基于多载频技术的TD-SCDMA标准演进

N频点的多载频技术

　　TD-SCDMA在3GPP R4中完成的技术方案，是一个单载频的技术方案。由于TD-SCDMA的单载频带宽为1.6MHz，系统的整体容量受到限制。为了更好的扩充TD- SCDMA的系统能力，更好的满足不断增长的市场需求，对于TD-SCDMA多载频技术的研究在2005-2006年成为一个热点。在技术研究和外场实验中发现，位于TSO时隙的全向发射的P-CCPCH广播信道，因无智能天线带来的波束赋形增益，其性能需要着重考虑。如何有效降低P-CCPCH广播信道的同频干扰，提高信道的覆盖能力，成为TD-SCDMA规模组网，特别是发展多载频技术的一个难点和重点。

　　主要的技术特征

　　综合考虑上述的因素，提出了TD-SCDMA N频点技术的多载频方案。即，每个TD-SCDMA小区可以配置多个载频，称为一个N频点小区。如，在通常的5MHz的频谱内，可配置3个载频。

　　和传统多载波技术不同的是，这多个载频同属于一个小区，共享公共的资源和信道。每个小区中，仅在一个载频上发送DwPTS和广播信息，在公共广播中发送多个频点的资源信息。针对每个小区，从分配到的n个频点中确定一个作为主载频，其他的作为辅载频。在同一个小区内，仅在主载频的TSO上全向发送 DwPTS和广播信息（P-CCPCH），辅载频的TSO不使用。对支持多频点的小区，有且仅有一个主载频。主载频和辅载频使用相同的扰码和基本 Midamble码。

　　对于每个小区的公共控制信道DwPTS、P-CCPCH、PICH、S-CCPCH、PRACH等规定仅配置在主载频上，UpPCH、 FPACH在辅载频上的使用可行性，有待进一步研究。业务的多时隙配置限定在同一载频上，同一用户的上下行配置在同一载频。考虑到设备可实现性，主载波和辅载波的时隙转换点建议配置为相同。

　　对标准的影响

　　引入N频点技术方案会对原有的单载波技术标准带来一定的修订。主要的影响体现在空中接口（Uu）和Iub接口的技术规范中。

　　对于Uu接口，需要通知UE有关的多个载频的信息，使UE在小区搜索、业务建立和切换过程中，能够获知系统的多载频配置和业务使用的载频配置。 UE在主载频的PRACH信道发起接入请求后，可根据网络的配置转到辅载频建立业务。在切换过程中，UE应能在不同小区的主载频和辅载频之间切换。 

    对于Iub接口，需要增加RNC对NB多个载频的资源管理功能。一方面类似于Uu接口，需要针对业务建立和切换过程，在相应的信令消息中，增加相应的频点配置信息。另一方面，需要在维护管理过程中，增加对主载频和辅载频的频点和时隙配置信息，和RNC对辅载频的灵活建立删除和修改的能力。

　　目前中国通信标准化协会（CCSA）已经在TD-SCDMA行业标准中完成了有关N频点多载频方案制定，并在制定过程中，考虑了和单载波方案的兼容，保证了支持单载频的TD-SCDMA手机，能够在N频点网络中正常使用。

　　简而言之，N频点的多载频技术方案，就是在业务时隙采用同频组网的方式，而在承载因全向发射而没有波束赋形增益的广播信道的TSO时隙，采取类似异频组网的主-辅载波技术，在成倍提高TD-SCDMA的系统容量的同时，保证了频谱利用率，并有效降低了系统TSO时隙的同频干扰，提高了广播信道的载干比，降低了手机下行解调能力要求，加快了UE的小区搜索过程。同时，也使得广播信道的发射功率有了更大的余量，提高了小区的覆盖能力。经过实际的外场试验证明，N频点技术应作为TD-SCDMA组网的主要技术方案。

　　多载波HSDPA

　　在TD-SCDMA N频点技术逐渐成为TD-SCDMA主要组网方案的条件下，如何将HSDPA和N频点技术相结合，形成TD-SCDMA的多载波HSDPA技术，不论是从市场发展还是技术竞争力的需要，都成为TD-SCDMA技术今后发展的迫切要求。

　　文中为了和行业标准表述一致，在本节均用“多载波”描述，和上节“多载频”意义相同。

　　主要的技术特征

　　TD-SCDMA多载波HSDPA是在原有的单载波HSDPA方案和N频点技术基础上的增强。在兼容N频点行标的前提下，多载波HSDPA技术中的多个载波就是N频点小区中的多个载波；每个载波可单独用于HSDPA，也可以同时用于专用信道。

　　和单载波HSDPA不同的是，HS-DPSCH和HS-SCCH和HS-SICH可以建立在多载波小区中的多个载波上。每个载波上的HS- DPSCH物理信道可以为多个用户以时分或者码分方式共享，每个用户也可同时分配多个载波上的HS-PDSHC物理信道资源，但要求资源占用的多个载波连续。当数据仅在一个载波上传输时，其机制和单载波HSDPA基本相同。如果数据要在多个载波上传送，就需要MAC-hs把数据流分配到不同的载波，而对于 UE，则需要有同时接收多个载波数据的能力，各个载波独立接收后，再由MAC-hs进行合并。而在每个载波上，物理层的处理和单载波HSDPA相同。在每个用户的HARQ功能实体中，为每个载波建立独立的HARQ子实体，每个子实体中建立HARQ进程，每个进程独立按照单载波技术的要求，进行各数据的反馈重传请求（HAQR）处理。

　　控制和反馈方面，每个载波各自具有至少一对HS-SCCH/HS-SICH，对该载波的HS-DSCH资源进行独立控制和反馈，同时对每个多载波UE，相应的HS-SCCH/HS-SICH在载波上有两种配置方式：1、单单方式。将同一UE的所有控制信道和其伴随的DPCH放在一个载波上发送，以便实现UE上行链路的单载波发送；2、多多方式。HS-SCCH/HS-SICH和HS-PDSCH成对放在相应的载波上，伴随的DPCH信道也放在其中的一个载波上。这样可以根据UE的能力，选择相应的方式进行交互和控制。