WCDMA與TD-SCDMA混合組網下的一體化基站構想

　　WCDMA和TD-SCDMA是3G標準的兩種主要制式，未來，中國的3G網很有可能出現WCDMA和TD-SCDMA兩種制式共存的局面。同時，由于WCDMA與TD-SCDMA技術擁有相同的核心網絡，這使它們合并組網也成為可能。所以我們可以大膽推測，WCDMA和TD-SCDMA混合組網是我國3G移動通信網絡的發(fā)展趨勢，如果能在基站內以硬件共用的方式實現這兩種移動通信體制，將極大地降低建網成本，并有利于日常維護、更新升級。

　　1、WCDMA與TD-SCDMA混合組網

　　1.1　混合組網的必要性

　　WCDMA采用DS-CDMA多址方式，并通過自適應天線、多用戶檢測、分集接收、分層式小區(qū)結構等先進技術來提高系統(tǒng)性能；采用導頻符號相干 RAKE接收方式，解決了上行信道容量受限的問題；采用精確的功率控制，抗衰落性能較好；使用碼片速率為3.84Mchips/s的5MHz信道帶寬，支持高速數據速率，并且增加了多徑分集的優(yōu)勢；同時支持各種可變的用戶數據速率，可以實現快速的無線容量分配，可達到分組數據業(yè)務的最佳吞吐量[1,2]。

　　TD-SCDMA系統(tǒng)采用了智能天線技術，可以極大地降低多址干擾，提高系統(tǒng)容量；而采用上行同步技術和軟件無線電技術，可以簡化硬件成本，降低開發(fā)周期；具有較高的頻譜靈活性和頻譜利用率，支持非對稱數據業(yè)務。按UMTS的分析，到2010年，上、下行的業(yè)務比將達到1:10，而工作在TDD 模式的TD-SCDMA系統(tǒng)在處理這種不對稱業(yè)務方面有著天然的優(yōu)勢。因為TD-SCDMA系統(tǒng)可以通過調整上、下行時隙的轉換點來靈活地適應無線移動用戶在上、下鏈路上業(yè)務量大小不對稱的要求，從而可以很方便地均衡上、下行業(yè)務。WCDMA系統(tǒng)需要對稱頻帶，在目前頻率資源十分緊張的情況下，要找到符合要求的對稱頻段非常困難，而TD-SCDMA系統(tǒng)可以“見縫插針”，只要有滿足一個載波的頻段（1.6M）就可使用，因而可以靈活有效地利用現有的頻率資源，不足之處在于覆蓋距離較FDD方式小，抗衰落和抗多普勒效應能力比連續(xù)傳輸的FDD方式差[1，3]。

　　國家大力扶持民族產業(yè)，因此TD-SCDMA的前景是樂觀的，必有運營商得到TD-SCDMA牌照。而WCDMA技術在擁有全球最大GSM移動通信網絡的中國移動通信市場也將占有重要的位置，因此，為了適應3G系統(tǒng)的業(yè)務需求，估計運營商在規(guī)劃和建設3G移動通信網絡時，會將WCDMA和TD- SCDMA兩種制式結合起來混合組網。

　　1.2　混合組網的可行性

　　首先，WCDMA和TD-SCDMA兩種體制的核心網絡主要基于GSM MAP，兩者的主要區(qū)別在于對無線接口的定義不同，這為兩者混合組網提供了必要的技術基礎；其次，當兩者進行混合組網時，無需重復建設核心網絡，可以在滿足多用戶需求時提供高質量的通信服務，從而降低建網成本。WCDMA技術更適合廣泛領域的覆蓋，比如農村地區(qū)；而TD-SCDMA更適合熱點地區(qū)的覆蓋，比如人口密集的城市。因此，兩者的有效結合可以達到進一步降低建網成本的目的。

　　1.3　混合組網對一體化基站的需求

　　隨著移動通信技術的迅猛發(fā)展，新的通信體制和通信產品不斷推出，通信產品的生存周期短，開發(fā)費用上升，傳統(tǒng)的開發(fā)設計思路已很難適應。如果能在基站的一個硬件系統(tǒng)內實現WCDMA和TD-SCDMA兩種體制兼容，并具有較強的擴展能力，不僅可以降低建網成本，簡化電路設計，還具備抗干擾能力強、設備體積小、操作維護靈活、更新換代便捷等優(yōu)點。

　　2、一體化基站研究

　　2.1　一體化結構

　　本文所指的“一體化”是指在同一個硬件平臺上實現WCDMA、TD-SCDMA移動通信信號的基帶處理?；鶐幚砗w調制/解調、擴頻/解擴、信道編譯碼、交織/去交織等內容。一種簡單易行的一體化實現途徑是：預先將各種體制的基帶處理軟件保存到存儲單元，使用時從存儲單元選擇其中的一種加載到一體化單元，然后再與其它單元協調運行完成所需功能。圖1是一體化單元的結構框圖。

圖1　一體化單元框圖

　　2.2　一體化基站的可行性

　　一體化基站的實現主要要滿足[4]：

　　◆器件具有可編程性。

　　◆通信功能軟件化。

　　◆可編程器件能滿足通信軟件運行對硬件資源的需求。

　　目前，以DSP、FPGA為代表的可編程器件已在通信領域廣泛使用，這些器件正向著更快的運行速度、更強的運算能力和更加快捷的應用開發(fā)等方向發(fā)展。數字信號處理技術在通信領域的應用，也使得通信功能以軟件的形式實現成為現實。因此，對我們而言，一體化的關鍵在于，構造的硬件平臺能否達到兩種 3G通信體制的運行要求。