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4G網(wǎng)絡標準:TD-LTE、FDD-LTE簡介與技術差異 - 全文

2013年05月29日 11:14 互聯(lián)網(wǎng) 作者:秩名 用戶評論(0

  在現(xiàn)今,3G還未全面廣泛應用,4G就已經(jīng)開始大規(guī)模的宣傳。從近期獲悉,中國移動將會采用自主知識產(chǎn)權的TD-LTE制式。除TD-LTE之外,世界上廣泛采用的一種4G標準 還有FDD-LTE。本文將為你介紹這兩種4G網(wǎng)絡模式。

  4G網(wǎng)絡

  4G即是第四代移動電話行動通信標準(英語:fourth generation of mobile phone mobile communications standards,縮寫為4G),也是3G之后的延伸。這套無線通信標準,從技術標準的角度看,按照ITU的定義,靜態(tài)傳輸速率達到1Gbps,用戶在 高速移動狀態(tài)下可以達到100Mbps,就可以作為4G的技術之一。

  

  4G網(wǎng)絡有如下兩個標準:

  LTE Advanced(長期演進技術升級版):是LTE的增強,完全向后兼容LTE,通常通過在LTE上通過軟件升級即可,升級過程類似于從WCDMA升級到 HSPA。峰值速率:下行1Gbps,上行500Mbps。是第一批被國際電信聯(lián)盟承認的4G標準,也是事實上的唯一主流4G標準。

  WiMAX-Advanced(全球互通微波存取升級版):即IEEE 802.16m是WiMAX的增強,由美國Intel所主導,接收下行與上行最高速率可達到300Mbps,在靜止定點接收可高達1Gbps。也是國際電 信聯(lián)盟承認的4G標準,不過隨著英特爾于2010年退出,WiMAX技術也逐漸被運營商放棄,并開始將設備升級為LTE,WiMAX論壇也于2012年將 TD-LTE納入WiMAX 2.1規(guī)范。

  這一看,這與我們現(xiàn)在所說的4G網(wǎng)絡還是有距離的,實際上我們現(xiàn)在所說的4G網(wǎng)絡,只可以算 是準4G,是3G網(wǎng)絡向4G網(wǎng)絡后續(xù)演進的一個過程?,F(xiàn)在,LTE、WiMax是談論得最多的兩種4G技術,實際這兩者只能算是準4G技術,是3G向4G 演進的必經(jīng)之路。一般來說,現(xiàn)在的4G網(wǎng)絡就是指LTE網(wǎng)絡。WiMax的前身是WiFi,但覆蓋范圍比WiFi要廣得多。LTE的定位是移動通信寬帶 化,WiMax是將寬帶無線化。它倆是競爭對手,但LTE陣營強大的多。

  

  4G網(wǎng)絡的正常演進形態(tài)

  其中LTE(Long Term Evolution,長期演進技術)技術便是3G的演進,通常被稱作3.9G,包括TDD、FDD兩種雙工模式,TD-LTE是LTE的TDD版本,而 FDD-LTE是LTE的FDD版本。LTE是3GPP2004年啟動的項目,分為FDD-LTE、TD-LTE,前者由歐美主導,后者由我國主 導,2007年工信部把TDD-LTE命名為TD-LTE。

  TD-LTE

  TD- LTE(Time Division Long Term Evolution,分時長期演進)是基于3GPP長期演進技術(LTE)的一種通訊技術與標準,屬于LTE的一個分支。該技術由上海貝爾、諾基亞西門子 通信、大唐電信、華為技術、中興通訊、中國移動、高通、ST-Ericsson等業(yè)者共同開發(fā)。

  

  3GPP組織

  3GPP是通信規(guī)則的制定者,1998年12月成立,由歐洲、日本、中國、美國的權威組織構成,主要目的是為推進3G標準化工作,制定了WCDMA、 TD-SCDMA標準。2004年時,又啟動LTE(準4G技術)項目。2008年,正式立項LTE-Advanced。

  TD-LTE也叫LTE TDD,TDD即指時分雙工(Time-division duplex)。值得注意的是,中國媒體普遍將TD-LTE宣傳為中國國產(chǎn)標準,事實上其技術屬于LTE(長期演進技術)。中國政府和企業(yè)是TD-LTE 的主要推動者。TD-LTE的升級版叫做TD-LTE Advanced,這才是真正的4G標準。

  移動4G廠商

  中國移動主導推送TD-LTE發(fā)展

  TD-LTE與TD-SCDMA實際上沒有關系,TD-SCDMA是CDMA(碼分多址)技術,TD-LTE是OFDM(正交頻分復用)技術。兩者從編解碼、幀格式、空口、信令,到網(wǎng)絡架構,都不一樣。

  FDD-LTE

  FDD(頻分雙工)是該LTE技術的雙工模式之一,應用FDD(頻分雙工)式的LTE即為FDD-LTE。由于無線技術的差異、使用頻段的不同以及各個 廠家的利益等因素,F(xiàn)DD-LTE的標準化與產(chǎn)業(yè)發(fā)展都領先于TDD-LTE。FDD-LTE已成為當前世界上采用的國家及地區(qū)最廣泛的,終端種類最豐富的一種4G標準。

  FDD-LTE被多個國家運營商采用

  FDD模式的特點是在分離(上下行頻率間隔190MHz)的兩個對稱頻率信道上,系統(tǒng)進行接收和傳送,用保證頻段來分離接收和傳送信道。FDD模式的優(yōu)點是采用包交換等技術,可突破二代發(fā)展的瓶頸,實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)業(yè)務,并可提高頻譜利用率,增加系統(tǒng)容量。

  TD-LTE與FDD-LTE技術差異區(qū)別

  TD-LTE是時分多址的LTE,F(xiàn)DD-LTE是頻分多址的LTE。簡單的說,時分就是不同的用戶占用不同的時間,而頻分是不同的用戶占用不同的頻率。

  頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)

  頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)是兩種不同的雙工方式。FDD是在分離的兩個對稱頻率信道上進行接收和發(fā)送,用保護頻段來分離接收和發(fā)送信道。 FDD必須采用成對的頻率,依靠頻率來區(qū)分上下行鏈路。FDD在支持對稱業(yè)務時,能充分利用上下行的頻譜,但在支持非對稱業(yè)務時,頻譜利用率將大大降低。

  TDD與FDD工作原理

  兩者的工作原理區(qū)別

  TDD用時間來分離接收和發(fā)送信道。在TDD方式的移動通信系統(tǒng)中,接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時隙作為信道的承載,其單方向的資源在時間上是不連續(xù)的,時間資源在兩個方向上進行了分配。某個時間段由基站發(fā)送信號給移動臺,另外時間由移動臺發(fā)送信號給基站,基站和移動臺之間必須協(xié)同一致才能順利工作。

  

  從上圖的英文版可以看到,橫坐標為時間軸,而豎坐標為頻率軸。DL代表下行數(shù)據(jù),而UL代表上行數(shù)據(jù)。FDD方式下,上行數(shù)據(jù)與下行數(shù)據(jù)在同一對稱頻率上,需要同時傳輸,優(yōu)勢在于頻率寬度大,數(shù)據(jù)傳輸速度快。但如果遇到非對稱業(yè)務,如下載東西等,下行數(shù)據(jù)會遠遠大于上行,因此上行數(shù)據(jù)的頻率信道便會被占 用。TDD方式下,上下行數(shù)據(jù)在同一時間里面并不需要一起傳輸,因此其可以根據(jù)上下行的數(shù)據(jù)大小動態(tài)進行分配,對于頻率信道的利用率更好。

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