TD-SCDMA移动多媒体业务及终端

第三代移动通信（3G）是全球通信界关注的焦点问题。中国具有自主知识产权的第三代移动通信系统TD-SCDMA正在逐步走向商用。第三代移动通信与第二代移动通信最主要的差别是可以提供移动多媒体业务，新的移动多媒体业务无疑将成为整个移动通信产业链未来发展的关键和重要基础之一。

3G业务与3G终端互相制约、共同发展。3G终端已经成为3G业务非常重要的承载平台。另一方面，随着3G业务的不断推出，与之对应的新的手机应用与技术层出不穷，3G终端技术将成为今后通信市场中一个重要的新兴产业，其发展空间和市场价值不可限量。

一、TD-SCDMA的系统及其关键技术

TD-SCDMA（Time Division Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址）是由中国无线通信标准化组织（CWTS）制定，并被ITU（International Telecommunications Union，国际电信联盟）接纳的三大3G无线通信主流标准之一。TD-SCDMA是FDMA、TDMA和CDMA这三种基本传输模式的灵活结合，具有系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强等特点。它使用1.28Mchip/s的低码片速率，扩频带宽为1.6MHz。TD-SCDMA的关键技术主要集中在基带部分，如智能天线技术、联合检测技术、时分双工、同步技术、动态信道分配技术、软切换技术、无线网络技术、功率控制技术、软件无线电技术、信道估计与补偿技术等一系列高新技术，从而大大增加了系统容量，提高了系统抗干扰性能，大大降低了发射功率，节约了制造成本。

1．智能天线技术

智能天线（Smart Antenna，SA）利用信号传输的空间特性和数字信号处理技术，通过先进的算法处理，对基站的接收和发射波束进行波束形成和赋形，从而达到降低干扰、增加容量、扩大覆盖、改善通信质量、降低发射功率和提高无线数据传输速率的目的。

在第三代移动通信系统中，TD-SCDMA是应用智能天线技术的典型范例。TD-SCDMA系统采用TDD方式，使上下射频信道完全对称，可同时解决诸如天线上下行波束赋形、抗多径干扰和抗多址干扰等问题。该系统具有精确定位功能，可实现接力切换，减少信道资源浪费。

2．联合检测技术

联合检测（Joint Detection，JD）技术是在多用户检测（Multi-User Detection，MUD）技术基础上提出的。该技术是减弱或消除多址干扰、多径干扰和远近效应的有效手段，能够简化功率控制，降低功率控制精度，弥补正交扩频码相关性不理想所带来的消极影响，从而改善系统性能、提高系统容量、增大小区覆盖范围。TD-SCDMA采用联合检测技术，实现了智能天线和联合检测技术的有机结合。

3. 时分双工

时分双工模式是TD-SCDMA与FDD系统的根本区别。工作在TDD模式下的 TD-SCDMA系统在同一载波上进行上、下行链路传输，而不需要像FDD系统所必须的上、下行对称频谱。除了充分利用频率资源，　极大地提高了频谱利用率以外，TDD模式的优势还在于系统可以根据不同的业务类型来灵活调整上、下行转换点，从而提供最佳的业务容量和频谱利用率。

4. 上行同步

上行同步是指在上行链路各终端发出的信号在基站解调器处完全同步，它通过软件及物理层设计来实现，这样可以使正交扩频码的各个码道在解扩时完全正交，相互间不会产生多址干扰，克服了异步CDMA多址技术由于每个移动终端发射的码道信号到达基站的时间不同，造成码道非正交所带来的干扰问题，提高了 TD-SCDMA系统的容量和频谱利用率，还可以简化硬件电路，降低成本。

5. 动态信道分配

TD-SCDMA所采用的动态信道分配技术可以实现在时域、空域和码域对无线的灵活配置。采用动态信道分配技术使得TD-SCDMA系统能够较好地避免干扰，使信道重用距离最小化，从而高效率地利用有限地无线资源，提高系统容量。此外，通过使用时域地动态信道分配，可以灵活分配时隙资源，动态地调整上、下行时隙的个数，从而灵活地支持对称和非对称的业务。

