张平

北京邮电大学无线新技术研究所、泛网无线通信教育部重点实验室

北京邮电大学，北京市海淀区西土城路10号，100876

E-mail: pzhang@bupt.edu.cn

摘要：针对TD-SCDMA系统的长期可持续发展，本文从TD-SCDMA系统关键技术演进、产业链发展、后续标准演进、市场运营发展等方面分析了TD-SCDMA系统的长期可持续性发展优势。得出了TD-SCDMA系统在上述方面仍将保持健康可持续发展态势的结论，认为TD-SCDMA系统必将随着TD-SCDMA的全面市场运营工作的开展而迎来一个全新的高速发展阶段。

关键词：TD-SCDMA；产业链；TD-LTE；市场推广；4G

引言：

TD-SCDMA系统自1998年由中国正式向国际电信联盟（ITU）提交标准建议以来，已经经历了十年的发展历程。TD-SCDMA系统标准主要由我国大唐电信提出，是我国通信发展历史上首次主导制定的国际标准^[1]。TD-SCDMA系统标准依次被ITU及3GPP接纳为3G正式标准，成为3G国际三大主流标准之一，在我国自主创新体系中占据重要的地位，为我国通信行业整体实力的提升做出了突出的贡献。

TD-SCDMA系统十年以来的发展历程如图1所示，经过了3G试验、TD产业联盟成立、产业化专项技术试验、规模网络技术试验、试商用直至3G牌照正式发放等一系列阶段，用一系列试验结果有力的击破了关于TD-SCDMA的“技术补充论”、“产业化论”、“网络性能论”等各种针对TD-SCDMA系统发展不利的论调，最终迎来了TD-SCDMA系统标准的正式商用。

图1：TD-SCDMA十年发展历程

本文写于TD-SCDMA系统即将开始全国范围内开展商用的时期，针对TD-SCDMA系统即将迎来的市场应用、业务运营等新一轮挑战，从关键技术演进、产业链发展、标准演进、运营发展等方面分析TD-SCDMA系统的长期可持续性发展优势。

一、         TD-SCDMA技术长期可持续发展分析

TD-SCDMA系统采用了时分双工、智能天线、联合检测、上行同步、接力切换、动态信道分配等一系列关键技术，结合TD-SCDMA系统的帧结构设计、信道结构设计等特色系统设计，与2G系统以及3G其它系统相比，在系统频谱效率、容量、数据吞吐量等系统重要性能指标方面有大幅度的提升^[1]。TD-SCDMA系统关键技术方面的长期可持续发展优势主要包括如下方面：

TD-SCDMA系统采用时分双工（TDD）技术，天然具有见缝插针利用零散频段、高效支持对非对称数据业务且具有信道互惠性等三大优势，对系统设计、载频使用、运营发展等方面带来极大的好处。从目前移动通信技术的4G发展演进趋势看来，TDD技术必将还会在4G系统中发挥更大的作用。

TD-SCDMA采用智能天线技术，可以大幅度降低系统内多径、多址干扰，为用户提供跟踪波束，节省发射功率，提高系统容量，扩大系统覆盖，同时可以实现用户位置的定位，是TD-SCDMA系统的重要关键技术。智能天线本身是一种多天线技术，属于采用波束赋形技术的多入多出（MIMO）技术之一。多天线技术已经被确认为3G增强系统（E3G）及未来4G系统的基本关键技术之一，TD-SCDMA系统已经领先一步。

TD-SCDMA采用动态信道分配技术，灵活分配时隙、码道、智能天线空间角度等多维无线资源，已经向未来4G系统的全动态调度技术迈出了重要的一步。调度技术虽然不属于标准化工作的范畴，但是调度技术对实际设备及系统性能的影响非常大，是系统开发不可或缺的关键技术之一。

另外，TD-SCDMA系统引入了多用户/多小区/多扇区联合检测技术、软件无线电技术、多频点技术、TD-MBMS技术等，小区呼吸效应微弱，有利提高频谱利用率并降低组网成本及前期投入，并且在TD-SCDMA系统多样化特色业务支持方面提供了技术保障。

