【文章內(nèi)容簡介】 化而變化。顯然，這種方式不能用于承載實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，但對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)則非常合適。在信道質(zhì)量良好的情況下， HSxPA 的理論峰值速率可以達(dá)到 。 如果捆梆多個載波提供 HSxPA 的話，理論峰值可以達(dá)到 N （ N 為載波個數(shù)）。在這個階段里，根據(jù) 3GPP 的 R5 版本，基于全 IP 的核心網(wǎng)將建成并投入使用，并引入 IMS 以提供基于 IP 的服務(wù)質(zhì)量（ Qos） 。 6 多載波技術(shù) 在 TD— SCDMA 系統(tǒng)中，由于每個載波帶寬只 有 ，所以即使使用5 個下行時(shí)隙， TDD HSxPA 也只能達(dá)到 。而 FDD 的理論值速率能達(dá)到 ， WLAN 能達(dá)到 54MB/S。與它們相比， TD— SCDMA 有不錯的頻譜效率，然而單個用戶的峰值速率則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。 若采用多載波的與 HSxPA，允許用戶同時(shí)在多個載波上收發(fā)數(shù)據(jù)，則在 3 個載波的情況下，數(shù)據(jù)被分配到 3 個載波上同時(shí)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到 。隨著載波個數(shù)的增長，峰值速率還可以繼續(xù)增長。這種方案的好處是，既可以達(dá)到很高的峰值速率，又可以實(shí)現(xiàn)靈活的配置。錄所在地區(qū)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求不是很 大 時(shí)，可以只使用一部分載波捆綁實(shí)現(xiàn)HSxPA 業(yè)務(wù)。隨著需求的增長，可以通過網(wǎng)絡(luò)重新規(guī)劃，使用更多的載波提供 HSxPA 業(yè)務(wù)。 對于 WCDMA，如果要在 10MHz 的帶寬內(nèi)提供 HSDPA，要求上、下行的 5MHz 帶寬分別都是連續(xù)的。而 TD— SCDMA 則可以使用 6 個分離的 載波。在載波資源受限的情況下，這無疑是一個極大的優(yōu)勢。 MIMO 與 HSxPA 的結(jié)合 在通信系統(tǒng)中，通過采用多天線技術(shù)、在空域上實(shí)現(xiàn)空間分集、空間復(fù)用和波束成形，系統(tǒng)性能和傳輸能力能夠得以很大提高。尤其在發(fā)送和接收時(shí)，不同天線上的衰落相對獨(dú)立，信道容量和天線數(shù)呈線性增長關(guān)系。 3GPP 在 R5 版本中已經(jīng)提出了很多 MIMO 方案來增強(qiáng)系統(tǒng)性能（如基于每根天線的速率控制）。在 R6 版本中， 3GPP 將 MIMO 技術(shù)引入 TD— SCDMA 系統(tǒng)，從而在 3 載波上可實(shí)現(xiàn) 。有關(guān)HSxPA 的演進(jìn)和增強(qiáng)（稱為 HSPA+）目前還在標(biāo)準(zhǔn)化過程中，建議采用MIMO 和高階調(diào)制編碼方案，以提供更高的傳輸速率。 分布式天線系統(tǒng)技術(shù) TD— SCDMA 采用了智能天線和聯(lián)合檢測技術(shù)，系統(tǒng)容量受限主要是由于小區(qū)間干擾引起的，而不是由于小區(qū) 內(nèi)干擾引起的。 TD— SCDMA 小區(qū)的呼吸效應(yīng)并不明顯，如果可以減弱小區(qū)間干擾，就可進(jìn)一步改善系統(tǒng)容量。使用分布式天線可以增加覆蓋范圍并減少快衰影響。分布式天線采用多根鄰近的天線使用一個處理單元的方法，形成一個邏輯的多天線陣列，同時(shí)為用戶服務(wù)。下行同時(shí)發(fā)射相同的信號給用戶，上行多個天線同時(shí)接收，送回處理中心進(jìn)行處理。天線端盡量簡化以減少成本，除了基本的部分，對信號的處理通常集中在處理中心。 