作 者:彭木根
1.1.2 多载波技术
多载波技术是相对单载波技术而言的,就是在一个小区中配置多个载频。若将每个载频视为一个逻辑小区,则多载波小区实际上等效于将原来独立的多个单载波小区合并到一起,并将公共信道进行合并,这样就形成了一个多载波小区,从而大大提高系统的业务承载能力。多载波技术的提出是从发展的角度来看待网络容量的演变,这将有利于TD-SCDMA系统的进一步完善。在不考虑频率间相互干扰的情况下,多载波TD-SCDMA系统的容量将会是单载波系统容量的N 倍(N 为载波数)。然而由于小区内载频间的混叠干扰,系统容量将会小于N 倍单载频系统的容量。
1.2 TD-SCDMA第2阶段
TD-SCDMA演进的第二阶段主要包括引入高速数据分组接入(HSDPA)和高速上行分组接入(HSUPA),同时需要考虑和其他无线宽带接入系统的融合,共同支撑高速数据业务的传输,比如TD-SCDMA和WiMAX在核心网的融合等。此时采用的关键技术主要包括AMC、HARQ、快速分组调度(FPS)等,核心网基于IP多媒体子系统(IMS),对于单载波HSDPA/HSUPA来说,理论极限速率为2.8 Mb/s,对于3载波HSDPA/HSUPA来说,理论极限速率为8.4 Mb/s;当与WiMAX融合时,其理论极限速率可达75 Mb/s(20 MHz带宽时)。
1.2.1单载波技术
HSxPA可以在现有TD-SCDMA网络的基础上进行演进,在无线接入网络进行相应地修改,使得下行传输速率提升到每载波2.8 Mb/s,其中网络架构及核心网络保持不变。HSxPA为运营商提供了更广阔的空间,为数据业务最终超过语音业务奠定了理论技术基础。HSxPA是一种新的通用移动通信系统陆地无线接入网(UTRAN)传输技术,是对普通传输技术的一种补充。它通过采用高阶调制方式和快速重传机制增加系统吞吐量,减少传输时延,提高峰值速率。
HSxPA与普通传输技术相比,其主要区别在于对信道质量变化进行补偿。普通传输技术通过快速功率控制维持恒定的数据速率,适合实时数据的传输,例如话音业务。而在HSxPA中,所有用户的下行总发射功率在传输过程中维持恒定。假定每个用户的功率保持恒定,则离基站近的用户路损较小,干扰较低,从而信道容量更高。离基站远的用户信道容量相对较低,HSxPA通过改变编码调制方式,以及HARQ机制来使数据速率随信道容量的变化而变化。显然,这种方式不能用于承载实时业务,但对数据业务则非常合适。在信道质量良好的情况下,HSxPA的理论峰值速率可以达到2.8 Mb/s。如果捆绑多个载波提供HSxPA的话,理论峰值速率可以达到N×2.8 Mb/s(N 为载波个数)。在这个阶段里,根据3GPP的R5版本,基于全IP的核心网将建成并投入使用,并引入IMS以提供基于IP的服务质量(QoS)。
1.2.2 多载波技术
在TD-SCDMA系统中,由于每个载波带宽只有1.6 MHz,所以即使使用5个下行时隙,TDD HSxPA也只能达到2.8 Mb/s的下行速率。而FDD的理论峰值速率能达到14.4 Mb/s,WLAN能达到54 Mb/s。与它们相比,TD-SCDMA有不错的频谱效率,然而单个用户的峰值速率则远远不够。
若采用多载波的与HSxPA,允许用户同时在多个载波上收发数据,则在3个载波的情况下,数据被分配到3个载波上同时传输,数据传输速率可以达到8.4 Mb/s。随着载波个数的增长,峰值速率还可以继续增长。这种方案的好处是,既可以达到很高的峰值速率,又可以实现灵活的配置。当所在地区的数据业务需求不是很大时,可以只使用一部分载波捆绑实现HSxPA业务。随着需求的增长,可以通过网络重新规划,使用更多的载波提供HSxPA业务。
对于WCDMA,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。在载波资源受限的情况下,这无疑是一个极大的优势。