國產4G方案基本成型 國標制定迫在眉睫

　　2007年3月，信息產業部成立了IMT-Advanced推進組，該推進組的主要任務之一就是推進TD-SCDMA在各國際標準化組織內的順利演進。目前推進組正面向全國企業、高校和研究機構征集IMT-Advanced候選技術。

　　TD-SCDMA在國際標準化中的演進路線

　　根據目前的情況，TD-SCDMA在4G時代的演進將主要在3GPP和ITU-R中推進。

　　3GPP最近已經將其工作范圍擴大為3G系統的增強和演進，從而從規則上具備了制定IMT-Advanced標準的職權。預計在2008年將開展LTE的演進版本——LTE-Advanced（又稱LTE+）的標準化工作。LTE TDD系統目前包括兩個模式——Type 1和Type 2，其中Type 2為TD-SCDMA演進技術。在LTE TDD Type 2中TD-SCDMA現有的核心技術大部分得到了繼承，如智能天線、基

　　（1） LTE TDD標準分裂成Type 1和Type 2，分散了產業力量。

　　（2） LTE在標準化過程中3GPP過于強調FDD和TDD模式的相似性，一味要求TDD系統的設計向FDD靠攏，沒有充分考慮針對TDD系統的特性優化。

　　（3） 多址技術采用OFDMA/DFT-S-OFDM，完全擯棄了CDMA元素，造成小區間干擾問題無法很好解決。

　　（4） TD-SCDMA的智能天線技術，由于國際融合的原因，被限制在非MIMO的單流發送范疇，無法充分發揮智能天線在多流MIMO傳輸和空分多址（SDMA）上的優勢

　　我國在參與LTE+過程中，將致力于彌補上述LTE設計中的不足，同時根據IMT-Advanced的新需求增添新的技術特性，構成TD-SCDMA進一步演進的LTE+ TDD方案。

　　在明年ITU征集IMT-Advanced技術時，我國可選擇將TD-SCDMA演進技術提交到ITU，并在ITU內和其他國際提案融合。

　　TD-SCDMA演進IMT-Advanced方案

　　在近兩年來的3GPP LTE、3GPP2 UMB、WiMAX研究和標準化工作中，以信息產業部電信研究院、中國移動研究院、華為、中興、大唐等為核心的企業和研究單位形成了良好的合作關系。為了準備我國IMT-Advanced技術提案，從2006年10月開始共同開展了IMT-Advanced研究工作，已經形成一個基本的IMT-Advanced技術方案。

　　國際4G核心技術的發展趨于同化，各技術陣營基本均以OFDMA和MIMO技術為核心，我國4G技術儲備也基本圍繞此技術基礎，在此基礎上融入我國的特色技術，使MIMO OFDMA系統發揮更佳的性能。

　　我國企業在IMT-Advanced方面的技術創新可大致集中在2個方向：

　　（1）TD-SCDMA特色核心技術的擴展和增強，與MIMO OFDMA主流技術有機結合，顯著提高MIMO OFDMA系統性能。包括：BR-OFDMA、基于智能天線的多流MIMO、基于BR-OFDMA的聯合檢測、基于TD-SCDMA演進幀結構的同步、小區搜索、隨即接入、尋呼等物理過程。

　　（2）在OFDMA+MIMO共性技術和現有標準基礎上進一步完善和增強，進一步提高系統性能。包括：多用戶聯合映射、分層調制、軟頻率復用、LDPC編碼、中繼（Relay）和分布式天線、用于MBMS的分層MIMO技術等。

　　我國TD-SCDMA演進IMT-Advanced方案的物理層核心技術主要集中在如下領域：

　　（1）多址技術

　　- 塊重復OFDMA（BR-OFDMA）：

　　此技術是基于OFDMA和CDMA結合的思想，在OFDM調制基礎上，利用“塊重復”替代傳統CDMA中的“碼片重復”，用BR（塊重復）碼替代擴頻碼，以獲得碼域擴頻增益。通過在不同小區或用戶之間使用不同的或低相關性的BR碼，在接收端使用聯合檢測接收機消除小區間和用戶間的干擾，增強干擾受限情況下（如小區邊緣），提高系統性能。

　　- 多用戶聯合映射（MJM）：

　　此技術主要基于“星座交疊”原理將一個“近端用戶”和一個“遠端用戶”復用在相同的時/頻/碼域資源內，從而獲得系統容量提升。

    （2）幀結構及公共信道設計

　　- 基于現有TD-SCDMA和LTE TDD Type 2幀結構進一步優化的幀結構。基于此幀結構，可以設計用于TD-SCDMA演進系統的同步、小區搜索、隨機接入、尋呼等物理過程。

　　（3）多天線技術

　　- 多流智能天線：

　　此技術傳統智能天線和多流MIMO技術的結合，即由原來在一份時/頻/碼域資源內給一個用戶賦形一個波束，擴展到在在一份時/頻/碼域資源內給一個用戶賦形多個波束（實現單用戶MIMO）或給多個用戶同時賦形（SDMA），從而大大提高小區容量和小區邊緣容量。

　　- TDD非碼本預編碼技術：

　　和廣泛使用的碼本預編碼不同，利用TDD信道對稱性，直接從上行獲得下行信道先驗信息，并采用波束賦形的專用導頻。

　　（4）調制與編碼技術

　　- 結構化LDPC編碼：

　　LDPC編碼在大數據塊（大帶寬）情況下某些方面性能高于Turbo碼，因此在IMT-Advanced某些場景下有應用優勢。

　　- 分層調制：

　　此技術是將一個用戶的數據分成多個層，每個層重復后用不同的交織器交織，在接收端利用迭代接收消除層間干擾。當層數量大于重復系數時，可獲得比同等調制方式更高的數據率。

　　（5）小區間干擾抑制技術

　　- 軟頻率復用：

　　在小區中心采用頻率復用系數1，在小區邊緣采用頻率復用系數>

　　- 基于BR-OFDMA的聯合檢測（大唐）

　　利用BR-OFDMA系統在相鄰小區使用的正交和半正交BR碼，進行聯合檢測操作，可以消除小區間干擾。

　　（6）中繼（Relay）和分布式系統

　　- 中繼幀結構及公共信道、物理過程設計：

　　通過幀結構設計，有效調配基站