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TD—SCDMA与WCDMA的比较分析
作者:张春旺等
来源:《硅谷》2015年第02期
摘 要 目前社会已经步入了3G时代,并且正在朝着4G不断发展。相对来讲,当前的3G技术更为成熟,也是目前使用范围最广的一种通信技术。而TD-SCDMA与WCDMA都是3G技术中最为典型的技术标准。两者虽然都是为了3G网络技术而服务,但是其在无线原理、技术、规划以及业务能力上,还是存在一定的不同。为此本文就来对两者进行相应的比较分析。 关键词 TD-SCDMA;WCDMA;3G技术;无线原理;比较
中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2015)02-0230-01
近些年在科技的推动下,无线网络通信技术发展迅猛,在短短的5年之内,就从2G网络陆续发展到3G网络和4G网络,为人们提供了更为便捷快速的无线网络服务,同时也促进了信息科技的高速发展。在3G时代下,对TD-SCDMA技术和WCDMA技术进行研究和分析是很有必要的,这是因为这两种技术都是3G的主要制式,是决定3G网络运行效率的关键。以下本文就通过概述TD-SCDMA技术和WCDMA技术,来分析两者的不同之处。 1 TD-SCDMA技术和WCDMA技术概述
在我国,TD-SCDMA技术标准主要是应用于中国移动运营商,其是在2008年由中国移动首次应用在通信领域,这个由中国自主研发的3G标准得到了国际电信联盟的认可,这不但标志着我国的通信技术获得了巨大的飞跃和发展,也是我国通信技术追赶到世界先进水平的重要里程碑。
而相对来讲,WCDMA的研发和应用时间则相对较早,其最早源于欧洲与日本,在GSM获得巨大成功之后,WCDMA也随之得到了快速发展,目前已经是移动通信市场上最重要的无线通信技术标准,也是世界各国都公认的一种通信标准。
当然,无论是TD-SCDMA,还是WCDMA,都是我国3G网络技术发展中的重要技术标准,也是促进我国3G通信事业发展的重要基础技术,都应该被充分重视起来。为此本文就重点对这两个技术标准进行了研究对比。 2 无线原理对比
与CDMA技术不同,TD-SCDMA与WCDMA并不是由CDMAIS演进而来,其核心网络也并不是ANSI-41。事实上,两者均是在GSM的基础上演进而来,所使用的核心网络是MAP。这是两者无线原理的共同点。
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TD-SCDMA与WCDMA的无线原理不同点在于两者的无线传输方式有所不同,前者主要是采取了FDMA+TDMA+CDMA的方式,后者则主要为FDMA+CDMA,并没有TDMA。也正是因为如此,TD-SCDMA与WCDMA的关键技术也存在一定的差异。 3 关键技术对比
对于TD-SCDMA与WCDMA的关键技术来讲,主要可以从双工方式、天线、检测技术、切换方式、同步方式等五个方面来分析。
首先,在双工方式上,TD-SCDMA主要是以TDD的形式进行分工,所以其上行频带与下行频带是保持一致的,并未有太大差异。而WCDMA则与之恰恰相反,这是因为其采用的是FDD形式进行分工。
第二,在天线方面,TD-SCDMA为更为先进的智能天线,而WCDMA则是使用较为普通的分集天线。所以拥有智能天线的TD-SCDMA能够覆盖更大的范围,并且能够增强系统的性能,使各个小区之间的干扰问题降低到最小,同时还可以在很大程度上增大系统的扩容能力。也正是因为智能天线的应用,使得其能够对小区内的所有通信中的移动终端进行实时跟踪与激活,从而为其提供良好的通信网络服务。而WCDMA所采用的普通分集天线则只能均匀的对小区内的移动终端提供服务,不能很好的避免小区之间所形成的干扰问题,也无法达到很好的波赋性效果。所以就天线的这一技术层面上来讲,TD-SCDMA技术要比WCDMA技术更强大。
第三,在检测技术方面,TD-SCDMA技术可以实现多用户的联合检测,而WCDMA技术则只能对单用户进行检测,这是因为后者采用的是Rake的检测技术,其最大处理路径只有4条,而前者的联合检测最大处理路径则多达16条,为此,其检测能力更强,这也是TD-SCDMA技术能够避免小区之间相互干扰问题的主要原因。
第四,在切换方式上,TD-SCDMA与WCDMA也有所不同,虽然其都是由GSM演进而来,但是却并不是继承了GSM的硬切换方式,前者主要是接力切换,后者则多是软切换。 第五,在同步方式上,TD-SCDMA对系统同步要求很严,但WCDMA却并非如此。这是因为TD-SCDMA系统多采用空中接口形式,对同步的要求较高,其精度甚至要达到微秒级以下。但是WCDMA则可以是同步也可以异步,要求并不是很高。 4 网络规划
事实上,TD-SCDMA与WCDMA不但在无线原理和关键技术上有很大不同,两者在网络规划方面更是存在非常明显的不同。例如TD-SCDMA的小区呼吸效应并不是十分明显,覆盖对话务负荷也不是十分敏感,但是WCDMA则与其完全相反。再例如TD-SCDMA采用接力切换方式,所以对切换比例并不是十分明显,但是以软切换为主的WCDMA则与之完全不同,需要考虑资源消耗的问题。除此之外,TD-SCDMA与WCDMA在规划方面所存在的差异还表
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现在扰码数量、业务覆盖面积和上下行业务对称性等其他方面。以下本文以呼吸效应、容量规划、码资源规划和频率资源规划为例,进行详细的对比分析。 1)呼吸效应。
WCDMA系统存在呼吸紧缩,TD系统中呼吸效应微弱。TD-SCDMA各业务覆盖半径近似相同,可实现各种业务的连续覆盖;WCDMA的上行覆盖随数据率的增加而减小。 2)码资源规划。
两种系统均采用信道化码和扰码的扩频方案,其中信道化码为OVSF码,在上行用于区分用户;扰码在下行用于区分小区。 3)频率资源规划。
TD-SCDMA和WCDMA都是同频组网。TD-SCDMA也可以采用N频点同频组网。 5 结束语
综上所述,虽然TD-SCDMA与WCDMA都是由GSM演进而来,但是两者在使用中还是有很大的区别和不同,所以不能一概而论。本文从不同的角度对两者进行了分析和研究,指出了其相同点和不同之处,以便于读者更好的区分TD-SCDMA与WCDMA,仅供交流参考。 参考文献
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