分 布式天線系統(tǒng)對服務(wù)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了較好的均勻覆蓋，性能得到提高，特別是提高了切換的性能，當(dāng)用戶在同一個服務(wù)區(qū)域內(nèi)移動時(shí)，盡管 使用 7 了不同的天線為其服務(wù)，但不需要進(jìn)行切換。通過多個不同地點(diǎn)天線的接收，可以實(shí)現(xiàn)宏分集以抵抗陰影衰落。資源管理更加靈活，處理中心可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一動態(tài)地分配資源，優(yōu)化資源使用，極大地提高頻譜效率，并且通過軟件配置、管理的小區(qū)結(jié)構(gòu)能更好的適應(yīng)不同時(shí)段、不同地點(diǎn)的業(yè)務(wù)變化。 MBMS 技術(shù) 組播和廣播業(yè)務(wù)（ MBMS）是對現(xiàn)有 WCDMA 移動網(wǎng)絡(luò)的增強(qiáng)，可與現(xiàn)有移動網(wǎng)絡(luò)無縫融合，方便移動運(yùn)營商對手機(jī)電視業(yè)務(wù)的運(yùn)營。然而3GPP 在 R6 版本中的 TDD 模式下也提出了 MBMS 提供了一套完全由移動運(yùn)營商運(yùn)營、控制的廣播 /多播傳輸通道 。 MBMS 可以利用蜂窩網(wǎng)已有的雙向信道實(shí)現(xiàn)交互。除了廣播業(yè)務(wù)，MBMS 還可以提供更豐富的組播業(yè)務(wù)；通過點(diǎn)對點(diǎn)修復(fù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)高可靠的下載業(yè)務(wù)。通過交互信道實(shí)現(xiàn)靈活的計(jì)費(fèi)。 MBMS 可用于承載移動廣播電視業(yè)務(wù)，但并不局限于此， MBMS 還可以為用戶提供多種豐富的推（ PUSH）業(yè)務(wù)，而其中許多業(yè)務(wù)已經(jīng)在現(xiàn)網(wǎng)中開始運(yùn)營，如果將 MBMS引入網(wǎng)絡(luò)，能夠?yàn)樵黾訕I(yè)務(wù)傳送容量帶來收益。 如何將 MBMS 與蜂窩網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)復(fù)用在一起漸漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，現(xiàn)在新的提案中大致有兩種模式，一種是時(shí)分復(fù)用（ TDM）模式，另一種是頻分復(fù)用（ FDM）模式。在 TDM 模式中，可以使用長的循環(huán)嵌綴，來得到更好的抗多徑性能。但 TDM 模式不支持可變帶寬，只能工作在 10MHz 的帶寬下。在 FDM 模式中，由于 MBMS 與蜂窩網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)復(fù)用在一個 OFDM 符號里，所以只可使用蜂窩系統(tǒng)的 CP（ CP 較短）。但 FDM模式支持可變帶寬，可以工作在多種選擇的帶寬模式下。 MBMS 的引入對于現(xiàn)有的蜂窩系統(tǒng)是一種有效的被充，可在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上增加和改善一些功能實(shí)體，為用戶提供更多的服務(wù)。 TD— SCDMA 和 BWA 的融合 TD— SCDMA 和寬帶無線接入（ BWA）相比，峰值速率不夠高。但可以 實(shí)現(xiàn)大面積覆蓋，而 BWA 在低速移動環(huán)境下可以提供速率業(yè)務(wù)，如 可以提供 54mb/s 的峰值速率。 TD— SCDMA 和WLAN 的融合，可以在熱點(diǎn)地區(qū)使用 WLAN 來提供高速率業(yè)務(wù)傳輸，同時(shí)使用 TD— SCDMA 來實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋。 TD— SCDMA 與 wimax 的融合也已進(jìn)入規(guī)劃日程。并成為現(xiàn)今技術(shù)討論的焦點(diǎn)。 