-SCDMA无线网络与INTERNET直接相连。
TD-SCDMA所呈现的先进的移动无线系统是针对所有无线环境下对称和非对称的3G业务所设计的,它运行在不成对的射频频谱上。TD-SCDMA传输方向的时域自适应资源分配可取得独立于对称业务负载关系的频谱分配的最佳利用率。因此,TD-SCDMA通过最佳自适应资源的分配和最佳频谱效率,可支持速率从8kbps到2Mbps的语音、互联网等所有的3G业务。
根据ITU的要求和原邮电部的准备,我国于1998年6月底向国际电联提交了我国对IMT2000无线传输技术(RTT)的建议(TD-SCDMA)。2000年5月5日,国际电联正式公布了第三代移动通信标准,我国提交的TD-SCDMA已正式成为ITU第三代移动通信标准IMT 2000建议的一个组成部分。我国自主知识产权的TD-SCDMA、欧洲WCDMA和美国CDMA2000成为3G时代最主流的技术。


TD-SCDMA的发展过程
1998年初,在当时的邮电部科技司的直接领导下,由电信科学技术研究院组织队伍在SCDMA技术的基础上,研究和起草符合IMT-2000要求的我国的TD-SCDMA建议草案。该标准草案以智能天线、同步码分多址、接力切换、时分双工为主要特点,于ITU征集IMT-2000第三代移动通信无线传输技术候选方案的截止日1998年6月30日提交到ITU,从而成为IMT-2000的15个候选方案之一。ITU综合了各评估组的评估结果,在1999年11月赫尔辛基ITU-RTG8/1第18次会议上和2000年5月在伊斯坦布尔的ITU-R全会上,TD-SCDMA被正式接纳为CDMATDD制式的方案之一。



CWTS(中国无线通信标准研究组)作为代表中国的区域性标准化组织,从1999年5月加入3GPP以后,经过4个月的充分准备,并与3GPPPCG(项目协调组)、TSG(技术规范组)进行了大量协调工作后,在同年9月向3GPP建议将TD-SCDMA纳入3GPP标准规范的工作内容。1999年12月在法国尼斯的3GPP会议上,我国的提案被3GPPTSGRAN(无线接入网)全会所接受,正式确定将TD-SCDMA纳入到Release 2000(后拆分为R4和R5)的工作计划中,并将TD-SCDMA简称为LCRTDD(低码片速率TDD方案)。



经过一年多的时间,经历了几十次工作组会议几百篇提交文稿的讨论,在2001年3月棕榈泉的RAN全会上,随着包含TD-SCDMA标准在内的3GPPR4版本规范的正式发布,TD-SCDMA在3GPP中的融合工作达到了第一个目标。



至此,TD-SCDMA不论在形式上还是在实质上,都已在国际上被广大运营商、设备制造商所认可和接受,形成了真正的国际标准。






TD-SCDMA标准的现状
自2001年3月3GPPR4发布后,TD-SCDMA标准规范的实质性工作主要在3GPP体系下完成。在R4标准发布之后的两年多时间里,大唐与其他众多的业界运营商、设备制造商一起,又经过无数次会议讨论、邮件组讨论,通过提交的大量文稿,对TD-SCDMA标准规范的物理层处理、高层协议栈消息、网络和接口信令消息、射频指标和参数、一致性测试等部分的内容进行了一次次的修订和完善,使得到目前为止的TD-SCDMAR4规范达到了相当稳定和成熟的程度。



在3GPP的体系框架下,经过融合完善后,由于双工方式的差别,TD-SCDMA的所有技术特点和优势得以在空中接口的物理层体现。物理层技术的差别是TD-SCDMA与WCDMA最主要的差别所在。在核心网方面,TD-SCDMA与WCDMA采用完全相同的标准规范,包括核心网与无线接入网之间采用相同的Iu接口;在空中接口高层协议栈上,TD-SCDMA与WCDMA二者也完全相同。这些共同之处保证了两个系统之间的无缝漫游、切换、业务支持的一致性、QoS的保证等,也保证了TD-SCDMA和WCDMA在标准技术的后续发展上保持相当的一致性。



2006年1月20日已经被宣布为中国的国家通信标准.(注:说法不确切。1月20日国家信息产业部规定为行业标准,而非国家的通信标准)






TD-SCDMA标准的后续发展
在3G技术和系统蓬勃发展之际,不论是各个设备制造商、运营商,还是各个研究机构、政府、ITU,都已经开始对3G以后的技术发展方向展开研究。在ITU认定的几个技术发展方向中,包含了智能天线技术和TDD时分双工技术,认为这两种技术都是以后技术发展的趋势,而智能天线和TDD时分双工这两项技术,在目前的TD-SCDMA标准体系中已经得到了很好的体现和应用,从这一点中,也能够看到TD-SCDMA标准的技术有相当的发展前途。



