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标题: [原创]融合HSDPA后的WCDMA与TD-SCDMA的比较 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2009-3-6 14:14

作者: fengnobel 标题: [原创]融合HSDPA后的WCDMA与TD-SCDMA的比较

看了3G中国板块之后，感觉大家总是在争吵WCDMA和TD-SCDMA之间的在国内市场的争夺，参杂了许多个人感情因素。很少能见到有人能对这两种制式从技术角度上的加以区别，让大家从技术角度对这两种技术的各自优点产生本质上的认知，所以我想写一下这两种制式从技术角度的区别，不加以任何感情色彩，顺便说一下，我本人就是研究WCDMA的，对W是情有独钟的，W的激进铁杆fans表骂我。
以下内容是我参考了一些资料后，得出的结论，只代表我一家之言。
从本质上说HSDPA是一些无线增强技术的集合，利用HSDPA技术可以在3G现有技术的基础上使下行数据峰值速率有很大的提高。HSDPA是R5 RAN的一个重要特性，与R4版本TD-SCDMA、WCDMA相比，R5引入HSDPA技术主要是通过修改空中接口来增加系统性能，主要操作在UE、Node B的物理层和MAC层，而RLC和PDCP不做变。不管是UE侧还是Node B侧MAC层主要是增加了MAC-hs，融合了HSDSCH的MAC层操作都在这层完成，除了包括流控和优先级处理功能外，还需要完成HARQ协议的相关操作，包括调度、重传、重排等。RRC和NBAP协议需要提供相应流程支持。HSDPA技术可以同时适用于WCDMA和TD-SCDMA两种不同方式，在这两种实现方式，原理和关键技术也都差不多。不同之处有：
一.帧结构不同：
由于WCDMA和TD-SCDMA两种制式本身帧结构的不同导致W-HSDPA和TD-HSDPA帧结构的不同，W-HSDPA子帧是2ms，相当于3个目前定义的WCDMA时隙，而TD-HSDPA子帧是5ms，有7个业务时隙和3个特殊时隙。W-HSDPA较短的帧允许用户在较短持续时间内把数据传送分配至一个或多个物理信道，从而使网络能在时域和码域重新调整它的资源分配。
二.信道结构不同：
HSDPA引入的专用传输信道是HS-DSCH，它是高速下行共享信道，下行链路方向，负责承载用户高速业务数据，W-HSDPA和TD-HSDPA都有此信道。对于W-HSDPA，信道共享方式为TDMA+CDMA，扩频因子为16，对于TD-HSDPA，扩频因子为1。HSDPA引入的物理信道有3类，TD-HSDPA物理层引入HS-PDSCH，HS-SCCH和HS-SICH三个信道，W-HSDPA物理层引入HS-PDSCH，HS-SCCH和HS-DPCCH三个信道，分别有：高速物理下行共享信道，下行链路方向，承载净荷数据。W-HSDPA和TD-HSDPA都是HS-PDSCH信道；高速下行链路共享控制信道，下行链路方向，承载相关UE标识和TFRI(传输格式资源组合)，HARQ等相关信息。W-HSDPA和TD-HSDPA都是HS-SCCH信道，但扩频因子分别为128和16，调制方式都是QPSK；高速物理控制信道，上行链路方向，承载HARQ确认和CQI信息。W-HSDPA中是HS-DPCCH信道，是一个专用信道，扩频因子是256。TD-HSDPA中对应的是HS-SICH，是一个共享信息信道，扩频因子是16。
三.物理过程：整体而言HSDPA对于TD-SCDMA、WCDMA两种制式几乎类似。
四.频谱效率：
W-HSDPA单载波(10MHz带宽上)支持的理论峰值吞吐量为14.4Mbps。对于TD-HSDPA，在上下行时隙配置为1:5时，单载波(1.6MHz带宽)TD-HSDPA的理论峰值速率可以达到2.8Mbps。在10MHz带宽内(即6个载波)能够达到的峰值速率为16.8Mbps，已经大于W-HSDPA相应的14.4Mbps。而在多载波TD-HSDPA系统中，若考虑将辅载波上物理帧结构中常规时隙TS0也利用起来承载数据，则系统的绝对数据传输速率将达到((N-1)X3.3+2.8)Mbps(N为载波个数)，此时对应10MHz带宽多载波TD-HSDPA来说峰值吞吐量为19.3Mbps，系统的频谱利用效率较W-HSDPA系统将更有优势；再者对于WCDMA，如果要在10MHz的带宽内提供HSDPA，要求上下行的5MHz带宽分别都是连续的。而TD-HSDPA则可以使用6个分离的1.6MHz载波，在载波资源受限情形下，这无疑也是一个较大的优势。
五.网络规划：
对于WCDMAR4网络，引入HSDPA时需要考虑的是采用连续覆盖还是热点覆盖，是单独使用载波还是与R4共享载波。连续覆盖可以提高用户的满意度，但成本较高。另外考虑初期用户可能是采用笔记本电脑用HSDPA高速接入的方式会比较多，所以网络部署初期可以是热点覆盖。随着高速数据用户的增加及引入HSDPA的智能手机的普及，可以发展连续覆盖。分别使用不同载波优点是HSDPA和R4可同时获得最高的容量。
而针对TD-SCDMA的特点，TD-HSDPA网络建设初期可能有两种方案，分别是：HSDPA与TD-SCDMA共小区直接建网，以及HSDPA与TD-SCDMA使用不同的小区分层建网。HSDPA与TD-SCDMA共小区，包括异载频和共载频等形式。两者共同使用基站功率、载频、时隙和信道化码等资源，在系统统一调度下发挥各自优势。采用同频组网方案，需要平衡TD-SCDMA传统承载业务(主要指CS业务)和HSDPA高速数据业务对无线资源的使用。在建网初期，预测CS业务和HSDPA的业务量分别约为70%和30%，则在无线资源的分配上也大致按此比例。根据网络发展阶段容量的预测，TD-SCDMA小区采用3载波可以满足城区的容量需求(CS话音+PS数据业务)，这样根据上述无线资源的分配比例并结合TD-SCDMA载波特点，可以有几种无线资源的分配方案，包括采用上下行对称的承载方式和上下行非对称的承载方式。异小区组网则是HSDPA采用与TD-SCDMA不同的小区进行组网，组成另外一层网络。TD-SCDMA网络承载CS业务和低速R4数据业务，HSDPA网集中提供高速数据业务，通过切换实现两个系统间业务承载能力的互补。
总之，由于HSDPA技术并不针对具体的空中接口技术，因此对于TD-SCDMA和WCDMA其基本原理和关键技术、实现方案和思路都基本相同。由于空中接口技术的不同，导致TD-HSDPA和W-HSDPA在具体的时隙格式与扩频因子、信道结构等方面有不同，导致峰值速率和频谱利用率也不同。当然TD-HSDPA由于具有特有的上行同步、动态信道分配等特点，使TD-HSDPA能更好地支持非对称数据业务。
希望相关技术人员给予订正和补充。