Wimax 可以在 20MHz 的帶寬下提供 75mb/s 的峰值速率，為TD— SCDMA 系統(tǒng)在熱點(diǎn)地區(qū)的覆蓋起到了強(qiáng)有力的補(bǔ)充效果，尤其(wimax 的擴(kuò)展版本 )的提出，使融合系統(tǒng)在移 動速度支持上得到很 8 大改善。 TD— SCDMA 和 BWA 的融合需要 TD— SCDMA 終端可以同時(shí)支持 BWA 接入和 TD— SCDMA 蜂窩網(wǎng)接入。并且 TD— SCDMA 和 BWA 系統(tǒng)應(yīng)該增加一些特殊的功能實(shí)體以支持雙系統(tǒng)融合后的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) [4]。 TD— SCDMA LTE 階段 TD— SCDMA 演進(jìn)的第 3 個階段則是 LTE， LTETDD 是 TD— SCDMA在向 4G 系統(tǒng)演進(jìn)過程中的過渡階段，目的是在 3G 的平臺上使用 4G 的技術(shù)，為 3G 系統(tǒng)向 4G 系統(tǒng)的平滑過渡起到良好的鋪墊作用?，F(xiàn)在 LTE 的大部分研究都集中在物理層，這個階段的傳輸性能和 通信參數(shù)與 TDD 未來演進(jìn)時(shí)代十分接近，大多數(shù)技術(shù)特點(diǎn)是用于增強(qiáng)系統(tǒng)性能的，如使用MIMO 、 OFDM 、靈活的帶寬選擇（ 、 、 5MHz 、10MHz、 15MHz、 20MHz）和分布式無線接入網(wǎng)絡(luò)。通過使用 MIMO 和OFDM 技術(shù)，在 20MHz 的帶寬內(nèi)下行峰值速率可達(dá)到 100MB/s,上行可達(dá)到 50MB/s。所有的服務(wù)在共享和公用信道上提供，并且將使用基于 IPv6的核心網(wǎng)。 考慮到 OFDM 技術(shù)在上行鏈路的峰均比高，只在下行鏈路使用OFDM 技術(shù)，而在上行鏈路使用單載波技術(shù)，包括交織的頻分多址（ IFDMA）和離散傅立葉變換 — 擴(kuò)展正交頻分復(fù)用（ DFT— SOFDM），在下行主要使用正交頻分多址（ OFDMA）技術(shù)。 IFDMA 設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)沒有多址接入干擾的頻分多址（ FDMA），系統(tǒng)中每一個用戶獨(dú)享一個子載波集，對不同用戶的子載波進(jìn)行交織。在 IFDMA 中，每個用戶占用的子載波在傳輸頻段上均勻分配，以獲得最大程序上的頻率分集增益。 IFDMA的信號在時(shí)域設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)了低峰均值比（ PAPR）。在 LTE 階段， TD— SCDMA 系統(tǒng)和其他無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的融合開始進(jìn)一步加強(qiáng)，從 IP 核心，網(wǎng)的融合開始向無線接入網(wǎng)的融合 過渡，核心網(wǎng)基于全 IPv6 的IMS，業(yè)務(wù)不僅僅是傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)的多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，還包括 MBMS 業(yè)務(wù)，以及更加靈活的點(diǎn)對點(diǎn)業(yè)務(wù)。由于采用了選進(jìn)的物理層處理機(jī)制，其頻譜效率將為 2~5bps/Hz。 LTE 單載波系統(tǒng) 在 3GPP LTE 中， 上行鏈路方案在多載波方案（ OFDMA）和單載波方案（ SC— FDMA）中抉擇，最終由于多載波方案的高峰均比問題，面采用單載波方案作為上行鏈路方案。 SC— FDMA 單載波系統(tǒng)包括 IFDMA 和SOFDM 系統(tǒng)。 SC— FDMA 單載波系統(tǒng)中， DFT— SOFDM 和 IFDMA 兩系統(tǒng)的比較成為業(yè)界 焦點(diǎn)。 