作 者:现代电信科技 李佳 张京 马骥
图3WCDMA系统中频率资源浪费示例
在TD-SCDMA系统上引入具有上、下行链路业务不对称特点的HSDPA技术,由于系统的时分双工模式,能够通过灵活的调整上、下行转换点来动态的分配时隙,从而充分的利用频率资源,提高频谱利用率;而在WCDMA系统上引入HSDPA技术,由于系统的频分双工模式,不能动态的分配上、下行时隙,造成频率资源的浪费,使得频谱利用率较低。我们知道,频率资源是极为有限的,WCDMA系统这浪费资源的情况是一个很严重的弊端,因此,在这一点上,可充分利用频率资源的TD-SCDMA系统对引入HSDPA技术具有明显优势。
4.技术上的差异——FCS
WCDMA系统中使用了快速蜂窝选择(FCS)技术,而TD-SCDMA系统中则没有采用,这一差异需要通过两系统采用的不同切换算法来解释。
WCDMA系统采用软切换技术。软切换需要同时与多个小区进行连接,除了服务小区,该移动终端(UE)对于其他小区产生额外干扰,而且耗费了其他小区的资源。此外,HSDPA提供快速数据速率,需要很大的系统的资源。假设需要的资源为N,若采用软切换(这里假设UE同时与M个小区保持通信),对于系统来说,就要为该UE分配N×M的资源。所以,快速数据速率系统不希望进行软切换。而在HSDPA技术中,为了更有效地利用基站的发射功率、减小下行链路干扰以及提高整个系统地吞吐量,就需要对小区进行快速的选择,因此在下行增强技术中,通过快速小区选择以及硬切换技术代替了以前的软切换。
TD-SCDMA系统采用接力切换。接力切换是介于硬切换和软切换之间的切换技术。在切换之前,目标基站已经获得移动台比较精确的位置信息,因此在切换过程中UE先断开与原基站连接之后,能迅速切换到目标基站。移动台比较精确的位置信息,主要通过对移动台比较精确的定位技术来获得。接力切换过程如图4所示。
图4接力切换过程示意
由于在TD-SCDMA系统中采用的接力切换技术是信令与业务先后转移的过程,虽然在某种程度上与硬切换类似,同样是在“先断后连”的情况,但是由于其实现是以精确定位为前提,因而与硬切换相比,UE可以很迅速地切换到目标小区,降低了切换时延,减少了切换引起的掉话率。由于接力切换技术采用业务“先断后连”的方式,且能迅速切换到目标小区,所以它不像软切换那样占用其他小区很多资源并产生干扰。因此,TD-SCDMA系统的HSDPA中不必用FCS技术来代替接力切换技术。
5.整体性能的差异
综合考虑,TD-SCDMAHSDPA具有一些相对优势。首先是频谱利用效率较高,在上下行时隙配置为1:5时,单载波(1.6MHz带宽)TD-SCDMAHSDPA的理论峰值速率可以达到2.8 Mbit/s。在10MHz带宽内(WCDMA系统的一个载波带宽)能够达到的峰值速率16.8 Mbit/s已经大于WCDMA HSDPA相应的14.4 Mbit/s。而且如果要在10 MHz的带宽内提供HSDPA,要求上下行的5 MHz带宽分别都是连续的。而TD-SCDMA则可以使用6个分离的1.6 MHz载波,在载波资源受限情形下,这无疑是一个极大的优势;此外在R4和HSDPA网络共存部署方面,基于窄带宽载波的TD-SCDMA HSDPA网络在资源利用率、组网成本、移动性管理复杂度和灵活性等方面相较WCDMA HSDPA系统都有优势。但同时WCDMA HSDPA在某些方面也有较TD-SCDMA HSDPA优越之处,比如专用信道减小终端设计复杂度等。
三、结语
HSDPA作为移动通信网络从3G向B3G过渡的关键阶段,其不改变原基础网络核心结构及高速下行链路速率的特点将助其赢得广大运营商和用户的青睐。目前,各大通信企业都在对HSDPA进行积极的研究,相信HSDPA商用将指日可待。