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說(shuō)到LTE，大家馬上想到的是4G，而說(shuō)到4G，很多人頭腦中出現(xiàn)的就是TDD LTE，因?yàn)槲覈?guó)首發(fā)的4G牌照是TDD LTE，目前現(xiàn)行的也是TDD LTE，運(yùn)營(yíng)商方面主要為中國(guó)移動(dòng)所主導(dǎo)。不過(guò)隨著FDD LTE牌照即將發(fā)布，中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信將采用FDD LTE或TDD LTE+FDD LTE混合組網(wǎng)的方式，于是更多人開(kāi)始關(guān)心FDD LTE。
FDD LTE和TDD LTE分別是LTE的兩種不同的系統(tǒng)模式。兩者大部分的基礎(chǔ)技術(shù)都是一樣的，主要區(qū)別在于FDD為頻分雙工，而TD為時(shí)分雙工。兩者并不互相兼容。
一、TDD LTE是單通道，適合熱點(diǎn)區(qū)域覆蓋
手機(jī)想上網(wǎng)，必須要建立上行和下行的通道。例如，你點(diǎn)擊微信，手機(jī)會(huì)通過(guò)上行通道發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求，然后微信服務(wù)器通過(guò)下行通道，把你最新的未讀消息傳到你的手機(jī)上。
TDD LTE發(fā)射和接收信號(hào)是在同一頻率信道的不同時(shí)隙中進(jìn)行的，彼此間采用一定的保證時(shí)間予以分離。目前，已有18個(gè)國(guó)家開(kāi)通了23個(gè)TDD LTE商用網(wǎng)絡(luò)，總用戶(hù)數(shù)超過(guò)500萬(wàn)。
TDD LTE采用一個(gè)頻率，既負(fù)責(zé)上傳，又負(fù)責(zé)下載，資源利用率高。很多用戶(hù)可能會(huì)覺(jué)得，一個(gè)通道容易造成交通擁堵。其實(shí)，日常生活中，大部分手機(jī)用戶(hù)利用下行通道較多，而上行通道較少，因此，在更多的時(shí)候，一個(gè)通道并不會(huì)發(fā)生“堵車(chē)”的情況。由于這樣的工作方式，TDD LTE更適合熱點(diǎn)區(qū)域覆蓋。人們?cè)谑褂檬謾C(jī)時(shí)，更多的是閱讀、觀(guān)賞和下載，很少的時(shí)間用于上傳。如果手機(jī)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)是可見(jiàn)的，你會(huì)發(fā)現(xiàn)下載通道上數(shù)據(jù)川流不息，上傳通道卻很少被使用。因此，在使用手機(jī)很多的人口密集區(qū)域，頻段資源較為緊張，比較適合建設(shè)TDD LTE基站。
二、FDD LTE是雙行道，適合廣域覆蓋
與TDD LTE不同的是，F(xiàn)DD LTE采用兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的頻率信道來(lái)分別發(fā)射和接收信號(hào)，發(fā)射和接收信道之間存在著一定的頻段保護(hù)間隔。
也就是說(shuō)，為了建立起上行和下行的通道，F(xiàn)DD通過(guò)頻率來(lái)分割，在兩個(gè)對(duì)稱(chēng)頻率上，一個(gè)管下載，一個(gè)管上傳。就好像是雙車(chē)道，兩個(gè)方向的汽車(chē)互不干擾，暢通無(wú)阻。
TDD LTE的優(yōu)勢(shì)在于，它將上傳和下載通道合并為一個(gè)，然后通過(guò)時(shí)間來(lái)靈活控制，例如分配給下載的時(shí)間占70%，上傳占30%，這樣，你會(huì)發(fā)現(xiàn)整個(gè)通道的車(chē)流總是滿(mǎn)的，資源利用率更高。但是，TDD LTE盡管特別經(jīng)濟(jì)，卻也不能全部采用。在用戶(hù)密集的熱點(diǎn)區(qū)域，頻段資源很緊張，這時(shí)候，F(xiàn)DD的“雙車(chē)道”就顯得很浪費(fèi)，TDD更適合。但由于TDD在上行方面受限，基站覆蓋范圍小于FDD，因此，在非熱點(diǎn)的廣覆蓋區(qū)域(城郊、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和公路)上，TDD需要比FDD建設(shè)更多基站，成本太高。
三、TDD和FDD之間有什么區(qū)別
下面，我們分別列出兩者的優(yōu)缺點(diǎn)(以FDD來(lái)對(duì)比說(shuō)明)
