TD-SCDMA标准发展与中兴的贡献

1.TD-SCDMA标准演进

  TD-SCDMA是由我国提出的并由ITU正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一,它集CDMA、TDMA、FDMA等技术优势于一体,具有系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强等优点,它采用了智能天线、联合检测、同步CDMA、多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等诸多核心技术。2001年3月,3GPP通过包括TD-SCDMA技术在内3GPP R4版本规范,从此TD-SCDMA标准化工作在3GPP组织架构内启动并开展。为了有效地推进TD-SCDMA标准制定和完善,中国通信标准化协会CCSA在2000也启动TD-SCDMA标准化研究和完善工作,主要是通过制定TD-SCDMA行业标准,来推动我国TD-SCDMA产业应用和发展。图1显示了这些年来3GPP和CCSA中TD-SCDMA标准发展完善的各个阶段。

  随着新技术的不断涌现和增强型移动通讯业务需求的日趋强劲,ITU-R启动第四代移动通信标准征集工作。结合近期3GPP的研究进展,TD-SCDMA技术演进可以明确分成如图2所示的四个版本:TD基本版本R4TD近期演进版本HSPAHSPA+)TD长期演进版本LTETD4G演进版本IMT-Adv/4G)。

2.中兴通讯的标准工作之路

  中兴通讯自2001年启动TD预研工作以来,在TD产业上的总投入已超过25亿人民币,研发人员超过3200人,在TD技术演进和标准制定方面,一直持续投入了大量中坚力量。直接参与网络侧标准预研的性能仿真、技术预研和标准参会的高级工程师近百人,间接服务于TD-SCDMA标准研究工作的平台支撑部门、产品规划部门、网规网优部门、硬件设计部门、TD-SCDMA软件产品开发部门以及其他相关产品研究等部门的工程师近千人,终端侧的标准研究由独立的产品预研和标准部门来承担。在投入大量人力财力的基础上,中兴通讯在TD-SCDMA技术领域的标准研究中继承了公司多年无线产品研发经验,从而快速地把握最优的技术思路和解决方案。

2.1 BBU+RRU

  针对TD传统基站施工复杂的问题,中兴通讯创新地将BBU+RRU解决方案应用到TD基站,率先推出业内第一款BBU+RRU光纤基站,并在现场成功测试应用,可灵活应用于室内、室外覆盖场景,提升了TD基站的施工便利性,使得TD具备规模建网的能力。中兴通讯积极推动BBU+RRU技术的产业标准化,在CCSA中引导了国内企业的标准立项工作,为提高TD系统的竞争力添砖加瓦,引领了TD基站的发展潮流,极大地推动了TD的产业化进程。

2.2 MBMS

  为了在08年奥运会期间TD-SCDMA手机用户能够通过手机更好地接收比赛节目,中国公司联名在07年3月爱沙尼亚3GPP RAN 35次全会上,提交了TD-SCDMA MBMS物理层增强的WI立项申请,立项通过;随后中兴通讯在MBMS物理层增强的核心技术之一MBMS chip combining上做了大量的研究和仿真工作,从而确保这项关键技术在马尔他RAN1#48bis会议上的顺利通过。另外在TD-SCDMA的R7版本MBMS中引入的SFN增强技术方面,中兴通讯也投入了核心力量进行研究,对该项技术在TD-SCDMA中的标准化和方案实现上做出了很多贡献。

2.3 HSDPA+HSUPA

  第三代移动通信系统的一个重要特点是业务上、下行链路的业务量的不平衡性,下行链路的业务量将普遍大于上行链路的业务量。针对这个需求特点,在3G规范中引入了高速下行分组接入HSDPA特性。通过引入自适应编码调制AMC、混合自动重传请求HARQ技术以及相关的减小网络处理时延的技术,来提供更高速率的下行分组业务速率,从而大大提高了频谱利用效率。类似地,在上行链路中引入了HSUPA特性,实现高速率的上行分组业务速率。在TD-SCDMA系统N频点HSDPA和HSUPA技术标准化的过程中,中兴通讯全程参与,在CCSA和3GPP贡献了相当比例的解决方案和文稿,并代表中国公司作为3GPP HSUPA项目的报告人,为3GPP R5版本中TDD HSDPA、3GPP R7版本中TDD HSUPA和中国TD-SCDMA二版行标的顺利结稿立下了汗马功劳。