另外,在R4之后的3GPP版本发布中,TD-SCDMA标准也不同程度地引入了新的技术特性,用以进一步提高系统的性能,其中主要包括:通过空中接口实现基站之间的同步,作为基站同步的另一个备用方案,尤其适用于紧急情况下对于通信网可靠性的保证;终端定位功能,可以通过智能天线,利用信号到达角对终端用户位置定位,以便更好地提供基于位置的服务;高速下行分组接入,采用混合自动重传、自适应调制编码,实现高速率下行分组业务支持;多天线输入输出技术(MIMO),采用基站和终端多天线技术和信号处理,提高无线系统性能;上行增强技术,采用自适应调制和编码、混合ARQ技术、对专用/共享资源的快速分配以及相应的物理层和高层信令支持的机制,增强上行信道和业务能力。



在政府和运营商的全力支持下,TD-SCDMA产业联盟和产业链已基本建立起来,产品的开发也得到进一步的推动,越来越多的设备制造商纷纷投入到TD-SCDMA产品的开发阵营中来。随着设备开发、现场试验的大规模开展,TD-SCDMA标准也必将得到进一步的验证和加强。



为了加快TD-SCDMA的产业化进程,早日形成完整的产业链和多厂家供货环境, 2002年10月30日,TD-SCDMA产业联盟在北京成立。TD-SCDMA产业联盟的成员企业由最初的7家,发展到目前的30家企业,覆盖了TD-SCDMA产业链从系统、芯片、终端到测试仪表的各个环节。



  联盟性质:

  TD-SCDMA产业联盟是一个由积极投身于TD-SCDMA事业,从事TD-SCDMA标准及产品的研究、开发、生产、制造、服务的企、事业单位自愿组成的社会团体。



  联盟宗旨:

  整合及协调产业资源,提升联盟内移动通信企业的研究开发、生产制造水平,促进TD-SCDMA通信产业的快速健康发展,实现TD-SCDMA在中国及全球通信市场的推广和应用。



  联盟业务范围:

  TD-SCDMA产业联盟主要围绕TD-SCDMA技术进行标准的推进与完善以及产业的管理和协调,促进企业间资源共享和互惠互利,建议政府制定有利于TD-SCDMA发展的重大产业政策,提升联盟内通信企业的群体竞争力。

  TD-SCDMA产业联盟内部贯彻统一的知识产权管理政策,技术信息和市场资讯高度共享,通过密切的沟通,合理的分工,推动TD-SCDMA产业快速健康发展。



  联盟成员:

电信科学技术研究院(大唐电信科技产业集团)

华立集团有限公司

华为技术有限公司

联想(北京)有限公司

深圳市中兴通讯股份有限公司

中国电子信息产业集团公司

中国普天信息产业集团公司

北京天碁科技有限公司

重庆重邮信科股份有限公司

海信集团有限公司

凯明信息科技股份有限公司

西安海天天线科技股份有限公司

展讯通讯(上海)有限公司

北京中创信测科技股份有限公司

湖北众友科技实业股份有限公司

上海贝尔阿尔卡特股份有限公司

上海迪比特实业有限公司

UT斯达康公司

英华达(上海)电子有限公司

中山市通宇通讯设备有限公司

青岛海尔通信有限公司

上海科泰世纪科技有限公司

武汉邮电科学研究院

TCL集团

广州市新邮通信设备有限公司

安德鲁电信器材(中国)有限公司

鼎芯通讯(上海)有限公司

北京星河亮点通信软件有限责任公司

京信通信技术(广州)有限公司

中国电子科技集团公司第十四研究所

摩比天线技术(深圳)有限公司

锐迪科微电子(上海)有限公司

北京汉铭信通科技有限公司

宁波波导股份有限公司

中国电子科技集团公司第四十一研究所

亿阳信通股份有限公司

深圳市长方网络技术有限公司

宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司

希姆通信息技术(上海)有限公司

龙旗控股有限公司.








