基于TD-SCDMA的混合網絡研究

TD-SCDMA作為中國提出的第三代移動通信標準，自1998年正式向ITU(國際電聯)提交以來，歷經10年多完成了標準的專家組評估、ITU認可并發(fā)布與3GPP(第三代伙伴項目)體系的融合、新技術特性的引入等一系列的國際標準化工作，使TD-SCDMA標準成為第一個由中國提出的，以我國知識產權為主的、被國際上廣泛接受和認可的無線通信國際標準。這是我國電信史上重要的里程碑。經過我國科技人員與3GPP組織的共同努力，目前，TD-SCDMA R4規(guī)范已經達到了相當穩(wěn)定和成熟的程度。
在3G系統(tǒng)蓬勃發(fā)展的同時，各個設備制造商、運營商以及各研究機構、政府，都已經開始對3G以后的技術展開了研究。在這種形勢下，TD-SCDMA的技術也在不斷發(fā)展，使自己保持技術上的先進性。
在具體的技術上，TD-SCDMA的制定者已經預見到了技術的發(fā)展，具有一定的前瞻性。但是，僅僅是具體技術上的發(fā)展改進還不夠，TD-SCDMA系統(tǒng)在將來的發(fā)展中，還需要考慮系統(tǒng)網絡組織結構革新的可能性。

1 混合網絡的優(yōu)勢
引入自組織方式的移動通信系統(tǒng)(其中也包括引入自組織方式的TD-SCDMA系統(tǒng))，將可能成為4G或未來無線移動通信系統(tǒng)的重要形式，也是移動通信領域內的熱點問題。在移動通信系統(tǒng)中引入自組織方式，將會帶來以下諸多好處：
1)彌補覆蓋缺陷 彌補預設網絡的覆蓋缺陷是引入自組織方式的首要原因。在現有移動通信系統(tǒng)和其他無線網絡的覆蓋區(qū)域內總存在一些“死區(qū)”。這些“死區(qū)”有兩種類型，一種是任何信號都無法覆蓋的死區(qū)；另一種是高速率業(yè)務不可達的死區(qū)，但同步信號、信令信號、低速率語音業(yè)務信號可達。引入自組織通信方式，可有效地彌補以上兩種覆蓋缺陷。
2)提供P2P(Peer-to-Peer)模式 P2P模式將帶來兩個好處，一是對于近在咫尺的局部業(yè)務可以直達或經少數多跳可達；二是當沒有基礎設施支持或基礎設施毀壞(例如災后救援)時依然可以支持一定程度的通信。
3)降低功耗 許多研究都表明，在移動通信系統(tǒng)中引入支持多跳中繼的自組織通信方式可以有效地降低總功率損耗。也就是當一個長路徑轉為幾個短路徑時，這幾個短路徑的功率和將小于一個長路徑的功率。
4)提高容量 一些研究指出，引入自組織方式將使整個移動通信系統(tǒng)容量得到提高。也有一些研究提出，純粹引入自組織方式并不能直接將功率節(jié)省轉化為容量提高，還需引入其他技術。事實上，系統(tǒng)容量如何定義、業(yè)務特性、路由技術、資源分配和是否使用高效傳輸技術都會影響提高容量這個結論的正確性。
5)轉移流量 流量轉移也是在移動通信系統(tǒng)中引入自組織方式的一個重要原因。因為流量轉移可以緩解熱點區(qū)域由于容量飽和造成的呼叫阻塞和切換斷鏈。
未來移動通信系統(tǒng)由于引入自組織方式，使得網絡具備了很高的自適應性和智能性。用戶不僅可以動態(tài)地組成區(qū)域性的局部網絡傳輸局部業(yè)務(稱為自組織局域子網，簡稱局域子網)，而且可以將其與基站設備間的長距離數據鏈路轉換成多個短距離的數據鏈路，形成事實上的小區(qū)覆蓋擴展(這種特征稱為虛擬小區(qū)擴展)。同時，引入多跳，使得發(fā)射功率降低、空間復用增加(這種特征稱為虛擬小區(qū)分裂)。
局域子網可以緩解基站的瓶頸效應，虛擬小區(qū)擴展可以彌補覆蓋缺陷，擴大覆蓋區(qū)，轉移流量，虛擬小區(qū)分裂有可能換取系統(tǒng)容量的大幅增加，這些優(yōu)勢的結合使得這種新型混合移動通信系統(tǒng)具有很大的技術潛力。