中国的4G技术方案(2010-07-29 08:52:06)
关于ITU的4G技术方案前面已经写了很多了。ITU一共征集到了六个技术方案,其中一个是中国提交的技术方案。
 
大家都知道中国最近在大力推动TD-SCDMA商用化,据说这两天中国移动的第四期招标结果要出来了。做电信这一行的都知道,任何技术的演进是一个非常重要的事,一个技术如果没有未来发展趋势,多半他现在的商用过程也会很艰难,没有人会购买一个没有前途的技术。
 
所以,中国在推动TD-SCDMA商用化的同时,也在积极的准备下一代技术。
 
技术发展用标准化组织发布的标准版本来解释比较简单一些。这个与软件版本是一样的道理,比如微软的Windows操作系统,从3.0版本开始出名,到现在是Windows 7。3GPP正式发布的第一个版本叫做R99,第二个版本叫做R4,然后是R5、R6、R7、R8、R9和R10。前面四个版本都是基于CDMA技术的,包括业界经常提到的HSDPA、HSUPA、HSPA和HSPA+等技术。从R8开始采用OFDMA技术,也就是著名的LTE。3GPP提交给ITU的是R10,所以,3GPP的R10也叫做LTE-Advanced。
 
在几年前,业界一般认为OFDMA技术应该是4G技术。但在WiMAX的竞争压力下,3GPP等标准化组织匆匆引入了OFDMA技术,这使得按技术分代的方式产生了混乱。R8虽然引入了OFDMA技术,做了大幅度的技术更新,但只被称为3.5代,提交ITU的R10虽然被叫做4G技术,但从技术更新的角度来说,仅仅对R8做了有限的更新。LTE分成两个模式,其中TDD模式我们命名为TD-LTE,我国做了很大的投入。另外一个是FDD模式。
 
如果说TD-SCDMA还算是一个中国的技术,那么从LTE时×××始,中国已经变得更加开放和自信,华为和中兴等企业已经成为当之无愧的国际性大企业。TD-LTE从一开始就是面向国际化的,准备成为一个真正的国际标准。
为了TDD的特色,中国企业在这个领域搞出了不少东西。
 
1、帧结构和特殊时隙。
双工方式的不同,最直接的就是对于空中接口无线帧结构的影响。TDD系统需要保护时间间隔来避免两个方向的无线信号之间的收发干扰,因此形成了TD-LTE与LTE FDD不同的帧结构设计。三个特殊时隙是TD-SCDMA的技术特色,在TD-LTE中依然保持了这个技术特色,并且三个时隙的宽度可调,以适应不同的小区半径。
 
同步信号是另一项体现不同双工方式的设计。LTE中用于小区搜索的同步信道包括“主同步信号”和“辅同步信号”。TD-LTE中,辅同步信号位于子帧0的末尾,主同步信号位于特殊子帧,即DwPTS的第三个符号。这样,在两种帧结构中,同步信号在无线帧中的绝对位置不相同。由于同步信号是终端进行小区搜索时最先检测的信号,这样不同的相对位置的设计使得终端在接入网络的最开始阶段就可以检测出网络的双工方式,即LTE FDD或者TD-LTE。
 
短RACH(Random Access CHannel)是TD-LTE的另一项特殊设计。短RACH在特殊时隙的最后部分(即UpPTS)进行发送,这样,在网络条件允许的情况下,利用这一部分的资源完成上行随机接入的操作,避免占用正常子帧的资源。
 
2、上下行时隙分配。这个是TDD技术的特色,可以通过动态调整上下行的时隙分配来调整上下行业务能力。
为了解决上下行时隙不对称问题,引入了Multiple ACK/NAK的概念,即使用一次ACK/NAK信号完成对前续若干个下行数据的反馈。
 
允许同一时间上存在多个随机接入信道(频分)是TDD上下行时分结构形成的又一设计结果。支持频分的随机接入信道,即在同一时间位置上采用不同频率的区分提供多个随机接入信道,以为系统提供足够的随机接入信道的容量。
 
上面介绍的大部分内容已经包含在R8中,R10主要增加了载波聚合、多点协作传输技术(CoMP)、中继技术(Relay)和增强型MIMO等技术,虽然中国企业也做了不少贡献,但与FDD基本一样,就不过多介绍了