《電子技術(shù)應(yīng)用》
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LTETDD與LTEFDD技術(shù)比較
中電網(wǎng)
摘要: 頻段資源是無(wú)線通信中最寶貴的資源,隨著移動(dòng)通信的發(fā)展,多媒體業(yè)務(wù)對(duì)于頻譜的需求日益增加?,F(xiàn)有的通信系統(tǒng)GSM900和GSM1800均采用FDD雙工方式,F(xiàn)DD雙工方式占用了大量的頻段資源,同時(shí),一些零散頻譜資源由于FDD不能使用而閑置,造成了頻譜浪費(fèi)。由于LTETDD系統(tǒng)無(wú)需成對(duì)的頻率,可以方便地配置在LTEFDD系統(tǒng)所不易使用的零散頻段上,具有一定的頻譜靈活性,能有效提高頻譜利用率。
關(guān)鍵詞: TDD FDD
Abstract:
Key words :
 

(1)頻譜配置 

頻段資源是無(wú)線通信中最寶貴的資源,隨著移動(dòng)通信的發(fā)展,多媒體業(yè)務(wù)對(duì)于頻譜的需求日益增加?,F(xiàn)有的通信系統(tǒng)GSM900和GSM1800均采用FDD雙工方式,F(xiàn)DD雙工方式占用了大量的頻段資源,同時(shí),一些零散頻譜資源由于FDD不能使用而閑置,造成了頻譜浪費(fèi)。由于LTE TDD系統(tǒng)無(wú)需成對(duì)的頻率,可以方便地配置在LTE FDD系統(tǒng)所不易使用的零散頻段上,具有一定的頻譜靈活性,能有效提高頻譜利用率。 

另外,中國(guó)已經(jīng)為TDD劃分了155MHz的頻段,為L(zhǎng)TE TDD的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。因此,在頻段資源方面,LTE TDD系統(tǒng)和LTE FDD系統(tǒng)具有更大的優(yōu)勢(shì)。中國(guó)移動(dòng)可以針對(duì)不同的頻段資源,分別部署LTE TDD系統(tǒng)和LTEFDD系統(tǒng),充分利用頻譜資源。

(2)支持非對(duì)稱業(yè)務(wù) 

在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)以及未來(lái)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中,除了提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)之外,數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)將成為主要內(nèi)容,且上網(wǎng)、文件傳輸和多媒體業(yè)務(wù)通常具有上下行不對(duì)稱特性。LTE TDD系統(tǒng)在支持不對(duì)稱業(yè)務(wù)方面具有一定的靈活性。根據(jù)LTE TDD幀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),LTE TDD系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)務(wù)類型靈活配置LTE TDD幀的上下行配比。如瀏覽網(wǎng)頁(yè)、視頻點(diǎn)播等業(yè)務(wù),下行數(shù)據(jù)量明顯大于上行數(shù)據(jù)量,系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)務(wù)量的分析,配置下行幀多于上行幀情況,如6DL∶3UL、7DL∶2UL、8DL∶1UL、3DL∶1UL等。而在提供傳統(tǒng)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí),系統(tǒng)可以配置下行幀等于上行幀,如2DL∶2UL。 

在LTE FDD系統(tǒng)中,非對(duì)稱業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)對(duì)上行信道資源存在一定的浪費(fèi),必須采用高速分組接入(HSPA)、EV-DO和廣播/組播等技術(shù)。相對(duì)于LTE FDD系統(tǒng),LTE TDD系統(tǒng)能夠更好地支持不同類型的業(yè)務(wù),不會(huì)造成資源的浪費(fèi)。

(3)智能天線的使用 

智能天線技術(shù)是未來(lái)無(wú)線技術(shù)的發(fā)展方向,它能降低多址干擾,增加系統(tǒng)的吞吐量。在LTE TDD系統(tǒng)中,上下行鏈路使用相同頻率,且間隔時(shí)間較短,小于信道相干時(shí)間,鏈路無(wú)線傳播環(huán)境差異不大,在使用賦形算法時(shí),上下行鏈路可以使用相同的權(quán)值。與之不同的是,由于FDD系統(tǒng)上下行鏈路信號(hào)傳播的無(wú)線環(huán)境受頻率選擇性衰落影響不同,根據(jù)上行鏈路計(jì)算得到的權(quán)值不能直接應(yīng)用于下行鏈路。因而,LTE TDD系統(tǒng)能有效地降低移動(dòng)終端的處理復(fù)雜性。 