中国TD与美、欧切换技术的优缺点


优点



1.频谱利用率高 TD一个载频 1.6M W一个载频 10M



2.对功控要求低 TD 0~200MZ W 1500MZ



3.采用了智能天线和联合测试 引入了所谓的空中分级,但效果如何,还待验证



4.避免了呼吸效应 TD不同业务对覆盖区域的大小影响较小,易于网络规划





缺点:



1.同步要求高 TD需要GPS同步,同步的准确程度影响整个系统是否正常工作



2.码资源受限 TD 只有16个码,远远少于业务需求所需要的码数量



3.干扰问题 上下行、本小区、邻小区都可能存在干扰



4.移动速度慢 TD 120KM/H W 500KM/H




TD-SCDMA的社会化业务测试和试商用


3月28日消息,中移动于今日召开媒体见面会,正式宣布将于4月1日起,在其所承建的8座奥运城市正式启动国产3G(即TD-SCDMA)的社会化业务测试和试商用,具体包括北京、天津、上海、青岛、秦皇岛、沈阳、深圳和广州8城市。中移动表示,试商用期间国产3G手机基本月租费为50元/月,本地基本通话费主叫4角/被叫免费;国内长途通话费0.07元/6秒。



试商用期间费用5折优惠

据了解,本次试商用的手机为统一采用157号段,而不是此前传言的159号段,中移动首批将邀请2万名不同行业和部门有一定代表性的用户参加国产3G终端、网络、业务的全方位测试,免费提供价值2000元到4000元的测试手机和数据卡,每位测试用户提供800元话费补贴,并且向试商用用户提供优惠的3款TD套餐和数据卡套餐,语音资费低于当前G网资费。

中移动表示,试商用期间用户在TD网发生的通信费用享受5折,中移动率先采购的终端将比采购价低100-200元在营业厅销售,给予社会合作渠道一定的优惠,TD放号的酬金比GSM高2倍,并有额外销售奖励。



4月1日起,用户可在8个城市移动营业厅和部分合作渠道可以购买TD先锋卡,统一定价20元/张。具体收费标准为基本月租费为50元/月,本地基本通话费主叫4角/被叫免费;国内长途通话费0.07元/6秒。视频通话主叫0.6元/分钟,被叫免费,长途通话0.1元/6秒,国内视频通话漫游主叫0.9元/分钟,被叫0.6元/分钟。

另外,中移动准备了28元、58元以及88元3种TD资费套餐,其中28元套餐包含150分钟可视通话、来电显示、奥运手机报以及10M的T网流量;58元套餐包括350分钟可视电话、来电显示、奥运手机报、10M的T网流量以及彩铃;而88元套餐包含600分钟可视通话与来电显示、奥运手机报、10M的T网流量以及彩铃。

TD宽带数据上网包括100元与200元两种套餐,其中100元套餐包含2G流量,200元包含5G流量,超出流量0.01元/k,非套餐用户0.03元/k,另外数据流量封顶每月1000元,另外,5折优惠的通信费用不包含G网通信费。

用户如对TD资费与申请等相关问题存有疑问,可拨打移动客服电话10086或登陆网址:http://tdtest.chinamobile.com 查询



8城市统一放号 首发6万部终端

据中国移动人士介绍,本次进行试商用的城市为8个,而非扩大试验网的10个。



从去年上半年开始,TD试验扩大到10个城市,除了中国移动此前所承建的北京、天津、上海、厦门、秦皇岛、沈阳之外,还新增加了广州和深圳,此外青岛由中国网通主要进行测试,而保定则由中国电信主要测试。该人士表示,中国移动统一放号的是8个城市而非10个,青岛和保定的具体安排还要看网通和电信的具体安排。



据悉,目前共有11家手机厂商已获得入网许可证,中移动目前集采的5万部TD手机来自于第一批获得入网许可证的厂商,包括中兴通讯、三星、LG、海信、联想、新邮通;另外中移动还从大唐移动采集了1万部TD上网卡。中移动表示,这6万部TD终端将会在其8个奥运城市的自有营业厅里放号,而厂商还可以在自有销售渠道销售集采之外的TD终端。



在不久前的两会期间,中移动总裁王建宙曾承诺TD赶得上在奥运期间商用,最近又在接受采访时表示4月TD将进入试商用。中移动一位内部人士向腾讯科技证实,“TD放号已经准备就绪,只等集团确定具体放号日期。”此外他还解释说,“因为终端到位的问题,导致放号日期有所延迟。”



2008年4月1日起中移动开始TD试商用放号。TD放号是中国3G史上又一个里程碑式的事件,标志着民族3G标准TD已完全具备了商业运营的基础。此次157号段的试商用离奥运还有4个半月的时间,有较为充分的时间进行网络优化、系统管理和资费系统改进等工作,未来在奥运期间呈现给我们的将是一个全新的3G标准的出台。

中移动率先绕开3G牌照推出TD对联通是一次重大打击。由于重组和3G牌照形势不明朗,未来3-6个月内联通都不可能马上推出3G业务,短期内用户能体验的只有中移动的TD,对未来3G业务开展有先入为主的优势,且会影响到联通数据卡业务的优势,未来不排除会有较为严重的用户流失发生。但对国内电信设备供应商而言,此次TD开闸将是一个重大利好。一旦TD推出就意味着开弓没有回头箭,TD投资加速也将是必然的趋势。未来我们更有理由看好中兴通讯和ST大唐等电信设备类上市公司的发展前景。




