TD-WCDMA向LTE演進(jìn)路徑分析

2010年，3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)進(jìn)入第三個(gè)年頭，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基本成熟，但給消費(fèi)者帶來(lái)的體驗(yàn)提升程度遠(yuǎn)低于光進(jìn)銅退和Wi-Fi。在高通已經(jīng)放棄UMB（EV-DO Rev.C）技術(shù)、WiMAX技術(shù)在國(guó)內(nèi)沒(méi)有大規(guī)模部署的情況下，剩下的TD-SCDMA和WCDMA技術(shù)應(yīng)如何向后演進(jìn)，兩種體制在演進(jìn)中有哪些技術(shù)差異？這些差異導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的組建需關(guān)注哪些問(wèn)題？這都是運(yùn)營(yíng)商極其關(guān)注的敏感問(wèn)題。

LTE標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)

3GPP根據(jù)無(wú)線(xiàn)空口和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展，將其演進(jìn)分為R99、R4、R5、R6、R7、LTE（R8）等版本。目前國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商WCDMA網(wǎng)絡(luò)在空口和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)側(cè)大約處于R6版本階段，已部署了HSPA網(wǎng)絡(luò)，但核心網(wǎng)部分還未引入IMS、WLAN接入以及多媒體廣播與多播業(yè)務(wù)。

根據(jù)TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和CCSA的規(guī)劃，TD-SCDMA技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)將分為三個(gè)階段，在標(biāo)準(zhǔn)上分別對(duì)應(yīng)于3GPP R4、R5/R6/R7和LTE（R7/R8）。目前，國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商WCDMA網(wǎng)絡(luò)在空口和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)側(cè)大約處于第二階段版本。

LTE雖然擁有諸多革命性的創(chuàng)新，但喪失了現(xiàn)有3GPP 3G系統(tǒng)的兼容性。對(duì)于已經(jīng)建設(shè)3G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，在3G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上盡量提高性能，向LTE靠攏，是非常實(shí)際的課題。因此，HSPA在向LTE演進(jìn)的路線(xiàn)上出現(xiàn)了過(guò)渡性選擇：HSPA+和HSOPA。

HSPA+的宗旨是要保持與UMTS第6版本（Rel6）的后向兼容性，同時(shí)盡量縮小與LTE之間的距離。為此，HSPA+引入了MIMO、高階調(diào)制（上行16QAM/下行64QAM）、CPC、增強(qiáng)的MAC層等技術(shù)。

在HSPA+之后，將是HSOPA，HSOPA的目的是實(shí)現(xiàn)與3GPP LTE的前向兼容性，其最大特征是空口使用OFDM調(diào)制技術(shù)，可以平滑演進(jìn)到LTE，但不兼容HSPA/HSPA+。

網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)和組網(wǎng)建議

縱觀(guān)TD-SCDMA和WCDMA的演進(jìn)路線(xiàn)，從HSDPA/HSUPA到LTE，各具有相互無(wú)法替代的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)造就了自身的缺陷，但總的來(lái)說(shuō)是一個(gè)技術(shù)差異逐漸縮小的過(guò)程，最后在LTE階段統(tǒng)一為一種體制下的兩種雙工方式。

在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)側(cè)，WCDMA的標(biāo)準(zhǔn)化制定較早、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展比較成熟，比較適合按照HSDPA→HSUPA→HSPA+→HSOPA/LTE的路線(xiàn)演進(jìn)。而TD-SCDMA因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)化的延遲，可以考慮將HSUPA和HSPA+合并的方式，按照HSDPA→HSDPA/HSPA+→HSOPA/LTE的路線(xiàn)進(jìn)行演進(jìn)。運(yùn)營(yíng)商在WCDMA和TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過(guò)程中組網(wǎng)與建網(wǎng)需要注意以下問(wèn)題：

基本原則

無(wú)論基于哪種技術(shù)（WCDMA還是TD-SCDMA）、在技術(shù)演進(jìn)的哪個(gè)階段、采用何種技術(shù)組網(wǎng)，新的網(wǎng)絡(luò)的NodeB無(wú)線(xiàn)覆蓋范圍要在保證容量需求和質(zhì)量要求的前提下，盡量多與原有網(wǎng)絡(luò)相仿，無(wú)論是大于還是小于原有網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍都會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)以及新舊網(wǎng)絡(luò)共存的復(fù)雜度，增加網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。

WCDMA演進(jìn)建設(shè)

WCDMA擁有成熟的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)應(yīng)用能力積累，適用于大區(qū)制的國(guó)際和國(guó)家范圍內(nèi)的覆蓋及對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)（如話(huà)音、交互式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等）。在其網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)建設(shè)時(shí)需要考慮的問(wèn)題主要是采用覆蓋方式和載波使用。