另外,在LTE TDD系統(tǒng)中,由于上下行信道一致,基站的接收和發(fā)送可以共用部分射頻單元,從而在一定程度上降低了基站的制造成本。

(4)與TD-SCDMA共存 

LTE TDD系統(tǒng)還有一個(gè)LTE FDD無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì),就是LTE TDD系統(tǒng)能夠與TD-SCDMA系統(tǒng)共存。對(duì)現(xiàn)有通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō),目前的數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)無(wú)法滿足用戶日益增長(zhǎng)的需求,運(yùn)營(yíng)商必須提前規(guī)劃現(xiàn)有通信系統(tǒng)向B3G/4G系統(tǒng)的平滑演進(jìn)。由于LTE TDD幀結(jié)構(gòu)是基于我國(guó)TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu),能夠方便地實(shí)現(xiàn)TD-LTE系統(tǒng)與TD-SCDMA系統(tǒng)的共存和融合。 

TDD雙工方式具有頻譜配置靈活、頻譜利用率高、上下行信道互惠性等特點(diǎn),能夠滿足下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)帶寬的要求以及頻率分配零散化的趨勢(shì),在B3G/4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。LTE TDD在頻譜利用、非對(duì)稱業(yè)務(wù)支持、智能天線技術(shù)支持、與TD-SCDMA系統(tǒng)共存等方面,有很大的優(yōu)勢(shì),在未來(lái)的通信系統(tǒng)中具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著LTE TDD技術(shù)研究的深入和國(guó)際市場(chǎng)的推廣,將成為未來(lái)無(wú)線通信系統(tǒng)中的主流技術(shù)。

LTE系統(tǒng)同時(shí)定義了頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)兩種方式,但由于無(wú)線技術(shù)的差異、使用頻段的不同以及各個(gè)廠家的利益等因素,LTEFDD支持陣營(yíng)更加強(qiáng)大,標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)發(fā)展都領(lǐng)先于LTE TDD。2007年11月,3GPPRAN1會(huì)議通過(guò)了27家公司聯(lián)署的LTETDD融合幀結(jié)構(gòu)的建議,統(tǒng)一了LTETDD的兩種幀結(jié)構(gòu)。融合后的LTETDD幀結(jié)構(gòu)是以TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的,這就為TD-SCDMA成功演進(jìn)到LTE乃至4G標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ)。TDD幀結(jié)構(gòu)的融合使更多的廠商參與到TDD的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中,LTETDD技術(shù)受到了廣泛的重視,其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也有了顯著的發(fā)展。

FDD與TDD工作原理 

頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)是兩種不同的雙工方式。FDD是在分離的兩個(gè)對(duì)稱頻率信道上進(jìn)行接收和發(fā)送,用保護(hù)頻段來(lái)分離接收和發(fā)送信道。FDD必須采用成對(duì)的頻率,依靠頻率來(lái)區(qū)分上下行鏈路,其單方向的資源在時(shí)間上是連續(xù)的。FDD在支持對(duì)稱業(yè)務(wù)時(shí),能充分利用上下行的頻譜,但在支持非對(duì)稱業(yè)務(wù)時(shí),頻譜利用率將大大降低。 

TDD用時(shí)間來(lái)分離接收和發(fā)送信道。在TDD方式的移動(dòng)通信系統(tǒng)中,接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時(shí)隙作為信道的承載,其單方向的資源在時(shí)間上是不連續(xù)的,時(shí)間資源在兩個(gè)方向上進(jìn)行了分配。某個(gè)時(shí)間段由基站發(fā)送信號(hào)給移動(dòng)臺(tái),另外的時(shí)間由移動(dòng)臺(tái)發(fā)送信號(hào)給基站,基站和移動(dòng)臺(tái)之間必須協(xié)同一致才能順利工作。 

TDD雙工方式的工作特點(diǎn)使TDD具有如下優(yōu)勢(shì):能夠靈活配置頻率,使用FDD系統(tǒng)不易使用的零散頻段;可以通過(guò)調(diào)整上下行時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn),提高下行時(shí)隙比例,很好地支持非對(duì)稱業(yè)務(wù);具有上下行信道一致性,基站的接收和發(fā)送可以共用部分射頻單元,降低了設(shè)備成本;接收上下行數(shù)據(jù)時(shí),不需要收發(fā)隔離器,只需一個(gè)開關(guān)即可,降低了設(shè)備的復(fù)雜度;具有上下行信道互惠性,能夠更好地采用傳輸預(yù)處理技術(shù),如預(yù)RAKE技術(shù)、聯(lián)合傳輸技術(shù)、智能天線技術(shù)等,能有效地降低移動(dòng)終端的處理復(fù)雜性。

LTE TDD的優(yōu)勢(shì) 

LTE TDD在幀結(jié)構(gòu)、物理層技術(shù)、無(wú)線資源配置等方面具有自己獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn),與LTE FDD相比,具有特有的優(yōu)勢(shì)。

 

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