中国移动TD-SCDMA官方网站


中国移动TD-SCDMA社会化业务测试和试商用唯一官方指定网站,正式对外公开的唯一域名为:tdtest.chinamobile.com




TD-SCDMA关键技术介绍






一、打TD-SCDMA手机时,如何找到你?——综合的寻址(多址)方式

1、TD-SCDMA空中接口采用了四种多址技术: TDMA , CDMA, FDMA, SDMA(智能天线)。

2、综合利用四种技术资源分配时在不同角度上的自由度,得到可以动态调整的最优资源分配。

二、灵活的上下行时隙配置

灵活的时隙上下行配置可以随时满足您打电话,上网浏览、下载文件、视频业务等的需求,保证您清晰、畅通享受3G业务。

三、TD克服呼吸效应和远近效应

什么是呼吸效应?在CDMA系统中,当一个小区内的干扰信号很强时,基站的实际有效覆盖面积就会缩小;当一个小区的干扰信号很弱时,基站的实际有效覆盖面积就会增大。简言之,呼吸效应表现为覆盖半径随用户数目的增加而收缩。导致呼吸效应的主要原因是CDMA系统是一个自干扰系统,用户增加导致干扰增加而影响覆盖。

对于TD-SCDMA而言,通过低带宽FDMA和TDMA来抑制系统的主要干扰,在单时隙中采用CDMA技术提高系统容量,而通过联合检测和智能天线技术(SDMA技术)克服单时隙中多个用户之间的干扰,因而产生呼吸效应的因素显著降低,因而TD系统不再是一个干扰受限系统(自干扰系统),覆盖半径不像CDMA那样因用户数的增加而显著缩小,因而可认为TD系统没有呼吸效应。

什么是远近效应?由于手机用户在一个小区内是随机分布的,而且是经常变化的,同一手机用户可能有时处在小区的边缘,有时靠近基站。如果手机的发射功率按照最大通信距离设计,则当手机靠近基站时,功率必定有过剩,而且形成有害的电磁辐射。解决这个问题的方法是根据通信距离的不同,实时地调整手机的发射功率,即功率控制。

功率控制的原则是,当信道的传播条件突然变好时,功率控制单元应在几微妙内快速响应,以防止信号突然增强而对其他用户产生附加干扰;相反当传播条件突然变坏时,功率调整的速度可以相对慢一些。也就是说,宁愿单个用户的信号质量短时间恶化,也要防止对其他众多用户都产生较大的背景干扰。

四、智能天线(Smart Antenna)

在TD-SCDMA系统中,基站系统通过数字信号处理技术与自适应算法,使智能天线动态地在覆盖空间中形成针对特定用户的定向波束,充分利用下行信号能量并最大程度的抑制干扰信号。基站通过智能天线可在整个小区内跟踪终端的移动,这样终端得到的信噪比得到了极大的改善,提高业务质量。

五、动态信道分配(DCA,Dynamic Channel Allocation)

首先了解一下什么是信道?信道就是你打电话时占用的通信链路(线路)资源,如同你开车在马路上行驶时,你所使用的车道、交通标志、红绿灯信号等,这些资源对于你行车是必不可少的;在TD-SCDMA通信时,信道使用频率、时隙(时间)、码字等表征所使用的无线资源。

动态信道分配,就是根据用户的需要进行实时动态的资源(频率、时隙、码字等)分配。

动态信道分配的优点:

1、频带利用率高

2、无需网络规划中的信道预规划

3、可以自动适应网络中负载和干扰的变化等。

动态信道分配(DCA)根据调节速率分为:慢速DCA和快速DCA。

慢速DCA将无线信道分配至小区范围,而快速DCA将信道分至业务。RNC负责小区可用资源的管理,并将其动态分配给用户。RNC分配资源的方式取决于系统负荷、业务QoS要求等参数。目前DCA最多的是基于干扰测量的算法,这种算法将根据用户移动终端反馈的干扰实时测量结果分配信道。





中国移动TD第一阶段招标结果

招标时间:2008年2月

类别 国别 厂商 品牌 型号 数量

手机 国内 新邮通 新邮通 N268 21000

海信手机 海信 T68 10500

联想电子 联想 TD800 10500

中兴通讯 中兴 U980 9000

宇龙酷派 宇龙酷派 6260

国外 三星电子 三星 L288 4500

LG电子 LG KD876 4500

上网卡 国内 中兴通讯 中兴 10000

大唐移动 大唐 5000

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