[ 本帖最后由 fengnobel 于 2009-3-6 14:29 编辑 ]

时间: 2009-3-6 14:23

作者: fengnobel

技术里参杂一下个人情感，HSDPA也有不足之处，如果采用MIMO，可以提高到20Mb/s，但有时HSDPA的上传速度不足，就将采用HSUPA，如果采用MIMO，可以提高到28Mb/s。lt即将使用HSUPA，所以我更看好lt。
关键是MIMO要搞上去

时间: 2009-3-6 14:27

作者: fengnobel

平时找不到人和我讨论相关的技术，呵呵，很是无聊，在这里希望大家能和我一起讨论WCDMA的发展，教学相长

时间: 2009-3-6 15:53

作者: 爱吃天鹅肉

汗一个高山找流水啊

时间: 2009-3-6 17:07

作者: Ericgao

W-HSDPA单载波(10MHz带宽上)支持的理论峰值吞吐量为14.4Mbps。对于TD-HSDPA，在上下行时隙配置为1:5时，单载波(1.6MHz带宽)TD-HSDPA的理论峰值速率可以达到2.8Mbps。在10MHz带宽内(即6个载波)能够达到的峰值速率为16.8Mbps，已经大于W-HSDPA相应的14.4Mbps。

频分上下行（10M带宽，用于下行的仅5M而已），时分上下行（10M带宽就是10），这有可比性吗？

时间: 2009-3-6 20:43

作者: 风易

很好，很专业

时间: 2009-3-6 20:43

作者: thtelecom

时间: 2009-3-6 21:00

作者: sw_abb

喜欢看看类似的帖子，很充实:)

时间: 2009-3-6 22:31

作者: coolfire20

这些都是理论上的东西,如果TD-SCDMA像你说的理论上那么好,移动还顽抗至今?实际上的TD呢,去问问试用过的友好用户都知道.如果TD-SCDMA那么牛,西门子当时为什么还把他送给中国?竞争欧洲标准怎么失败了?
TD-SCDMA要申请标准,必定有些不同于WCDMA的东西才行,而这恰恰增加了系统的复杂度.
其次,搞TD的DT\ZTE怎么样,业内的人士大家都知道.