IFDMA 系統(tǒng)是時(shí)域處理的 SC— FDMA 單載波系統(tǒng)，而 DFT— SOFDM 的 PARR 性能好，但頻譜效率略低； DFT—SOFDM 與 OFDMA 系統(tǒng)比 IFDMA 實(shí)現(xiàn)起來更加復(fù)雜。與 IFDMA 系統(tǒng)相 9 比， DFT— SOFDM 與 OFDMA 系統(tǒng)有更好的兼容性。由以上結(jié)果可以看出 DFT— SOFDM 更適合作上行的單載波系統(tǒng)。 LTE 正交多載波技術(shù) 在 3GPPLTE 中，下行鏈路方案是多載波 OFDMA 系統(tǒng)。無論是在3GPPLTE 還是在 wimax 中， OFDMA 都毫無爭議地成為下行鏈路方案。和其他系統(tǒng)相比， OFDMA 有更好的頻譜效 率，實(shí)現(xiàn)起來并不復(fù)雜，而多載波的高 PAPR 問題，可以在基站端做相對復(fù)雜的處理以減少 PAPR，因此最終的多址接入方案應(yīng)考慮為了減少 PAPR 所帶來的額外復(fù)雜度和鏈路性能增益之間的平衡度。當(dāng) MIMO 多天線技術(shù)與 OFDMA 相結(jié)合時(shí)，會帶來更大的增益和更優(yōu)的系統(tǒng)性能。 MIMO— OFDMA 技術(shù) MIMO— OFDMA 是下一代通信系統(tǒng)中最具有革命性的技術(shù)，是 3GPP LTE 提高峰值速率和服務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ)。 MIMO 多天線技術(shù)在提高頻帶利用率方面有杰出表現(xiàn)，然而，占用頻帶越寬，多徑現(xiàn)象越明顯。傳統(tǒng)的單載波系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn) MIMO 檢 測而大大增加了接收機(jī)的復(fù)雜度，而 OFDM 的出現(xiàn)恰好可以解決這一問題。 OFDM 可以有效減弱頻率選擇性衰落的影響和符號間干擾，所以很適合在無線寬帶信道中實(shí)現(xiàn)高速率數(shù)據(jù)的傳輸。同時(shí)， OFDM 由于使用了 FFT/IFFT 而變得容易實(shí)現(xiàn)，并且在每個子載波上使用 AMC，可以更有效地利用頻帶。 OFDM 的這些特點(diǎn)使其在 LTE 和B3G 系統(tǒng)中極具競爭力。把 MIMO 和 OFDM 相結(jié)合，有頻率選擇性的MIMO 信道可以被分成許多平坦的子信道，同時(shí) MIMO 的檢測系統(tǒng)也被簡化。 靈活的動態(tài)頻率選擇機(jī)制 現(xiàn)今頻譜資源極其短缺，為了能夠有效地利 用任意的蜂窩頻譜資源，LTE 系統(tǒng)采用靈活的帶寬選擇在不同的帶寬上實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量高速率的信息傳輸，這就是動態(tài)頻率選擇技術(shù)。 TD— SCDMA 系統(tǒng)將在 LTE TDD 系統(tǒng)之前部署，所以未來的頻率演變中使用 是很有可能的。另外 LTE TDD 在中國也應(yīng)該考慮 、 5MHz、 10MHz、 20MHz 的帶寬。這樣，靈活的帶寬選擇可以適應(yīng)通信系統(tǒng)在時(shí)間和區(qū)域上的變化，并有效地利用各種不同的帶寬。 無線 Mesh 在傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)中，使用的點(diǎn)對多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，如圖 22 所示，屬于集中控制機(jī)制，每個基站負(fù)責(zé)一個小區(qū)內(nèi)所有用 戶的通信。 10 在未來演進(jìn)的通信系統(tǒng)中，為了提高覆蓋范圍和系統(tǒng)容量，引入了多跳的概念。多跳是指在原有的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上，使用用戶終端作為中斷，將信號傳輸至更遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)，從