一、概述
1、系統(tǒng)的由來
在我國錯失了第一代和第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)制定之機會后，奮起直追，應(yīng)在第三代標(biāo)準(zhǔn)有所建樹。在1995年初，當(dāng)時的郵電部親自部署，根據(jù)我國當(dāng)初研制無線市話的技術(shù)成果：SCDMA和TD-SCDMA技術(shù)為藍(lán)本，研制我國的3G標(biāo)準(zhǔn)。并在ITU向全球征集IMT-2000無線傳輸技術(shù)（RTT）方案之際，于1998年6月29日向ITU提交了我們中國人研制的名為TD-SCDMA（Time Division-Synchronous CDMA，時分同步碼分多址）的3G標(biāo)準(zhǔn)建議。而后又在ITU十幾次關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)之爭的國際會議上，經(jīng)過激烈的競爭與融合。
結(jié)果在1999年11月召開的國際電聯(lián)芬蘭會議上確定了3G無線接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并于2000年5月舉行的ITU-R 2000年全會上最終批準(zhǔn)通過。批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)包括碼分多址（CDMA）和時分多址（TDMA）兩大類5種技術(shù)。它們分別是：WCDMA、cdma 2000、CDMA TDD、UWC-136和EP-DECT。其中，前3種基于CDMA的技術(shù)是被公認(rèn)的主流技術(shù)，有頻分雙工（FDD）和時分雙工（TDD）兩種工作方式。CDMA TDD包括歐洲提出的UTRA（UMTS陸地?zé)o線接入）和中國提出的TD-SCDMA技術(shù)。2001年3月，3GPP通過R4版本，由中國提出的TD-SCDMA被接納為正式標(biāo)準(zhǔn)。由于UTRA TDD的歐洲主要提出者西門子公司已經(jīng)宣布放棄對其繼續(xù)進(jìn)行研發(fā)，轉(zhuǎn)而全力支持TD-SCDMA系統(tǒng)，TD-SCDMA因此成為當(dāng)時3G系統(tǒng)中事實上的唯一TDD標(biāo)準(zhǔn)。
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2、TD-SCDMA系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化
TD-SCDMA技術(shù)獲得ITU的通過推薦，但ITU并不負(fù)責(zé)其技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化過程。在2001年3月16日美國加洲棕櫚泉3GPP全會上，TD-SCDMA被3GPP接納，寫入3GPP R4規(guī)范。由此，3GPP將TD-SCDMA技術(shù)納入到了通用移動通信通信系統(tǒng)（UMTS，Universal Mobile Telecommunication System）中，進(jìn)行技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化過程，稱為國際標(biāo)準(zhǔn)，這標(biāo)志著TD-SCDMA被國際廣大的電信運營商和設(shè)備制造廠商所接受。
我國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會緊跟3GPP標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，于2006年開始，結(jié)合我國通信網(wǎng)的具體情況，研制和發(fā)布了大量的TD-SCDMA系統(tǒng)的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為我國TD-SCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的組建、設(shè)備的生產(chǎn)等提供了有力的技術(shù)保障。
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3、TD-SCDMA技術(shù)所使用的頻段
由于無線通信領(lǐng)域的特殊性，頻譜的劃分通常被視作各國政府對本國所采用移動通信體制的重要政策導(dǎo)向。2002年10月，我國信息產(chǎn)業(yè)部下發(fā)文件《關(guān)于第3代公眾移動通信系統(tǒng)頻率規(guī)劃問題的通知》（信部無[2002]479號）規(guī)定了3G的主要工作頻段；FDD方式：1920～1980MHz、2110~2170MHz；TDD方式：1880~1 920MHz、2010~2025 MHz（補充頻段，FDD方式：1755~1785MHz、1850~1880MHz；TDD方式：2300~2400MHz，與無線電定位業(yè)務(wù)共用）。此規(guī)劃明確規(guī)定在中國TDD方式具有155MHz的工作頻段，而FDD方式（包括WCDMA FDD和cdma 2000）僅得到了2×90MHz的頻段。我國把如此大一部分國際核心頻段預(yù)留給了TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)，同時又富有戰(zhàn)略性地將擴展頻段中的相當(dāng)一部分也劃分給了TDD，表明我國政府對TD-SCDMA的大力支持。
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二、TD-SCDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
TD-SCDMA技術(shù)是一種無線傳輸技術(shù)（RTT），要成為數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)，必須有核心網(wǎng)子系統(tǒng)。在成為UMTS家族之后，納入到了3GPP R4版本，即TD-SCDMA無線傳輸技術(shù)（RTT）可以使用UMTS的核心網(wǎng)絡(luò)（CN），而組成TD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。
UMTS系統(tǒng)同樣是由核心網(wǎng)（CN）、UMTS的陸地?zé)o線接入網(wǎng)（UTRAN，UMTS Terrestrial Radio Access Network）和用戶設(shè)備（UE）三部分組成。UMTS的CN是由GSM系統(tǒng)的CN演化而成，它具有與GSM系統(tǒng)相似的結(jié)構(gòu)。CN通過A接口與GSM系統(tǒng)的基站控制器（BSC）相連，通過Iu接口與UTRAN的無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC）相連。其中Iu接口又被分為連接到電路交換域（CS）、分組交換域（PS）和廣播控制域（BC）的接口。
