TD-CDMA前景分析:新型移动通信将如何发展(下)
发布时间：2006-10-14 8:00:24   收集提供：gaoqian


通过分组传输提高效率



图5：简化控制的分组传输


　　根据到基站的距离将终端分为几个组，分别为每个组分配时隙。通过分组可以将发射信号电平控制等控制过程简化。

　　作为TD-CDMA更有效的传输方法，出现了Group Transmission这么一个方案。所谓Group Transmission，就是将手机归类为几个组，使用时分别为每个组定下时隙。相对于为每部手机分别分配时隙，这样可以简化整体控制（图5）。这样一来，发射信号电平控制不仅得到简化而且还提高了精度。将这种TDMA思路融入CDMA后获得了成功。这一思路后来也被IMT-2000所采用。

　　在引入分组传输后，无论是上行链路还是下行链路，为时隙分配的移动台数量都减少为1/N，因此CDMA的扩频信号间的相干机制也得到简化。例如，往往很容易复杂化的Joint Detection（一种对CDMA扩频信号间的干扰进行消除与发散的合成检波方式）也可以很简单地完成了。Joint Detection在接收到数种信号时，一边对扩频码进行正交化一边调整平衡。但也正因为如此，才使得TD-CDMA每帧的扩频码最大为16，远远低于FCC的最大512。

　　美国厂商IP Wireless已经引进了Joint Detection装置。FDD的W-CDMA则由于Joint Detection过于复杂而无法实际安装。该公司通过加入Joint Detection装置，频率使用效率比FDD提高了数倍。

　　通过非对称方式为下行链路增速

　　在TDD中采用像ADSL那样的非对称链路就可以很容易地提高下行链路的传输容量。在TD-CDMA中可以改变时隙数量，使上行链路有3个时隙、下行链路有9个时隙。这样一来，如果采用相同调制方式、发射电平也相同的话，上行与下行速度就达到1:3，从而提高下行链路的容量。

　　而且与上行链路相比，下行链路还有多种有利条件。特别是下行链路是由基站发出的，所以在加大发射电平时无需考虑电池因素，可以享受提高发射电平的好处。通过增加发射信号电平，可以提高16QAM等多值传送的传输速度。

　　在FDD中，由于无法利用时间的非对称性，所以只能依靠多值传送。

保持同步的技术

　　除下行链路外，如何提高上行链路的频率效率也出台了一些方案。Riaz Esmailzadeh在1994年提出了一个方案（标准中未采纳）。具体来讲，就是如何与上行链路扩频信号保持同步的技术。中国正在推动的TD-SCDMA（Time Division-Synchronous CDMA）同样也利用了同步技术。

　　该方案与中国推动的TD-SCDMA的区别在于不使用控制信号就能取得同步。在TD-SCDMA中，打开电源的终端在首次向基站发去信号后，基站只要接到信号就立即发送消除远近效应的控制信号。

　　而Riaz Esmailzadeh提出的方案则不使用控制信号，而是采用所谓的准同步技术（Quasisynchronous），通过终端自身时钟来保持信号间的同步。带有时钟的终端计算出来自基站的数据包与自身发出的数据包之间的时间差，然后调整保护时间。由于终端自身可以改变保护时间，就不需要基站来控制了。

TD-CDMA的频带为15MHz

　　TD-CDMA才刚刚开始讨论商业化问题，在IMT-2000中也为TD-CDMA分配了频率。日本为TD-CDMA分配了从2010M到2025MHz间的15MHz带宽。

　　在日本提供服务时，如何使用这15MHz带宽非常重要。在实际服务中，15MHz带宽完全可以满足服务，但如果分给多家运营商，分割为5MHz等来使用的话就难以发挥TD-CDMA的优势。

适合第4代通信的技术

　　以上介绍了作为第3代移动电话技术候选方案的TD-CDMA技术及优势。但TD-CDMA是一项隐含着扩展性的技术，如能实现这些扩展性，还很有希望成为第3代以后的技术。

　　说起今后的话题，第4代移动通信马上就要到来。推测大致情况为：（1）利用4G到6GHz附近的频率；（2）通信速度达到100Mbit/秒；（3）在蜂窝式与类似无线LAN那样的Ad Hoc网络间也能漫游。

　　笔者认为，第4代移动通信将会采用TD-CDMA技术。并提出了基于TD-CDMA的方案，即不论所处位置、以机动性著称的蜂窝技术将与固定场合使用的高速Ad Hoc网络结合起来在同一频带中使用。设想的应用方式为：在家里通过Ad Hoc网络进行通信，一旦出了家门，能在瞬间自动切换到蜂窝式通信中去。

　　TD-CDMA扩频信号的相干性好，除可以扩充容量外，还可以利用前面所讲的可变时隙。这样就容易与采用同样时隙的像无线LAN那样的时分通信方式组合到一起。在所有的蜂窝通信中，即使与面前的人谈话，也要特意通过远处的基站来转接。如果与Ad Hoc网络组合起来的话，就可以有效利用资源，进一步提高通信效率。（全文完）

中川 正雄 Masao Nakagawa

庆应义塾大学理工学院信息工程系教授

1969年毕业于庆应义塾大学工学院电气专业。1971年任该大学助教。1973年该大学研究生院的博士毕业。从事移动通信、ITS、扩频通信、无线本地联接、日常消费通信、新一代移动通信、可视光通信等方面研究。担任电子信息通信学会研究员、理事（基础协会会长）、日本总务省信息通信审议会委员等职。


摘自　日经BP社报道
 
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