三大3G主流制式比較

1序言

2009年1月7日，工業(yè)和信息化部批準(zhǔn)發(fā)放3張第三代移動(dòng)通信（3G）牌照，此舉標(biāo)志著我國(guó)正式進(jìn)入了3G時(shí)代。它們分別是基于FDD制式的CDMA2000和WCDMA,以及TDD制模式的TD-SCDMA。其中TD-SCDMA在高效的頻譜利用率以及對(duì)業(yè)務(wù)支撐的靈活性等方面有著天然的優(yōu)勢(shì)，非常符合未來(lái)移動(dòng)通信的發(fā)展方向，將會(huì)在未來(lái)的3G競(jìng)爭(zhēng)中展現(xiàn)出強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。

2TDD與FDD比較

在FDD（頻分雙工）制式中，系統(tǒng)采用成對(duì)對(duì)稱(chēng)的頻譜來(lái)提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)以及數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。整個(gè)頻帶被裁分未若干窄帶業(yè)務(wù)信道，每對(duì)信道之間須保留一定的保護(hù)間隔，以防止臨頻干擾。毫無(wú)疑問(wèn)，F(xiàn)DD制式非常適合于語(yǔ)音類(lèi)的上下行對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)，因而可以成為移動(dòng)通信系統(tǒng)的典型標(biāo)準(zhǔn)之一。然而，用戶對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖鲩L(zhǎng)，3GPP提出3G的下行傳輸速度需達(dá)到2Mbit/s以適應(yīng)各種對(duì)稱(chēng)的以及非對(duì)稱(chēng)的業(yè)務(wù)需求，由此導(dǎo)致用戶對(duì)頻帶以及數(shù)據(jù)吞吐量猛增。因而，頻譜的利用效率必將成為3G競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。

FDD難以實(shí)現(xiàn)最佳的頻譜效率

在3G的對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)方面，上、下行鏈路形成一個(gè)對(duì)稱(chēng)的雙工業(yè)務(wù)負(fù)載。在FDD制式下，由于上、下行鏈路業(yè)務(wù)負(fù)載的對(duì)稱(chēng)性，對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)將在成對(duì)對(duì)稱(chēng)的頻譜上呈現(xiàn)最佳的頻譜效率。然而，隨著大規(guī)模的無(wú)線包交換業(yè)務(wù)的廣泛應(yīng)用，非對(duì)稱(chēng)雙工業(yè)務(wù)成為無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的主要負(fù)載。其最典型的特征就是上、下行鏈路中的業(yè)務(wù)負(fù)載量不再是對(duì)稱(chēng)出現(xiàn)，而是取決于不同的業(yè)務(wù)類(lèi)型。為了達(dá)到最佳的頻譜效率，則需要各種業(yè)務(wù)都可能靈活的調(diào)用有限的頻譜資源。然而在FDD的固定的上、下行頻譜分配的模式下，靈活的將對(duì)稱(chēng)的頻譜分配給非對(duì)稱(chēng)的上、下行業(yè)務(wù)負(fù)載是不可能的。因此，基于FDD成對(duì)對(duì)稱(chēng)的頻帶分配制式實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音或數(shù)據(jù)等對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)的業(yè)務(wù)負(fù)載很難達(dá)到最佳的頻譜利用效率，最終將造成一定程度上的頻譜資源浪費(fèi)。

TDD將頻譜利用率推向最高

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)的最佳的頻譜效率，靈活的、自適應(yīng)的頻譜分配是十分必要的。在TDD制式中，無(wú)線信道被分為若干的TDMA無(wú)線幀，這個(gè)幀結(jié)構(gòu)又被進(jìn)一步細(xì)化為若干的時(shí)隙，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)線信道在時(shí)域中的周期性重復(fù)。TD-SCDMA采用時(shí)分雙工制式，能在同一頻段的不同時(shí)隙中發(fā)送上行（由終端到基站）或下行（由基站到終端）數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了基于不同的業(yè)務(wù)類(lèi)型，上、下行頻段的靈活分配。當(dāng)無(wú)線信道承載非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)是，更多的時(shí)隙被分配給下行鏈路；而當(dāng)進(jìn)行語(yǔ)音等對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)時(shí)，上、下行鏈路則占有相同數(shù)量的時(shí)隙。碼分多址接入（CDMA）技術(shù)的采用，使得同一頻段的同一時(shí)隙中可以承載多個(gè)用戶，用戶間使用獨(dú)立的碼分信道，用戶數(shù)據(jù)分布于整個(gè)帶寬上，從而更加高效的利用了頻譜資源。TD-SCDMA有效的結(jié)合了TDD和CDMA的優(yōu)勢(shì)，大幅度的提高了無(wú)線傳輸速率（達(dá)到2Mbit/s）；同時(shí)支持根據(jù)不同的業(yè)務(wù)類(lèi)型，靈活的分配上、下行鏈路的頻譜資源。

由以上的分析可以看出，F(xiàn)DD制式下的上、下行鏈路固定頻譜分配，無(wú)法從頻域上根本的解決頻譜利用率低的問(wèn)題。而TD-SCDMA采用TDD系統(tǒng)制式，可以靈活分配對(duì)稱(chēng)、非對(duì)稱(chēng)以及混合業(yè)務(wù)的上、下行鏈路所占用的頻譜資源。同時(shí)，由于TD-SCDMA不需要成對(duì)的頻帶資源支持，因而可以利用目前頻譜規(guī)劃中的散雜頻譜資源，使得整個(gè)頻譜規(guī)劃更加簡(jiǎn)便。