二、         TD-SCDMA产业链长期可持续发展分析

TD-SCDMA产业联盟于2002年成立，随着TD-SCDMA产业化进程迅速推进，TD-SCDMA产业联盟已形成了以我国自主创新企业为主体，包括众多国际知名跨国公司参与的，涵盖系统、芯片、终端、测试仪器仪表等配套环节在内的完整的产业链。TD-SCDMA产业联盟目前已有成员企业50余家，遍及系统设备开发，芯片, 终端，网络优化，业务应用，测试仪表等，产业链环节已较完善，已形成可年产TD-SCDMA基站系统数百万信道、手机数千万台套的产业能力。投身整个TD-SCDMA的产业链的知名厂商有近百家，还有很多配套的中外企业，使得产业链布局更加完善，各个产业环节商用成熟度不断提高。

TD-SCDMA产业联盟的成立有力的促进了TD-SCDMA系统的产业链发展，在加强我国已有的通信设备制造商实力的同时，也促进了我国芯片制造业、测试仪表业等原先较为薄弱环节的长足发展。电信研究院搭建了MTNet试验网，对TD-SCDMA系统网络性能的测试提供了良好的环境。针对TD-SCDMA产业化应用中终端测试部分的关键问题，星河亮点通信软件有限责任公司在TD-SCDMA终端综合测试仪和TD-SCDMA RRM一致性测试仪的研发方面填补了TD-SCDMA终端产业链中的一项空白，已经应用于MTNet试验环境，促进了TD-SCDMA终端产业化过程。

随着TD-SCDMA系统在全国范围内市场运营工作的全面展开，TD-SCDMA产业联盟及产业链必将会得到世界范围内更多厂家的支持与推动，并且随着TD-SCDMA系统逐步迈出国门在其它国家建设试验网络，TD-SCDMA产业联盟及产业链必将更加向国际化发展。

2008年7月12日，TD-SCDMA产业联盟再次扩军10家: 中国移动通信集团公司、中国邮电器材集团公司等10家企业正式加入TD-SCDMA产业联盟，使联盟覆盖了运营、制造、渠道等从生产到市场各产业环节，并有利国际化推进。在TD-SCDMA产业链的终端部分，诺基亚公司于2008年11月21日在澳门重申了对TD-SCDMA标准的承诺和支持。诺基亚在TD-SCDMA终端领域的实质介入，对于整个产业链的完善无疑是非常关键的。目前，在全球前五大手机厂商中的三星、LG、摩托罗拉均已经推出了TD-SCDMA手机。

TD-SCDMA产业联盟及产业链正在向着长期、稳定、可持续发展的方向健康的发展着。

三、         TD-SCDMA标准演进长期可持续发展分析

TD-SCDMA系统标准自2001年加入3GPP后，其标准发展演进的步伐始终与3GPP保持一致，在市场需求和技术发展的共同推动下，TD-SCDMA系统标准不断向前发展和演进。从Release 4版本到支持TD-HSDPA的Release 5版本、进一步到TD-HSUPA、HSPA+的技术演进路线清晰明确，标准发展的技术支持力量雄厚，TD-SCDMA标准长期可持续发展优势明显。

从2004年底开始，3GPP着眼于更长远的未来，开始了针对3G增强系统（E3G）的标准化工作——3GPP长期演进（LTE）^{[2, 3]}。LTE分为频分双工（FDD）版本及时分双工（TDD）版本，其中LTE FDD对应于WCDMA系统的长期演进，LTE TDD系统对应于TD-SCDMA系统的长期演进。在2007年11月7日，3GPP RAN1的51次会议上，基于中国TD-SCDMA帧结构的LTE TDD融合帧结构建议获得通过，开创了中国积极参与国际标准制订、融合国际主流标准，参与合作竞争的新的里程碑，TD-SCDMA的TD-LTE版本正式成型。

随着ITU关于新一代移动通信系统IMT-Advanced标准化工作的逐渐启动，以中国为主的TD-SCDMA产业正在积极准备，推动TD-SCDMA向新一代无线通信系统的发展。

图2：TD-SCDMA标准长期演进方向

TD-SCDMA标准长期发展演进的方向参见图2^[4]，其中在从3G到4G系统演进的过程中，中国的高校及科研院所在TD-SCDMA标准的发展演进方面也做了大量的推动工作，例如北京邮电大学将积累的TD-SCDMA相关的核心技术及知识产权成果递交至3GPP LTE，多项提案被LTE接纳^[3]。另外，北京邮电大学在中国的FuTURE 4G TDD试验系统及试验网建设方面坚持TD-SCDMA系统的后向兼容性考虑，由北京邮电大学牵头组织国内4所高校设计完成了国内首个峰值速率高达122Mbps的FuTURE 4G TDD试验系统，并成功搭建了世界首个FuTURE 4G TDD广义分布式试验网络。该试验系统及试验网可支持VoIP、流媒体、高速数据下载、Internet等多种业务，在2006年4月由北京市科委组织的专家组成果鉴定中，被专家一致界定为“国内首创、国际领先”水平，也在国际上获得了良好的反响。^{[4, 5, 6]}