連續(xù)覆蓋可以提高用戶(hù)的滿(mǎn)意度，但成本較高。另外，考慮到初期用戶(hù)可能是采用筆記本電腦高速接入的方式會(huì)比較多，對(duì)移動(dòng)性要求不高，所以網(wǎng)絡(luò)部署初期可以是熱點(diǎn)覆蓋。隨著高速數(shù)據(jù)用戶(hù)的增加以及智能手機(jī)的普及，可以發(fā)展連續(xù)覆蓋。

分別使用不同載波的優(yōu)點(diǎn)是演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)網(wǎng)可同時(shí)獲得最高的容量；缺點(diǎn)是相比共享載波方式，網(wǎng)絡(luò)部署成本較高。共享載波的優(yōu)點(diǎn)是，可以以低成本進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署，無(wú)需增加新的頻率和系統(tǒng)硬件，相比現(xiàn)網(wǎng)有更好的性能表現(xiàn)，更高的系統(tǒng)吞吐量；缺點(diǎn)是相比單獨(dú)載波方式，頻率利用率較低。為實(shí)現(xiàn)HSPA/HSPA+/HSOPA等的最大傳輸速率,需消耗近乎所有的信道碼資源。

還應(yīng)注意的是，HSPA/HSPA+/HSOPA等演進(jìn)技術(shù)對(duì)下行功率使用的突發(fā)特性會(huì)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)造成影響，在功率資源的分配上，應(yīng)給現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)保留適當(dāng)?shù)挠嗔恳詼p輕這種影響。這樣也會(huì)反過(guò)來(lái)影響HSPA/HSPA+/HSOPA等演進(jìn)技術(shù)的吞吐量，需要進(jìn)行功率資源和碼資源的平衡。

TD-SCDMA演進(jìn)建設(shè)

針對(duì)TD-SCDMA的特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)初期可能有兩種方案，分別是HSPA/HSPA+與TD-SCDMA共小區(qū)直接建網(wǎng)，以及HSPA/HSPA+與TD-SCDMA使用不同的小區(qū)分層建網(wǎng)。

HSPA/HSPA+與TD-SCDMA共小區(qū)，包括異載頻和共載頻等形式，兩者共同使用基站功率、載頻、時(shí)隙和信道化碼等資源，在系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度下發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì)。采用同頻組網(wǎng)方案，需要平衡TD-SCDMA傳統(tǒng)承載業(yè)務(wù)和HSPA/HSPA+高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)無(wú)線(xiàn)資源的使用。在建網(wǎng)初期，傳統(tǒng)承載業(yè)務(wù)和HSPA/HSPA+的業(yè)務(wù)量約為70%和30%，在無(wú)線(xiàn)資源的分配上也大致按此比例。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段容量的預(yù)測(cè)，TD-SCDMA小區(qū)采用3載波可以滿(mǎn)足城區(qū)的容量需求（CS話(huà)音+PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)），這樣根據(jù)上述無(wú)線(xiàn)資源的分配比例并結(jié)合TD-SCDMA載波特點(diǎn)，可以采用上下行對(duì)稱(chēng)或非對(duì)稱(chēng)的承載方式。

HSPA/HSPA+采用與TD-SCDMA不同的小區(qū)進(jìn)行組網(wǎng)，組成另外一層網(wǎng)絡(luò)。TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)承載CS業(yè)務(wù)和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，HSDPA網(wǎng)集中提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，通過(guò)切換實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)間業(yè)務(wù)承載能力的互補(bǔ)。

縱觀(guān)TD和WCDMA的演進(jìn)路線(xiàn)，新技術(shù)、新機(jī)制層出不窮，網(wǎng)絡(luò)的性能和架構(gòu)不斷優(yōu)化，但TDD和FDD的本質(zhì)差異和技術(shù)成熟度差異貫穿其中。時(shí)分/頻分雙工方式差異導(dǎo)致幀結(jié)構(gòu)的不同，進(jìn)而導(dǎo)致上下行信道的差異，導(dǎo)致信道控制、媒體訪(fǎng)問(wèn)控制、資源調(diào)度機(jī)制的不同，導(dǎo)致切換和干擾抑制等網(wǎng)絡(luò)機(jī)制的差異，導(dǎo)致移動(dòng)性、覆蓋等網(wǎng)絡(luò)特性的不同，最終導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)的策略的差異。WCDMA成熟穩(wěn)定，新技術(shù)的部署實(shí)現(xiàn)直接基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)考慮資源的共用和覆蓋模式；而TD-LTE作為一個(gè)技術(shù)和成本上都非常有特色的標(biāo)準(zhǔn)，但在標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展和技術(shù)成熟度上落后于LET-FDD，演進(jìn)建設(shè)必須與TD網(wǎng)絡(luò)自身建設(shè)同步考慮。