时间: 2009-3-6 22:45

作者: fengnobel

原帖由 coolfire20 于 2009-3-6 22:31 发表
这些都是理论上的东西,如果TD-SCDMA像你说的理论上那么好,移动还顽抗至今?实际上的TD呢,去问问试用过的友好用户都知道.如果TD-SCDMA那么牛,西门子当时为什么还把他送给中国?竞争欧洲标准怎么失败了?
TD-SCDMA要申请 ...

我现在对这些仅仅是局限于理论层面，一直在学习，没有机会接触到这一行业，很想知道知道一下业内人士的看法，还望朋友不吝赐教啊。

时间: 2009-3-7 01:33

作者: ivplab 标题: 不错很专业

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

时间: 2009-3-7 13:40

作者: eniss 标题: 楼主的比较是有问题的

TD-SCDMA无法做到1*1频率复用即同频组网，而WCDMA可以做到。带宽利用率还要除以频率复用系数才是组网后的频率利用率。假设TD的频率复用系数为3，WCDMA为1，那么TD的频谱效率，比WCDMA差很远了。

W-HSDPA单载波(10MHz带宽上)支持的理论峰值吞吐量为14.4Mbps。对于TD-HSDPA，在上下行时隙配置为1:5时，单载波(1.6MHz带宽)TD-HSDPA的理论峰值速率可以达到2.8Mbps。在10MHz带宽内(即6个载波)能够达到的峰值速率为16.8Mbps，已经大于W-HSDPA相应的14.4Mbps。而在多载波TD-HSDPA系统中，若考虑将辅载波上物理帧结构中常规时隙TS0也利用起来承载数据，则系统的绝对数据传输速率将达到((N-1)X3.3+2.8)Mbps(N为载波个数)，此时对应10MHz带宽多载波TD-HSDPA来说峰值吞吐量为19.3Mbps，系统的频谱利用效率较W-HSDPA系统将更有优势；再者对于WCDMA，如果要在10MHz的带宽内提供HSDPA，要求上下行的5MHz带宽分别都是连续的。而TD-HSDPA则可以使用6个分离的1.6MHz载波，在载波资源受限情形下，这无疑也是一个较大的优势。

时间: 2009-3-7 14:49

作者: qiuwenbo

牛人不少啊
厂家的吧

时间: 2009-3-7 15:08

作者: tujb

设计人员吧

时间: 2009-3-7 15:48

作者: mjbking

各有优缺点阿 WCDMA毕竟已经成熟商用了希望TD能够迎头赶上，发挥优势

时间: 2009-3-7 15:54

作者: fengnobel

12楼的朋友，谢谢补充，呵呵。
我只是研究这个的，顺便说一下啊，我是学生，呵呵

时间: 2009-3-7 21:19

作者: laozhu

知道了

时间: 2009-3-7 21:33

作者: yin999_1999

学习学习

时间: 2009-3-7 22:35

作者: jxdong

TD有相对的系统优势，例如使用智能天线以后增加了系统容量，减少干扰；但同时TD系统也相对比较敏感，智能天线的尺寸大，而且跳线多，增加了系统复杂程度和相关材料和实施成本。

时间: 2009-3-7 22:51

作者: hesong83386

时间: 2009-3-8 00:33

作者: ningning

简单说下W和TD在HSPA方面的差别吧。

1. W和TD在HSDPA方面的差别。
1）帧结构不同。
TD-HSDPA子帧：5ms，7个业务时隙和3个特殊时隙。
W-HSDPA子帧：2ms。
2）信道结构不同。（前边有人对此已有详细描述）
3） HS-DSCH编码不同。
4）HS-SCCH编码复用不同。
5）HS-DPCCH和HS-SICH的差异。
6）CQI（信道质量指示）的定义不同。
W：CQI使用5bit,其值范围：0~30.
TD：CQI包含2个域:RTBS，RMF。
7）一个TTI内传输的Mac-d PDU数目不同。
W:70个。
TD:45个。