2.4 HSPA+

  中兴通讯在TD演进技术领域的产业化方面持续投入,在产品产业化速度方面处于业界领先水平。预计2009年前,完成包括HSPA+在内的TD近期演进产业化工作。通过对现有TD-SCDMA网络软件升级,可以实现HSPA+ TDD的平滑演进。HSPA+ TDD后向兼容,可以保护运营商在TD-SCDMA网络和终端上的已有投资,并能够达到与LTE TDD相当的频谱利用率。中兴通讯在对HSPA+的必要性和可行性进行充分研究的基础上,提出了完整的技术方案,牵头中国公司推动HSPA+ TDD 在CCSA、3GPP的标准化工作。

  在CCSA和3GPP,中兴通讯首先起草了HSPA+ TDD的相关研究课题Study Item立项文稿,并相继联合TD-SCDMA相关单位及时启动了HSPA+ TDD的研究课题“Scope of future HSPA Evolution for 1.28Mcps TDD”。在3GPP RAN#38次全会上,中兴通讯作为报告人成功完成了HSPA+ TDD 64QAM和HSPA+ TDD Cell_Fach增强两个Work Item的立项工作。之后中兴通讯对Cell_Fach增强项目提供了大量的技术解决方案,输出了64QAM的多数仿真结果和关键技术方案,并得到了相关单位的认可,顺利在3GPP会议中讨论通过。Cell_Fach增强和64QAM两个课题在3GPP和CCSA的核心标准工作已经基本完成,

  目前中兴通讯开始在3GPP的无线性能工作组和测试工作组牵头立项和文稿输出。另外,CPC和MIMO两个课题中兴通讯也投入了核心研究力量加快研究进展,在3GPP RAN#38次全会中认为这两个项目的Study Item研究工作已基本完成,并建议在下一次全会成立相关Work Item。其中CPC Work Item在3GPP RAN#39次会议上顺利立项。目前中兴通讯是业界 HSPA+ TDD研究最为领先的公司。

2.5 LTE

  LTE采用基于OFDM的空口技术,代表了移动通讯技术的发展趋势。LTE TDD采用“8+3”融合帧方案,可以实现与TD-SCDMA、TD-CDMA的临频共存。该帧结构和FDD的帧结构一样,每10ms无线帧分成两个半帧,每5ms半帧包含5个子帧,每个子帧为1ms。 不同的是该TDD帧结构每半帧包含一个特殊子帧,该特殊子帧包含3个特殊时隙DwPTS、 GP、 UpPTS。因为绝大部分物理层技术特征都相同或类似,可以较大程度与FDD保持共性。由于TDD系统上下行信道的互益性,LTE TDD的MIMO等基带算法性能更具优势。

  中兴通讯在TD-SCDMA网络演进方面,处于业界领先地位,在LTE的标准化和产业化方面,均做了充分的研究和技术积累,并取得了很大的成绩。中兴通讯积极推进LTE关键技术研究和标准化工作, LTE方向的IPR份额不断提高。目前中兴通讯启动的LTE研究课题涉及小区间干扰协调、LTE TDD帧结构优化、上下行控制信令优化、参考信号设计、功率控制、调度和测量等多个项目,在相应人才和技术储备上都保持着较高水平。中兴通讯积极开展LTE+ TDD方向的研究工作,积极参与国家科技重大专项工作,为2008年3月启动的IMT-Advanced技术方案的征集做好了充分准备。在LTE TDD产业化方面,中兴通讯积极投入研发力量,开展LTE TDD测试样机的研发工作,计划在09年推出LTE TDD测试样机,参加 NGMN LSTI组织的测试。

3.总结

TD-SCDMA与WCDMA采用了共同的核心网技术,三大第三代移动通信标准制式间的最主要区别在于接入网。中兴通讯目前已申请TD-SCDMA无线接入技术专利千余项,涉及Uu、Iub、Iu等接口,主要涵盖了智能天线、联合检测、同步控制、无线资源管理算法、同频组网技术等重要领域;另外,中兴通讯还拥有与WCDMA共用核心网的百余项专利。在这些专利中,有几十项专利为核心专利,主要分布在物理层过程、Iub接口、N频点技术、多载波技术、系统测量、HSDPA、功率控制、接力切换等多个核心方面。

在标准研究的同时,中兴通讯还积极地推动标准的产业化,独家率先实现了多项先进技术,比如,BBU+RRU解决方案、07年10月的北京展中独家展示的MBMS相关业务、均值速率2Mbps的HSDPA下载等。

TD-SCDMA技术标准化过程中充满着艰辛也收获了巨大成功,中兴通讯及国内各公司都在为该项技术的推广而努力奋斗,中国的这项高科技技术必将在国际无线通讯舞台上会迎来更加辉煌的成


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