FuTURE 4G TDD试验系统及试验网进一步证明了TD-SCDMA系统后续标准发展演进方向的先进性，从一定程度也验证了TD-LTE系统的实际组网性能，为TD-SCDMA后续向4G IMT-Advanced系统标准长期演进打下了基础。

四、         TD-SCDMA市场运营长期可持续发展分析

移动通信系统市场运营的基础是频段，中国于2002年确定了3G的频率规划，其中为TDD系统规划了共155MHz频率资源，包括1880至1920MHz、2010至2025MHz这55MHz为主要工作频段，2300至2400MHz这100MHz为补充工作频段。并且在2007年11月17日落下帷幕的世界无线电通信大会（WRC-07）上，在我国代表团的率先努力推进下，2300-2400MHz频段通过成为全球划分的IMT业务频段，也为TD-SCDMA全球化应用扫清了频率资源的潜在障碍。

155MHz频段对单载波带宽只有1.6MHz的TD-SCDMA系统而言，系统运营可以最多使用93个频点，极大的保障了TD-SCDMA系统的运营与市场发展。

中国TD-SCDMA的一期试验网从2007年开始在北京、上海、天津、青岛、厦门、深圳、广州、秦皇岛、保定、沈阳等10个城市建设，基站数量约1.6万。

在2008年奥运期间，中国为奥运会在世界奥运史上首次构建了由GSM、GPRS、EDGE、TD-SCDMA等几大网络组成的功能性能优良、完善的移动通信系统，北京TD-SCDMA的网络覆盖已达2G网络的95%以上。其中自主创新TD-SCDMA的各类丰富的3G业务功能使其成为北京奥运3G体验的一大亮点。

日前，中国TD-SCDMA二期网络建设已经紧锣密鼓地启动。它将实现对全国38个城市的TD-SCDMA网络覆盖，包括31个省会城市和大连、宁波、青岛、厦门、深圳、秦皇岛、保定7个城市。二期建设投资将达上百亿，计划建设2.3万无线基站。预计到2009年10月底，将在全国238个城市向社会提供TD-SCDMA服务。进一步到2011年，TD-SCDMA网络将覆盖全国100％的地市，建成世界上最大的3G网络。

五、         总结及展望

综上所述，TD-SCDMA系统经过长期的技术研发、标准演进、市场发展方面的积累，目前正面临着在全国范围内推广运营的良好发展机遇。本文着眼于更长远的时期，从TD-SCDMA系统关键技术演进、产业链发展、后续标准演进、市场运营发展等方面分析了TD-SCDMA系统的长期可持续性发展优势。通过分析可以得到，TD-SCDMA系统的各项关键技术仍然保持着强劲的后续发展潜力；TD-SCDMA系统的标准后续演进路线清晰，符合国际技术发展方向，技术支持力量雄厚；TD-SCDMA系统的产业联盟及产业链发展健康、稳定，产业链的各项关键环节日益完备；TD-SCDMA系统的市场推广运营工作层次清楚，布局合理，政策及投资环境稳定。TD-SCDMA系统必将会保持健康的可持续发展态势，迎来一个全新的高速发展阶段。

参考文献：

[1]      李世鹤，TD-SCDMA第三代移动通信系统标准，人民邮电出版社，2002.

[2]      3GPP, TR25.913, Requirements for Evolved UTRA (E-UTRA) and Evolved UTRAN (E-UTRAN), 2005.

[3]      3GPP, TR25.814. Physical Layer Aspects for evolved Universal Terrestrial Radio Access (UTRA), 2006.

[4]      LIU Guangyi, ZHANG Jianhua, et al.,"Evolution from TD-SCDMA to FuTURE B3GTDD", IEEE VTC 2005 fall. Volume 2, 25-28 Sept., 2005, p766 – 770.

[5]      Zhang Ping, Tao Xiaofeng, Zhang Jianhua, Wang Ying, Li Lihua, Wang Yong, The Visions from FuTURE Beyond 3G TDD, IEEE Communication Magazine, Vol. 43, Issue 1, Jan. 2005, pp. 38-44.

[6]      澳大利亚联邦科学工业组织（CSIRO），http://www.csiro.au/news/Collaboration-for-wireless-and-mobile-communication-networks.html.