三大3G主流制式比较
TD-SCDMA,WCDMA及CDMA2000都是基于CDMA技术的无线通信制式,分别由3GPP和3GPP2开发和维护。其各自的主要特点如上表所示。
由表1可以得出,TD-SCDMA系统具有显著的优势。它同时采用智能天线和联合检测技术,减少了用户间的干扰,增加系统容量;采用上、下行时隙不对称分配,提高了频谱利用效率,更适应于数据业务的传输;采用接力切换技术,有效地结合了软切换的低掉话率和硬切换的高资源利用率。然而,由于TD-SCDMA系统特殊的物理层结构和对同步精度的较高要求,导致其所支持的用户移动速率比较低;同时,它仍然存在TDD系统所固有的基站间干扰问题。WCDMA和CDMA2000的特点比较相似,而且WCDMA更具有基站间无需严格同步的特点。TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000都在提高系统下行速率方面有了很大发展。下面将具体分析这三种通信系统的区别。
1. 不同的双工模式
TD-SCDMA
系统采用TDD双工方式,无线帧传输不再需要成对频谱,使频谱的分配更加灵活;上、下行时隙可以根据不同的业务灵活分配,可同时适用于对称的语音业务和不对称的数据传输或IP业务,大大提高了频谱的利用效率。WCDMA和CDMA2000采用FDD双工方式,比较适合于相对对称的业务,如语音,交互式实时数据传输业务等。
2. 多址及检测技术
TD-SCDMA
采用空分多址SDMA,码分多址CDMA,频分多址FDMA,时分多址TDMA相结合的方式,利用智能天线、联合检测和上、下行同步等技术降低同信道干扰(CCI)、码间干扰(ISI)和多址干扰(MAI),缩短了频谱复用距离,提高频谱利用效率并且有效地降低了系统成本。WCDMA和CDMA2000采用码分多址CDMA和频分多址FDMA相结合的技术,采用智能天线导频符号辅助相干检测的技术,降低系统中各种干扰,提高频谱的利用效率。
3. 信道分配
在基于CDMA技术的3G系统中,信息传输都是占用公共信道。因而,固定信道分配(FCA)没有被采用,而是采用动态信道分配(DCA)和随机信道分配(RCA)相结合的方式。虽然3G系统中主要采用DCA信道分配方式,但是由于数据包长度有限,可能无法及时地传送足够的信道质量信息,此时采用与RCA结合的方法能够更有效的利用资源。在TD-SCDMA系统中,采用DCA信道分配方式,可以在空域、时域、频域以及码域根据实时测得的信道质量,灵活的进行信道分配。该方式能够有力的保证信道有效利用,增加系统容量,但TD-SCDMA系统对设备的要求相对较高。
4. 切换方式
在3G系统中,软切换取代了以往的硬切换方式,有效地降低掉话率,保证了通信质量。WCDMA系统在扇区间和小区间采用软切换,载频间切换则采用硬切换。WCDMA系统是异步系统,因此不需要外部同步资源。在执行软切换之前,终端须测量两个基站之间的下行共享信道的定时差别,并将该差别报告给服务基站,服务基站根据该差别调整下行软切换执行时间。CDMA2000同样采用扇区间和小区间的软切换,以及载频间的硬切换。软切换的过程与WCDMA时分类似。TD-SCDMA系统采用接力切换,它不同于传统的软切换和硬切换,而是采用二者结合的方式。他支持同频或异频操作,根据用户的位置(通过智能天线和用户定位技术),结合算法和上行同步技术准确的将移动终端切换到新基站,大大提高了通信质量,同时节省了系统资源开销。
5. 功率控制技术
在WCDMA和CDMA2000系统中,采用前向和反向信道快速功率控制。而在TD-SCDMA系统中,继承第二代GSM功率控制的基础上,采用开环和闭环的慢速功率控制(控制速度仅为0-200次/sec)。在未来的3G技术发展过程中,克服功率控制与信道通信性能之间的矛盾仍然是一个值得研究的问题。
4.TD-SCDMA系统优势
作为第三代移动通信系统,最主要的目标就是能够提供语音、视频以及日益增征的包交换等对称或非对称业务。TD-SCDMA能够提供峰值为2Mbit/s的下行速率,符合未来通信需求;其特有的技术能使无线资源达到较高的利用效率;同时,由于其非对称性,它向未来第四代通信系统的过渡也相对容易。
TD-SCDMA
系统灵活的综合了SDMA,FDMA,CDMA和TDMA等基本传输方式,通过联合检测技术,使其能够提供较高的系统容量。同时,由于智能天线侧采用,有效地减低了用户间干扰,容量进一步被提高,而且通信质量也得到了优化。与CDMA2000和WCDMA相比,TD-SCDMA具有以下几方面的优势。
1. 高频谱利用率
TD-SCDMA
采用TDMA,CDMA多址技术,可以随业务需求而设置上、下行之间的转换点。如为对称的业务设置对称的上下行时隙(3:3)而为数据等非对称业务设置非对称上下行链路(1:5)等等。因此,TD-SCDMA系统可以使总的频谱效率达到较高水平。
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