一、概述

1、系統(tǒng)的由來

在我國錯(cuò)失了第一代和第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)制定之機(jī)會后，奮起直追，應(yīng)在第三代標(biāo)準(zhǔn)有所建樹。在1995年初，當(dāng)時(shí)的郵電部親自部署，根據(jù)我國當(dāng)初研制無線市話的技術(shù)成果：SCDMA和TD-SCDMA技術(shù)為藍(lán)本，研制我國的3G標(biāo)準(zhǔn)。并在ITU向全球征集IMT-2000無線傳輸技術(shù)（RTT）方案之際，于1998年6月29日向ITU提交了我們中國人研制的名為TD-SCDMA（Time Division-Synchronous CDMA，時(shí)分同步碼分多址）的3G標(biāo)準(zhǔn)建議。而后又在ITU十幾次關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)之爭的國際會議上，經(jīng)過激烈的競爭與融合。

結(jié)果在1999年11月召開的國際電聯(lián)芬蘭會議上確定了3G無線接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并于2000年5月舉行的ITU-R 2000年全會上最終批準(zhǔn)通過。批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)包括碼分多址（CDMA）和時(shí)分多址（TDMA）兩大類5種技術(shù)。它們分別是：WCDMA、cdma 2000、CDMA TDD、UWC-136和EP-DECT。其中，前3種基于CDMA的技術(shù)是被公認(rèn)的主流技術(shù)，有頻分雙工（FDD）和時(shí)分雙工（TDD）兩種工作方式。CDMA TDD包括歐洲提出的UTRA（UMTS陸地?zé)o線接入）和中國提出的TD-SCDMA技術(shù)。2001年3月，3GPP通過R4版本，由中國提出的TD-SCDMA被接納為正式標(biāo)準(zhǔn)。由于UTRA TDD的歐洲主要提出者西門子公司已經(jīng)宣布放棄對其繼續(xù)進(jìn)行研發(fā)，轉(zhuǎn)而全力支持TD-SCDMA系統(tǒng)，TD-SCDMA因此成為當(dāng)時(shí)3G系統(tǒng)中事實(shí)上的唯一TDD標(biāo)準(zhǔn)。

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2、TD-SCDMA系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化

TD-SCDMA技術(shù)獲得ITU的通過推薦，但ITU并不負(fù)責(zé)其技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化過程。在2001年3月16日美國加洲棕櫚泉3GPP全會上，TD-SCDMA被3GPP接納，寫入3GPP R4規(guī)范。由此，3GPP將TD-SCDMA技術(shù)納入到了通用移動(dòng)通信通信系統(tǒng)（UMTS，Universal Mobile Telecommunication System）中，進(jìn)行技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化過程，稱為國際標(biāo)準(zhǔn)，這標(biāo)志著TD-SCDMA被國際廣大的電信運(yùn)營商和設(shè)備制造廠商所接受。

我國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會緊跟3GPP標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，于2006年開始，結(jié)合我國通信網(wǎng)的具體情況，研制和發(fā)布了大量的TD-SCDMA系統(tǒng)的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為我國TD-SCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的組建、設(shè)備的生產(chǎn)等提供了有力的技術(shù)保障。

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3、TD-SCDMA技術(shù)所使用的頻段

由于無線通信領(lǐng)域的特殊性，頻譜的劃分通常被視作各國政府對本國所采用移動(dòng)通信體制的重要政策導(dǎo)向。2002年10月，我國信息產(chǎn)業(yè)部下發(fā)文件《關(guān)于第3代公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)頻率規(guī)劃問題的通知》（信部無[2002]479號）規(guī)定了3G的主要工作頻段；FDD方式：1920～1980MHz、2110~2170MHz；TDD方式：1880~1 920MHz、2010~2025 MHz（補(bǔ)充頻段，FDD方式：1755~1785MHz、1850~1880MHz；TDD方式：2300~2400MHz，與無線電定位業(yè)務(wù)共用）。此規(guī)劃明確規(guī)定在中國TDD方式具有155MHz的工作頻段，而FDD方式（包括WCDMA FDD和cdma 2000）僅得到了2×90MHz的頻段。我國把如此大一部分國際核心頻段預(yù)留給了TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)又富有戰(zhàn)略性地將擴(kuò)展頻段中的相當(dāng)一部分也劃分給了TDD，表明我國政府對TD-SCDMA的大力支持。

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二、TD-SCDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

TD-SCDMA技術(shù)是一種無線傳輸技術(shù)（RTT），要成為數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，必須有核心網(wǎng)子系統(tǒng)。在成為UMTS家族之后，納入到了3GPP R4版本，即TD-SCDMA無線傳輸技術(shù)（RTT）可以使用UMTS的核心網(wǎng)絡(luò)（CN），而組成TD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。