2. W和TD在HSUPA的差别。
1）主要区别：W-HSUPA只有E-DCH（增强专用信道）技术。而TD-HSUPA有E-DCH和E-UCH（增强共享信道）技术。
2）W-HSUPA使用同步H-ARQ，TD-HSUPA使用异步H-ARQ.
3）W-HSUPA中，不同用户的上行SC是唯一的，上行调度算法主要为解决不同UE分配TFCS及传输时间，从而抑制上行干扰。
TD-HSUPA，一个cell内的UE在上行方向上的SC相同，上行调度算法须考虑码道资源的分配，即TDD模式的调度需要考虑3中资源---TFCS,传输时间，码道的分配。

BTW:
关于WCDMA-HSPA技术靠参考《John.Wiley.and.Sons.HSDPA.HSUPA.for.UMTS.Jun.2006.pdf》该书。
TD-HSPA技术可参考人邮出版的《TD-HSPA移动通信技术》。

时间: 2009-3-8 09:06

作者: ayyub

牛人一个。

时间: 2009-3-8 10:10

作者: kaka3g 标题: lt上的是r6版本的hspa

上下行双向均有良好表现

时间: 2009-3-8 10:25

作者: mysticalman

再好的技术也只能在实践中逐步改进.

时间: 2009-3-8 11:21

作者: shuoaa 标题: 回复 5# 的帖子

行标。不过TD的10M ,可是要实现多频点，只是理论啊，并且这个理论已经提出了很多年，实现恐怕还遥远。TD当初在写标准时候，没有想到要单独组网。

时间: 2009-3-8 14:08

作者: edifier6

看看

时间: 2009-3-8 15:12

作者: cosGG

我顶

时间: 2009-3-8 17:06

作者: esa2004

看不太懂..

时间: 2009-3-8 17:15

作者: zhouwz

业外人士飘过。。。

时间: 2009-3-8 20:49

作者: 大头蚂蚁

原帖由 jxdong 于 2009-3-7 22:35 发表
TD有相对的系统优势，例如使用智能天线以后增加了系统容量，减少干扰；但同时TD系统也相对比较敏感，智能天线的尺寸大，而且跳线多，增加了系统复杂程度和相关材料和实施成本。

智能天线的应用作为TD的优势其实是个笑话。GSM,W 系统都可以用智能天线为什么没用？性价比太低。GSM的智能天线10年前就有实验局结论是不划算。

时间: 2009-3-8 21:13

作者: apengzai 标题: 好!!!

学习ing,虽然好多看不懂,单还是顶

时间: 2009-3-8 21:33

作者: lqx165

很专业

时间: 2009-3-9 10:49

作者: 微软

原帖由 大头蚂蚁 于 2009-3-8 20:49 发表

智能天线的应用作为TD的优势其实是个笑话。GSM,W 系统都可以用智能天线为什么没用？性价比太低。GSM的智能天线10年前就有实验局结论是不划算。

智能天线不仅仅是笑话还是败笔，原因在于将点对点的军用通信优势强加于点对多点的民用通信后，美其名曰环保节能性价比高，基站设备是节能了，可普通用户手中机子的电池和射频模块该遭殃了，动脑筋想想“能量守恒”至少在宏观世界还是真理呵。。。想当年，小灵通小站改大站不就是悟出了这个理？

时间: 2009-3-9 12:41

作者: holand2004 标题: 回复 9# 的帖子

说话要负责任。
1。W比TD更成熟，在可自我选择的情况下，移动必然选择W。但这不等于W比TD好。
2。西门子在TD－SCDMA里确实有核心专利，但是TD-SCDMA并不是西门子送过来的。
TD-SCDMA其实是从SCDMA演进出来的。关于SCDMA，当年是国际科技发明一等奖。

TD没有国内自己吹捧的那么好，但也没有那么差，它仅仅是一种技术。作为一种技术，只要具有可用性，后续的发展壮大与政策、市场运作息息相关。技术更先进并不代表市场就更成功，CDMA和GSM就是一个典型的例子。