二、TD-SCDMA提供的移动多媒体业务

随着3G技术的逐渐成熟，3G业务变得越来越丰富，而多媒体是3G业务的主要特征。目前可以将3G业务划分为三大类：通信类、信息服务类和信息业务类。同时，TD-SCDMA可以实现真正的高速速率数据，提供从384k~2Mbit/s宽大范围的比特率，智能天线可以根据业务质量的级别和要求，为不同用户动态地分配功率。良好的抗干扰能力，丰富的频谱资源能满足多媒体业务的需求。

（1）通信类：指业务提供者只提供业务传输功能，向用户提供透明的业务服务，不参与内容提供的业务。主要包括语音电话、可视电话、移动可视电话、移动电子邮件、即时信息、SMS、MMS、Web浏览、文件下载等。TD-SCDMA频谱分布灵活，收发在同一频段上，上行链路和下行链路的无线环境一致性很好。由于频谱利用率高，系统容量更大，导致运营成本降低，间接使单位用户的通信成本降低。

（2）信息服务类：指由内容提供商提供业务服务内容，用户根据需要选择相应的业务服务。如新闻类信息（新闻、交通、天气、股票等等）、位置信息（城市交通、城市地图、车辆跟踪等）、移动广告等。

（3）信息业务类：指业务服务在网络提供商提供传输功能外，附加其他应用平台或软件才能使用的业务服务，用户使用业务时需要实时参与业务的完成。如交易类，包括电子钱包、移动支付、移动银行、移动证券、信用卡查询等；娱乐类，如流媒体业务（VOD、AOD）、个性化LOGO下载、网络游戏、音乐铃声下载播放等；效率应用类，如个人信息化管理、移动办公、移动企业资源调配等。

另外，由于TD-SCDMA的技术特点，它更适合于更精确的定位业务和不对称的移动互联网业务以及PTT、P2P和M2M移动多媒体业务的应用。

（1）定位业务

由于TD-SCDMA采用智能天线和终端同步技术，从而使单基站定位成为可能。与WCDMA和cdma2000系统相比，TD-SCDMA系统能够提供单基站更为精准的信源定位（包括波达方向和时延估计）；而且，不需要增加额外的GPS模块，这样在节约成本、简化设计的同时提高了系统的安全性，而且定位的速度更加迅速，系统同时提供的定位用户数目更高，定位精度更加准确。

（2）不对称的移动互联网业务

在无线传输上，TD-SCDMA依靠其独特的操作模式，可根据传输要求的不同，灵活地选择传输模式，充分利用现有的频谱资源，满足多种不同的需要，TD-SCDMA系统特别适合于非对称移动数据应用，它具有更高的频谱利用率和频谱灵活性。

（3）TD-SCDMA的技术特点适合PTT、P2P和M2M业务的应用。

● TD-SCDMA频率分配灵活，上下行数据不对称，非常适合PTT（移动对讲）技术的实现。采用TD-SCDMA承载PTT业务，不仅适合于以公众运营为目的的公共网络，而且也适用于军队、电力、油田、水利等专用集群通信网络。由于TD-SCDMA具有中国自主知识产权的，包括核心芯片在内，国内厂商基本掌握其核心技术，可以为专用网提供加密、调度应用功能等。同时PTT业务与视频通信相结合，将拓展3G时代商用市场。

● P2P（终端自连）通信允许两个移动终端直接对话，业务数据勿需经过基站或者中央控制器转发。由于TD-SCDMA是惟一工作在纯时分双工模式（TDD）的蜂窝系统，因此TD-SCDMA可以利用不同时隙收发信号，移动终端的射频模块勿需任何改动，是目前惟一可支持P2P功能而勿需两套射频收发信机的系统。利用P2P技术，可节约端到端连接的一半无线资源，还可降低基站和终端的发射功率，增加运营网络的容量，延长手机电池的寿命。

● M2M（机器对机器）属于针对设备的业务。TD-SCDMA可以实现真正的高速速率数据，使M2M业务将得到巨大的发展空间。几乎所有日常生活中涉及到的设备都有可能成为潜在的服务对象，汽车及其相关配件、加油站、电子测量表、电梯、停车计费设备以及其他在家庭中使用的设备，都可以传输和接收数据业务。从应用前景来看，M2M业务具有非常广阔的发展空间。M2M业务的应用将越来越广泛，M2M技术的具体应用将非常广阔和丰富。