基于TD-SCDMA系统的IMS应用

1、引言

　　移动通信技术的不断发展使得人们的通信效率和通信体验不断得到提升。方兴未艾的第三代移动通信技术不但提高了通信过程中媒体的交换效率，而且扩展了通信过程中能够使用的媒体的类别。TD-SCDMA技术和IMS技术在其中起到了关键的作用。

　　IMS（IP Mutimedia Subsystem）是3GPP在Release5版本提出的支持IP多媒体业务的子系统。它的核心特点是采用IP协议和与接入的无关性，等于提供了基于IP协议的下一代多媒体业务平台。在网络融合的发展趋势下。3GPP，ETSI和ITU-T都在研究基于IMS的网络融合方案，目的是使IMS同时支持固定和移动的多种接入方式，实现固网和移动网的融合。为移动系统向全IP网络以及多网络融合演进、实现全IP移动业务提供了通路。IMS技术一方面可以大大拓宽移动业务种类，使移动用户能够享受目前移动网络无法支持的全IP业务功能，真正实现3G的业务丰富性。另一方面，丰富多彩的全IP业务的推出，反过来推动整个移动网络向全IP网络演进，使运营商完全获得全IP网络在建网成本和维护成本方面的优势。众所周知，未来第三代移动通信网络（3G）极具吸引力的新业务仅依靠UMTS提供的高带宽是远远不够的，于是运营商把目光纷纷投向IMS上，希望能通过IMS来迅速灵活地提供丰富多彩的未来多媒体业务。

2、TD-SCDMA技术与IMS技术的结合

　　移动通信业务从最初的只支持电路域交换（CS）业务，到支持少量的包交换（PS）业务，发展到现在，包交换业务在所有的业务中占有越来越大的比重。正是由于包交换业务的引入，通信过程中能够使用的媒体类别从最初的只有语音一种发展到图像、消息、邮件和数据等。为了能够对各种不同类别的数据包进行统一的管理，同时为了使移动通信网络能够与互联网能够更好地融合，人们就提出了IMS技术。

　　作为一种先进的接入技术，TD-SCDMA系统综合了四种多址方式，即TDMA，FDMA，CDMA和SDMA，采用了六大关键技术，即智能天线、联合检测、接力切换、上行同步以及动态信道分配和软件无线电，这些技术的采用，极大地降低了系统的干扰、扩大了系统的容量，提高了频谱的利用率，同时也节省了系统的成本开支。

　　为了访问IMS的服务，一个基本的要求就是客户端必须与IMS之间存在IP连接。通过使用TD-SCDMA接入技术，用户设备能够通过拜访网络快速、可靠地获得IP地址。在公共互联网中，时延一般比较高，并且不确定；分组的到达顺序会颠倒，并且有些分组会丢失或被丢弃。TD-SCDMA网络的底层接入和传输网络以及IMS能够共同保证端到端服务质量（QoS）。

3、TD-SCDMA的技术优势

　　（1）十分适合上下行非对称的业务。据权威机构估计，到2010年，话音业务和数据业务的比值将达到1:10的关系。由于数据业务的不对称性，下行数据处于支配地位。对于FDD模式的3G标准，由于其上下行数据是在已经分配好的两个不同的频段上传输，因此不能动态地根据上下行的数据传输量调整资源的分配，因此达不到资源的充分利用，频谱效率比较低。而对于TDD模式的TD-SCDMA，由于上下行的分配是通过时隙调度来实现的，所以可以根据业务的具体情况，动态地分配资源，获得较高的频谱利用率。

　　（2）频谱利用率高。由于频率是不可再生资源，因此频谱利用率一直以来是备受关注的问题。无论从语音业务还是从数据业务的角度，TD-SCDMA的频谱利用率都高于其他的标准，即使是对于现有标准的演进版本（如HSDPA，1xEV-DO版本A），TD-SCDMA也具有一定的优势。随着世界上频谱资源的日益匮乏，TD-SCDMA的优势会逐渐显示出来。

　　（3）设备的成本低。由于在一个频段内进行上下行的收发，因此尽管TD-SCDMA的智能天线需要使用8根天线组成天线阵列，但是由于缺少了双频的收发装置，TD-SCDMA的设备成本还是要低于FDD的系统。而且，由于采用了低码片速率，接收机的接收信号在采样后的数字信号处理量大大降低，从而也降低了系统设备（尤其是基站和终端）成本。

　　（4）频点多。由于只有1.6MHz的带宽以及155MHz的总频带，因此TD-SCDMA共有93个频点可以使用，这远远高于WCDMA的12个频点，也有利于运营商进行网络布局。

　　（5）有利于网络规划。对于TD-SCDMA，由于使用了智能天线和联合检测等技术，因此它不是一个干扰受限的系统，不具有呼吸效应，换句话说就是TD-SCDMA系统的覆盖与容量没有关系；另外，TD-SCDMA的扩频因子是16，所以它也不存在覆盖随着业务类型的变化而变化的情况。这样在网络规划中，TD-SCDMA的小区是一个没有呼吸效应的同径覆盖，所以TD的网络规划和优化比起其他标准要更加简单和便捷。

（6）有利于