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TD-LTE是什么意思

作者:残颜发布时间:2023-02-11浏览:458


LTE是基于OFDMA技术、由3GPP组织制定的全球通用标准,包括FDD和TDD两种模式用于成对频谱和非成对频谱。LTE-TDD,国内亦称TD-LTE,即 Time Division Long Term Evolution(分时长期演进),由3GPP组织涵盖的全球各大企业及运营商共同制定,LTE标准中的FDD和TDD两个模式实质上是相同的,两个模式间只存在较小的差异,相似度达90%。

 [1] TDD即时分双工(Time Division Duplexing),是移动通信技术使用的双工技术之一,与FDD频分双工相对应。

TD-LTE是TDD版本的LTE的技术,FDD-LTE的技术是FDD版本的LTE技术。TD-SCDMA是CDMA(码分多址)技术,TD-LTE是OFDM(正交频分复用)技术。两者从编解码、帧格式、空口、信令,到网络架构,都不一样。发展历程早在2004年11月份3GPP魁北克的会议上,3GPP决定开始3G系统的长期演进(Long Term Evolution)的研究项目。

世界主要的运营商和设备厂家通过会议、邮件讨论等方式,开始形成对LTE系统的初步需求: [2]作为一种先进的技术,LTE需要系统在提高峰值数据速率、小区边缘速率、频谱利用率,并着眼于降低运营和建网成本方面进行进一步改进,为使用户能够获得“Always Online”的体验,需要降低控制和用户平面的TD-LTE时延。该系统必须能够和现有系统(2G/2.5G/3G)共存在无线接入网(RAN)侧,将由CDMA技术改变为能够更有效对抗宽带系统多径干扰的OFDM(正交频分调制)技术。OFDM技术源于20世纪60年代,其后不断完善和发展,90年代后随着信号处理技术的发展,在数字广播、DSL和无线局域网等领域得到广泛应用。

OFDM技术具有抗多径干扰、实现简单、灵活支持不同带宽、频谱利用率高支持高效自适应调度等优点,是公认的未来4G储备技术。 为进一步提高频谱效率,MIMO(多输入/多输出)技术也成为LTE的必选技术。MIMO技术利用多天线系统的空间信道特性,能同时传输多个数据流,从而有效提高数据速率和频谱效率。

为了降低控制和用户平面的时延,满足低时延(控制面延迟小于100ms,用户面时延小于 5ms)的要求,NodeB-RNC-CN的结构必须得到简化,RNC作为物理实体将不复存在,NodeB将具有RNC的部分功能,成为 eNodeB,eNodeB间通过X2接口进行网状互联,接入到CN中。这种系统的变化必将影响到网络架构的改变,SAE(系统架构的演进)也在进行中, 3GPP同时也在为RAN/CN的平滑演进进行规划。作为LTE的需求,TDD系统的演进与FDD系统的演进是同步进行的。

绝大多数企业对LTE标准的贡献可等同用于FDD和TDD模式。在2005年6月在法国召开的3GPP会议上,以大唐移动为龙头,联合国内厂家,提出了基于OFDM的TDD演进模式的方案,在同年11月,在汉城举行的3GPP工作组会议通过了大唐移动主导的针对TD-SCDMA后续演进的LTE TDD技术提案。到2006年6月,LTE的可行性研究阶段基本结束,规范制定阶段开始启动。TD-LTE 技术手机在2007年9月,3GPP RAN37次会议上,几家国际运营商联合提出了支持TYPE2的TDD帧结构,同年11月在济州工作组会议上通过了LTE TDD融合技术提案,基于TD的帧结构统一了延续已有标准的两种TDD(TD-SCDMALCR/HCR)模式。

在RAN 38次全会上融合帧结构方案获得通过,被正式写入3GPP标准中。2013年4月,爱立信向中国移动成功演示了TD-LTE上行单用户MIMO技术,该技术是LTE Advanced的关键技术之一,标志着爱立信成为首个在商用平台上支持TD-LTE上行单用户MIMO技术的厂商 [2]  。在芯片领域,美国高通公司于2010年11月开始参与中国工信部2.3GHz频谱试验,并与中国的OEM厂商合作,在2011年加入中国移动的2.6GHz频谱大规模试验。而在上海世博会期间,美国高通公司还联手中国移动及合作伙伴作出LTE TDD产品演示。

[3][4]  TDD-LTE系统具有如下特点:1.灵活支持1.4,3,5,10,15,20MHz带宽;2.下行使用OFDMA,最高速率达到100Mbits/s,满足高速数据传输的要求;3.上行使用OFDM衍生技术SC-FDMA(单载波频分复用),在保证系统性能的同时能有效降低峰均比(PAPR),减小终端发射功率,延长使用时间,上行最大速率达到50Mbits/s;4.充分利用信道对称性等TDD的特性,在简化系统设计的同时提高系统性能;5.系统的高层总体上与FDD系统保持一致;6.将智能天线与MIMO技术相结合,提高系统在不同应用场景的性能;7.应用智能天线技术降低小区间干扰,提高小区边缘用户的服务质量;8.进行时间/空间/频率三维的快速无线资源调度,保证系统吞吐量和服务质量。Axxia处理器集成L1-L3 Quantenna QSR1000 4x4 IEEE802.11ac Wi-Fi和SAI Technology L1-L3 cellular /LTE,支持LTE和Wi-Fi在企业网络中的无缝集成。TD-LTE技术的优缺点: [4]优点:1.频谱利用率高TD一个载频1.6M W一个载频10M2.对功控要求低TD 0~200MZ W 1500MZ3.采用了智能天线和联合测试引入了所谓的空中分级,但效果如何还待验证4.避免了呼吸效应TD不同业务对覆盖区域的大小影响较小,易于网络规划缺点:1.同步要求高 TD需要GPS同步,同步的准确程度影响整个系统是否正常工作2.码资源受限TD 只有16个码,远远少于业务需求所需要的码数量3.干扰问题上下行、本小区、邻小区都可能存在干扰4.移动速度慢TD 120KM/H W 500KM/H [4]技术特点TD-LTE作为通信产业变革期的重要机遇,主要包含三大特点:1.包含大量中国的专利,由中国主导,同时得到了广泛国际支持,成为了国际标准;2.上网速度快,能够达到TD-SCDMA技术的几十倍,使无处不在的高速上网成为可能;3.产业发展速度快,与其他国际移动宽带技术基本实现了同步发展,代表着当今世界移动通信产业的最先进水平。早在2004年11月份3GPP魁北克的会议上,3GPP决定开始3G系统的长期演进(Long Term Evolution)的研究项目。

