TD-SCDMA je standard pro mobilní komunikaci 3. generace vyvinutý v Číně, který využívá duplex s časovým dělením (TDD) a synchronní CDMA. Poskytuje spektrálně efektivní alternativu v rámci rodiny IMT-2000 pro nepárová frekvenční pásma.

Popis

TD-SCDMA je rádiová přístupová technologie 3. generace standardizovaná organizací 3GPP jako součást rodiny UMTS. Její architektura integruje Node B (základnovou stanici) a Radio Network Controller (RNC), podobně jako WCDMA, ale s odlišnými charakteristikami fyzické vrstvy. Technologie využívá hybridní vícekanálový přístup kombinující vícekanálový přístup s časovým dělením (TDMA) a vícekanálový přístup s kódovým dělením (CDMA). Klíčovým rozlišovacím znakem je použití duplexu s časovým dělením (TDD), kde přenosy v uplinku a downlinku probíhají na stejné nosné frekvenci, ale jsou odděleny v čase, což umožňuje dynamické přidělování časových slotů na základě asymetrie provozu.

Fyzická vrstva TD-SCDMA používá šířku pásma nosné 1,6 MHz a čipovou rychlost 1,28 Mcps. Využívá techniky chytrých antén, jako je adaptivní formování svazku a společná detekce, pro zvýšení kapacity a omezení interference. Rámcová struktura má délku 10 ms a je rozdělena na dva 5ms podrámce. Každý podrámec obsahuje sedm hlavních časových slotů pro provoz a několik speciálních slotů pro synchronizaci a ochranné intervaly. Synchronní aspekt odkazuje na synchronizaci uživatelských zařízení (UE) v uplinku, která snižuje interferenci z více přístupů a zlepšuje systémovou kapacitu.

V síti se TD-SCDMA připojuje k jádru sítě přes rozhraní Iu a podporuje jak přepojování okruhů (CS), tak přepojování paketů (PS). Byla navržena pro efektivní využití nepárového spektra, které je často dostupnější než párové spektrum. Technologie zahrnuje pokročilé funkce, jako je dynamická alokace kanálů (DCA) a synchronizace uplinku, které umožňují flexibilní správu zdrojů. Přestože se mimo Čínu nasadila jen omezeně, přispěla k vývoji TDD technik později využitých v LTE-TDD a NR TDD.

K čemu slouží

TD-SCDMA byl vyvinut, aby poskytl standard mobilní komunikace 3G přizpůsobený čínskému trhu a spektrálním zdrojům a řešil potřebu efektivní technologie založené na TDD. Cílem bylo snížit závislost na zahraniční duševním vlastnictví a nabídnout nákladově efektivní řešení pro nepárové spektrum, které jiné standardy 3G, jako je WCDMA (FDD), nevyužívaly. Technologie řešila problémy spektrální asymetrie v mobilním provozu, což operátorům umožňovalo dynamicky upravovat kapacitu pro uplink/downlink.

Historicky vzešla z čínských výzkumných iniciativ na konci 90. let 20. století jako reakce na globální požadavky IMT-2000. Řešila omezení čistě FDD systémů, které vyžadují párová frekvenční pásma a pevný poměr uplink/downlink. Použitím TDD umožnilo TD-SCDMA flexibilnější využití spektra, což bylo zvláště výhodné pro datové služby s proměnnými charakteristikami provozu. Jeho vytvoření bylo motivováno strategickými, ekonomickými a technickými cíli pro zavedení domácího standardu.

Klíčové vlastnosti

• Provoz s duplexem s časovým dělením (TDD) v nepárovém spektru
• Synchronní CDMA se synchronizací uplinku pro snížení interference
• Šířka pásma nosné 1,6 MHz a čipová rychlost 1,28 Mcps
• Techniky chytrých antén a společné detekce pro zvýšenou kapacitu
• Dynamická alokace kanálů (DCA) pro efektivní správu zdrojů
• Rámcová struktura s 10ms rámy a flexibilním přidělováním časových slotů

Související pojmy

• TDD – Time Division Duplex(ing)
• WCDMA – Wideband Code Division Multiple Access
• UMTS – Universal Mobile Telecommunications System
• IMT-2000 – International Mobile Telecommunications 2000

Definující specifikace

• TS 37.802 (Rel-10) — MSR BS RF Requirements for Non-Contiguous Spectrum
• TR 37.900 (Rel-19) — Multi-Standard Radio (MSR) Base Station Requirements

📖 Anglický originál a plná specifikace: TD-SCDMA na 3GPP Explorer