时间: 2009-3-9 13:32

作者: start2001 标题: 回复 12# 的帖子

这个理解有误吧，TD的1：3复用仅仅针对TS0而言，TS1-6还是可以做到1：1复用的。
对于配置6载波或9载波的网络，其大部分辅载波TS0也可以做到1：1复用，所以并没有损失太大。
另外，TD同频组网问题，LTE也同样面临，而且事实上受限于标准多方面制约，并没有给出彻底的解决方案，姑且看看LTE-A他们是怎么解决的。。。。。。。。

时间: 2009-3-9 13:32

作者: aaaline

专业性太强了

时间: 2009-3-9 13:49

作者: start2001

原帖由 大头蚂蚁 于 2009-3-8 20:49 发表

不用这么早下结论，多天线技术是未来的主流技术，TD提前应用至少对技术和装备的成熟有很大推动。

另外，向HSPA+演进时，TD就不需要增加天线，减少不少工作量。智能天线的优势在HSPA下将会表现出更大的优势

3期招标要求实现的4倍速HSDPA就是MU-MIMO的一种变形技术，相信到时就可以在PK时占得先机了。

不过产业的成熟实现有点头疼。。。。。。

智能天线的应用作为TD的优势其实是个笑话。GSM,W 系统都可以用智能天线为什么没用？性价比太低。GSM的智能天线10年前就有实验局结论是不划算。

时间: 2009-3-9 13:53

作者: start2001

原帖由 shuoaa 于 2009-3-8 11:21 发表
行标。不过TD的10M ,可是要实现多频点，只是理论啊，并且这个理论已经提出了很多年，实现恐怕还遥远。TD当初在写标准时候，没有想到要单独组网。

多频点和多载波是由区别的，目前TD可以做到12载波以上的系统组网。但对于支持多个载波接收的终端，射频难度很大，

不过也要很快实现了，FDD 的双载波捆绑目前已经在3GSM上演示了。

时间: 2009-3-9 14:55

作者: yunyangly

各位楼上的大大都很专业的说～～～

时间: 2009-3-9 15:36

作者: zjsunyi

WCDMA优势在于成熟和性能，TD-SCDMA的优势在于利用带宽合理。

时间: 2009-3-9 20:41

作者: etfl561221

补充一点，td应该是同收同发，如果一个基站时钟不同步会影响一片基站的。。。。

时间: 2009-3-10 06:39

作者: xxuev4

不知道WCDMA向4G演进怎么样？

时间: 2009-3-10 09:07

作者: zte20081128

很好，很专业:)

时间: 2009-5-18 21:39

作者: chunyian

本是一篇很好的技术文章，被一些W的拥趸用不理智的语言抹黑。W比T成熟了这么多年，如果目前的性能比较都不能取胜那真才奇怪。从理论上来说，确实T要比W先进，但实现方式难度也相对大，有技术风险，但有些人非要否认一些理论上的东西，觉得这些人很无聊。T是中国在原有技术上进行再加工得出，所以西门子说有历史贡献，但不能说没有中国自己的东西在里面。现在世上怕不会有那样东西是完完全全是原创的吧，都是在前人基础上创造的，历史就是这样进步的。

时间: 2009-5-19 09:54

作者: lalkb

其实TD 不管是在具体技术的实现还是最后的组网都存在着很多不能与理论匹配的问题，所以TD，其实就是一个怪胎。可能，那些个利益集团们就整天在说他的优点，不说他的缺点，其实就是他的那些个优点，背后是有很多的隐患的

时间: 2009-5-20 00:59

作者: shuoaa

楼主的总结过于理论化，
因为在实现上面，要考虑到射频功耗，DSP处理速度，省电模式，时延等等
举个例子吧，TD的多载波已经提出了很多年了，从目前的研发情况来看，至少从终端实现角度来看3年内是不可能实现了。目前，N频点可以在慢慢的实现了。
TD在做标准的时候，最初的想法是5M组网，只是做一个W的补充，从没有想到要单独组网。其实在HSDPA上，TD目前是没有办法和W比的，因为，就算是所有时隙全部占完用于DPA，理论上就是2.8M，这还是满足全部16QAM的情况下，快速调度全部解对，这种一般都不可能实现的，目前最快的就是2.2M，还是峰值速率。这样，就没有时隙分给UPA了。
另外，至于DPA单独组网，至少在终端实现上，还需要时间。

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