世界主要的运营商和设备厂家通过会议、邮件讨论等方式,开始形成对LTE系统的初步需求:作为一种先进的技术,LTE需要系统在提高峰值数据速率、小区边缘速率、频谱利用率,并着眼于降低运营和建网成本方面进行进一步改进,同时为使用户能够获得“Always Online”的体验,需要降低控制和用户平面的时延。该系统必须能够和现有系统(2G/2.5G/3G)共存。在无线接入网(RAN)侧,将由CDMA技术改变为能够更有效对抗宽带系统多径干扰,并且频谱利用率更为高效的 OFDM(正交频分调制)技术。

OFDM技术源于20世纪60年代,其后不断完善和发展,90年代后随着信号处理技术的发展,在数字广播、DSL和无线局域网等领域得到广泛应用。OFDM技术具有抗多径干扰、实现简单、灵活支持不同带宽、频谱利用率高、支持高效自适应调度等优点,是公认的未来4G储备技术。为进一步提高频谱效率,MIMO(多输入/多输出)技术也成为LTE的必选技术。

MIMO技术利用多天线系统的空间信道特性,能同时传输多个数据流,从而有效提高数据速率和频谱效率。为了降低控制和用户平面的时延,满足低时延(控制面延迟小于100ms,用户面时延小于 5ms)的要求,目前的NodeB-RNC-CN的结构必须得到简化,RNC作为物理实体将不复存在,NodeB将具有RNC的部分功能,成为 eNodeB,eNodeB间通过X2接口进行网状互联,接入到CN中。这种系统的变化必将影响到网络架构的改变,SAE(系统架构的演进)也在进行中, 3GPP同时也在为RAN/CN的平滑演进进行规划。作为LTE的需求,TDD系统的演进与FDD系统的演进是同步进行的。

在2005年6月在法国召开的3GPP会议上,以大唐移动为龙头,联合国内厂家,提出了基于OFDM的TDD演进模式的方案,在同年11月,在汉城举行的3GPP工作组会议通过了大唐移动主导的针对TD-SCDMA后续演进的LTE TDD技术提案。到2006年6月,LTE的可行性研究阶段基本结束,规范制定阶段开始启动。在2007年9月,3GPP RAN37次会议上,几家国际运营商联合提出了支持TYPE2的TDD帧结构,同年11月在济州工作组会议上通过了LTE TDD融合技术提案,基于TD的帧结构统一了延续已有标准的两种TDD(TD-SCDMA LCR/HCR)模式。

在RAN 38次全会上融合帧结构方案获得通过,被正式写入3GPP标准中。国内发展TD-LTE技术发展及其应用中国工信部于2013年12月4日向中国移动通信集团公司、中国电信集团公司和中国联合网络通信集团有限公司颁发“LTE/第四代数字蜂窝移动通信业务(TD-LTE)”经营许可。中国移动获得130MHz频谱资源,分别为1880 -1900 MHz、2320-2370 MHz、2575-2635 MHz;中国联通获得40MHz频谱资源,分别为2300-2320 MHz、2555-2575 MHz;中国电信获得40MHz频谱资源,分别为2370-2390 MHz、2635-2655 MHz。 [5]中国移动中国移动TD-LTE规模试验网部署项目采取“6+1”方案,将投资15亿人民币建网覆盖上海、杭州、南京、广州、深圳、厦门6个省市,每个城市将部署约200个基站;并在北京建TD-LTE演示网。

中国移动广东公司在广州、深圳两地同时启动TD-LTE用户体验。TD-LTE演示网开通仪式2012年8月7日,随着国内TD-LTE扩大规模试验网工作的深入,作为工信部确定的首批6个TD-LTE试点城市之一,广州移动拟在原计划建设规模的基础上,进一步扩大了TD-LTE试验网络的建设规模。广州TD-LTE网络最新上报规模已从最初规划3100个站点增加到3700个站点左右,占2012年国内13城市总建设规模20000个站点的18.5%,计划2012年底完成网络建设。

2012年11月,中国移动招标采购网公布了TD-LTE规模试验多模多频测试终端采购结果,此次数据卡、Mifi、国际漫游型Mifi、CPE、CSFB手机、多模双待单卡智能手机6大类终端产品总计招标34700部,包括华为、中兴通讯、上海贝尔、国民技术等15个厂家中标。中国移动总经理李跃介绍,此次招标主要是为了配合中国移动在杭州、广州、深圳等13座城市的TD-LTE扩大规模试验。根据中国移动规划,到2014年,中国移动TD-LTE基站将达到35万个,还将同步推出15款商用水平的多模数据终端和3款手机。 [6]中国电。


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