UTRAN由若干通過Iu接口連接到CN的無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（RNS）組成，如下圖2所示。每1個RNS包含1個RNC和1個或多個Node B。Node B與RNC之間的接口為Iub接口。在UTRAN內(nèi)部，RNC通過Iur接口進(jìn)行信息交互。Iur接口可以是RNC之間物理上的直接連接，也可以靠通過傳輸網(wǎng)絡(luò)的虛擬連接來實現(xiàn)。每個RNS管理1組小區(qū)資源。在UE和UTRAN的每個連接中，1個RNS充當(dāng)服務(wù)無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（SRNS），1個或多個漂移無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（DRNS）通過提供無線資源來支持SRNS。
圖2：TD-SCDMA系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（RNS）
TD-SCDMA的內(nèi)容由3GPP的R4規(guī)定（在R99中只包含了3.84Mcps TDD）。TD-SCDMA是在R4及R4之后的版本才被納入3GPP規(guī)范的，此時TDD包括了3.84Mcps和1.28Mcps兩個選項，后者即為TD-SCDMA。在R4架構(gòu)下，移動交換中心（MSC）分離為MSC服務(wù)器（MSC-Server）和電路域-媒體網(wǎng)關(guān)（CS-MGW）。標(biāo)準(zhǔn)的兼容性決定了1.28Mcps TDD同樣能夠提供R99中所需要的全部功能。
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三、TD-SCDMA系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)
1、TD-SCDMA技術(shù)的相關(guān)接口
1）無線接口與多址方式：TD-SCDMA技術(shù)的空中接口稱為Uu 接口。TD-SCDMA是FDMA、TDMA和CDMA 3種基本傳輸模式的靈活結(jié)合，其基本特性之一是在TDD模式下，采用在周期性重復(fù)的時間幀里傳輸基本的TDMA突發(fā)脈沖的工作模式，通過周期性地轉(zhuǎn)換傳輸方向，在同一個載波上交替地進(jìn)行上、下行鏈路傳輸。Uu 接口是由我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1371.x《2GHz TD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) Uu接口物理層技術(shù)要求》所規(guī)定。
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2）Iub接口：RNC和Node B之間的接口稱為Iub接口。它是由我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1369.x《2GHz TD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) Iub接口技術(shù)要求》所規(guī)定。
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3）Iu接口：Iu接口是CN與RNC間的接口。它是由我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1374.x《2GHz TD-SCDMA/WCDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) Iu接口技術(shù)要求（第二階段） 》所規(guī)定的。
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2、TD-SCDMA技術(shù)所支持的業(yè)務(wù)
由于TD-SCDMA系統(tǒng)，具有較低的建網(wǎng)成本、較高的頻譜利用率以及所采用的技術(shù)本身的優(yōu)勢，可提供種類豐富、靈活多變的業(yè)務(wù)。依據(jù)3GPP規(guī)范和我國相關(guān)通信行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，TD-SCDMA系統(tǒng)可以提供的業(yè)務(wù)種類包括電信業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)、補充業(yè)務(wù)、智能業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)等。
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3、TD-SCDMA技術(shù)所提供的功能
在我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1365《2GH TD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)無線接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求》中給出了相應(yīng)TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)的功能要求。
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四、TD-SCDMA技術(shù)的優(yōu)缺點
所有的標(biāo)準(zhǔn)都有其優(yōu)點和缺點，TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)也一樣。TD-SCDMA技術(shù)的優(yōu)點在于：有利于頻譜的有效利用；更適合于不對稱業(yè)務(wù)；上、下行鏈路中具有對稱信道特性；設(shè)備成本低等。TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的缺點在于：移動速度與覆蓋問題；基站的同步問題；干擾問題等。其具體描述詳見下表4。
表4：TD-SCDMA技術(shù)的優(yōu)缺點描述
TD-SCDMA技術(shù)經(jīng)過后續(xù)的發(fā)展，不斷增加了HSPA（HSDPA和HSUPA）、HSPA+等功能與技術(shù)，為TD-SCDMA系統(tǒng)的應(yīng)用及用戶業(yè)務(wù)服務(wù)贏得了先機。
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