(1)使用TDD技術(shù)時(shí)，只要基站和移動(dòng)臺(tái)之間的上下行時(shí)間間隔不大，小于信道相干時(shí)間，就可以比較簡(jiǎn)單的根據(jù)對(duì)方的信號(hào)估計(jì)信道特征。而對(duì)于一般的FDD技術(shù)，一般的上下行頻率間隔遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信道相干帶寬，幾乎無(wú)法利用上行信號(hào)估計(jì)下行，也無(wú)法用下行信號(hào)估計(jì)上行;這一特點(diǎn)使得TDD方式的移動(dòng)通信體制在功率控制以及智能天線(xiàn)技術(shù)的使用方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。但也是因?yàn)檫@一點(diǎn)，TDD系統(tǒng)的覆蓋范圍半徑要小，由于上下行時(shí)間間隔的緣故，基站覆蓋半徑明顯小于FDD基站。否則，小區(qū)邊緣的用戶(hù)信號(hào)到達(dá)基站時(shí)會(huì)不能同步。
(2)TDD技術(shù)可以靈活的設(shè)置上行和下行轉(zhuǎn)換時(shí)刻，用于實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)的上行和下行業(yè)務(wù)帶寬，有利于實(shí)現(xiàn)明顯上下行不對(duì)稱(chēng)的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。但是，這種轉(zhuǎn)換時(shí)刻的設(shè)置必須與相鄰基站協(xié)同進(jìn)行。
(3)與FDD相比，TDD可以使用零碎的頻段，因?yàn)樯舷滦杏蓵r(shí)間區(qū)別，不必要求帶寬對(duì)稱(chēng)的頻段。
(4)TDD技術(shù)不需要收發(fā)隔離器，只需要一個(gè)開(kāi)關(guān)即可。
(5)移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)速度受限制。在高速移動(dòng)時(shí)，多普勒效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致快衰落，速度越高，衰落變換頻率越高，衰落深度越深，因此必須要求移動(dòng)速度不能太高。例如在使用了TDD的TD-SCDMA系統(tǒng)中，在目前芯片處理速度和算法的基礎(chǔ)上，當(dāng)數(shù)據(jù)率為144kb/s時(shí)，TDD的最大移動(dòng)速度可達(dá)250km/h，與FDD系統(tǒng)相比，還有一定差距。一般TDD移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)速度只能達(dá)到FDD移動(dòng)臺(tái)的一半甚至更低。
(6)發(fā)射功率受限。如果TDD要發(fā)送和FDD同樣多的數(shù)據(jù)，但是發(fā)射時(shí)間只有FDD的大約一半，這要求TDD的發(fā)送功率要大。當(dāng)然同時(shí)也需要更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化技術(shù)。
混合組網(wǎng)最佳
有專(zhuān)家表示，TDD LTE和FDD LTE完全可以看做一個(gè)系統(tǒng)，僅是在業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)上有一定的技術(shù)區(qū)別。因此，國(guó)際上有了將TDD LTE與FDD混合組網(wǎng)的模式，發(fā)揮兩者各自長(zhǎng)處，TDD LTE用于熱點(diǎn)區(qū)域覆蓋，F(xiàn)DD用于廣域覆蓋。
由于有著共同的技術(shù)基礎(chǔ)，TDD LTE與FDD在混合組網(wǎng)方面有著非常好的前景。這也是當(dāng)年國(guó)際電聯(lián)在制定4G標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所期望實(shí)現(xiàn)的——即盡量降低不同標(biāo)準(zhǔn)之間物理層的差異，讓網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)最終走向融合。
中移動(dòng)在香港的4G網(wǎng)絡(luò)中即采用了TDD LTE與FDD混合組網(wǎng)的方式，積累了這方面的經(jīng)驗(yàn)。從目前得到的消息看，工信部也即將組織運(yùn)營(yíng)商開(kāi)展混合組網(wǎng)的驗(yàn)證。
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