UMTS系統(tǒng)同樣是由核心網(wǎng)（CN）、UMTS的陸地?zé)o線接入網(wǎng)（UTRAN，UMTS Terrestrial Radio Access Network）和用戶設(shè)備（UE）三部分組成。UMTS的CN是由GSM系統(tǒng)的CN演化而成，它具有與GSM系統(tǒng)相似的結(jié)構(gòu)。CN通過A接口與GSM系統(tǒng)的基站控制器（BSC）相連，通過Iu接口與UTRAN的無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC）相連。其中Iu接口又被分為連接到電路交換域（CS）、分組交換域（PS）和廣播控制域（BC）的接口。

UTRAN由若干通過Iu接口連接到CN的無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（RNS）組成，如下圖2所示。每1個(gè)RNS包含1個(gè)RNC和1個(gè)或多個(gè)Node B。Node B與RNC之間的接口為Iub接口。在UTRAN內(nèi)部，RNC通過Iur接口進(jìn)行信息交互。Iur接口可以是RNC之間物理上的直接連接，也可以靠通過傳輸網(wǎng)絡(luò)的虛擬連接來實(shí)現(xiàn)。每個(gè)RNS管理1組小區(qū)資源。在UE和UTRAN的每個(gè)連接中，1個(gè)RNS充當(dāng)服務(wù)無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（SRNS），1個(gè)或多個(gè)漂移無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（DRNS）通過提供無線資源來支持SRNS。

圖2：TD-SCDMA系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（RNS）

TD-SCDMA的內(nèi)容由3GPP的R4規(guī)定（在R99中只包含了3.84Mcps TDD）。TD-SCDMA是在R4及R4之后的版本才被納入3GPP規(guī)范的，此時(shí)TDD包括了3.84Mcps和1.28Mcps兩個(gè)選項(xiàng)，后者即為TD-SCDMA。在R4架構(gòu)下，移動(dòng)交換中心（MSC）分離為MSC服務(wù)器（MSC-Server）和電路域-媒體網(wǎng)關(guān)（CS-MGW）。標(biāo)準(zhǔn)的兼容性決定了1.28Mcps TDD同樣能夠提供R99中所需要的全部功能。

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三、TD-SCDMA系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)

1、TD-SCDMA技術(shù)的相關(guān)接口

1）無線接口與多址方式：TD-SCDMA技術(shù)的空中接口稱為Uu 接口。TD-SCDMA是FDMA、TDMA和CDMA 3種基本傳輸模式的靈活結(jié)合，其基本特性之一是在TDD模式下，采用在周期性重復(fù)的時(shí)間幀里傳輸基本的TDMA突發(fā)脈沖的工作模式，通過周期性地轉(zhuǎn)換傳輸方向，在同一個(gè)載波上交替地進(jìn)行上、下行鏈路傳輸。Uu 接口是由我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1371.x《2GHz TD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng) Uu接口物理層技術(shù)要求》所規(guī)定。

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2）Iub接口：RNC和Node B之間的接口稱為Iub接口。它是由我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1369.x《2GHz TD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng) Iub接口技術(shù)要求》所規(guī)定。

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3）Iu接口：Iu接口是CN與RNC間的接口。它是由我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1374.x《2GHz TD-SCDMA/WCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng) Iu接口技術(shù)要求（第二階段） 》所規(guī)定的。

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2、TD-SCDMA技術(shù)所支持的業(yè)務(wù)

由于TD-SCDMA系統(tǒng)，具有較低的建網(wǎng)成本、較高的頻譜利用率以及所采用的技術(shù)本身的優(yōu)勢，可提供種類豐富、靈活多變的業(yè)務(wù)。依據(jù)3GPP規(guī)范和我國相關(guān)通信行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，TD-SCDMA系統(tǒng)可以提供的業(yè)務(wù)種類包括電信業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、智能業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)等。

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3、TD-SCDMA技術(shù)所提供的功能

在我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1365《2GH TD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)無線接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求》中給出了相應(yīng)TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)的功能要求。

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四、TD-SCDMA技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

所有的標(biāo)準(zhǔn)都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)也一樣。TD-SCDMA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：有利于頻譜的有效利用；更適合于不對稱業(yè)務(wù)；上、下行鏈路中具有對稱信道特性；設(shè)備成本低等。TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn)在于：移動(dòng)速度與覆蓋問題；基站的同步問題；干擾問題等。其具體描述詳見下表4。

表4：TD-SCDMA技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)描述

TD-SCDMA技術(shù)經(jīng)過后續(xù)的發(fā)展，不斷增加了HSPA（HSDPA和HSUPA）、HSPA+等功能與技術(shù)，為TD-SCDMA系統(tǒng)的應(yīng)用及用戶業(yè)務(wù)服務(wù)贏得了先機(jī)。

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