TD—LTE关键技术及发展趋势探讨

李显红

摘要：将TD-LTE技术作为研究对象，从TD-LTE未来期间建设与发展的方向与关键技术的应用现状这两个方面入手。对其进行较为详细的阐述与分析，并以此论证了TD-LTE技术在丰富移动互联网业务乃至进一步深化优化升级整个信息产业的过程中所起到的至关重要的意义与作用。

关键词：TD-LTE；关键技术；发展方向

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）06-1189-02

LTE本质上来讲它代表“准4G”技术中最典型的标准，同时该项目标准也保证了3GPP等相关通信技术在整个信息产业结构体系中占有不可或缺的席位。LET项目标准的最关键分支就是TD-LTE技术，涵盖了大量的“中国专利”、“中国制造”，并兼有国际性特质是TD-LTE技术最大的特点。信息通信产业的发展趋势与必然选择就是同时具备的时延性、高速性以及充分的频谱利用率的TD-LTE技术。

1 分析TD-LTE关键技术

TD-LTE，含有大量的“中国专利”、“中国制造”，并兼有国际性特质的标准。以本国实际情况出发，继广泛应用TD-SCDMA之后，传统意义上TDD的优势资源被TD-LTE标准继承的同时，该标准也将多天线技术以及频分复用技术引入其中。这就标志着，TD-LTE的系统性能已经远超之前的系统。

1.1 LTE 系统结构

作为网络给终端用户提供的服务之一的LTE 技术中的传统语音通信，设计TD-LTE的关键在于整个网络建立在分组交换上。在LTE 网络中，双核心网结构不会被采用，也就是分组核心网和语音核心网，取而代之的唯一核心网，可以在处理信令的同时管理UE移动性，也就是分组核心网，多种业务通过多媒体系统来实现，继而服务于终端用户。

与双核心网络相比，RNC节点被省略了，只剩下了若干eNodeB节点，这样就节省了需要汇集的接入点数，同时使得网元数目也减少了，使网络更容易维护，且部署相对简单。取消由RNC集中控制的数据流动，避免了单点故障，提高稳定性。LTE网络中的eNodeB 有利于降低整体时延，使得多任务的开展有了实现的可能。

1.2空中接口技术

用一个非常形象化的语言来描述有线通信中的“线路接口”，这个词就是空中接口。线路接口定义了光信号规范以及一系列的电信号或物理尺寸者，相对的来说空中接口则定义的技术规范是关于网络设备与终端设备之间的电波链接，使无线通信的可靠性大大增强了。

LTE空中接口协议与UTRAN相比，用上下链路使用共享信道代替了原有的专用传输信道，使无线资源可以通过空中接口来共享；另一方面，RRC 层处理和MAC子层的实体类型都相对于通用地面无线接入网简化了。

2 TD-LTE的发展史

2.1 TD-LTE 的标准化

我国在研发的投入上的力度是根据LTE国际标准化进程的发展程度而制定的。自2005年至今我国已经在LTE的标准化方面均取得丰硕的成果。截止2007年，在国际上获得了的广泛认可的LTE 唯一的TDD标准就是国内企事业单位自主研究提出的TD-SCDMA，为TD-LTE国内商用奠定了基础。截止2008年，在LTE 标准正式版本R8 版本冻结后，3GPP 通过了关于TD-LTE 标准的审核。并于随后的3 年中，LTE-FDD又和LTE-TD共同完成了R9、R10 版本，并向LTE-Advanced 发展。

2.2形成较为完整的TD-LTE 产业链体系

受LTE TDD和FDD产业链融合所引发的一系列利好影响以及在我国政府和运营商的全力推动下，TD-LTE获得了各方的广泛支持。截止2013年底，在TD-LTE相关产品及技术的研究开发上，已经有超过100家的国内外研发机构和制造企业投入大量人力物力财力，形成了以基带和射频芯片为主同时涵盖了系统设备以及终端产品的一系列带动经济技术发展的产业链体系。

作为TD-LTE 产业发展的重要环节，终端设备同时也制约了其发展。对比与LTE FDD技术，TD-LTE对数据类终端依赖程度尤其明显，自2011年以来，超过150款智能手机已经被推出，TD-LTE智能手机已经上市，随着4G的商用化开启，其市场潜力还有待开发，所以研发的产品在款式数量以及丰富程度方面都需要有很大的投入。随着4G时代的来临，移动通信市场发展就是智能手机的发展段，TD-LTE 智能手机的研发一定程度上决定了4G时代的市场份额划分，为TD-LTE 用户市场规模的扩大注入了新的活力。

2.3 TD-LTE 的国际化推广

据GSA的统计，到2013年底，有40多个商用网络正在建设或计划部署中，TD-LTE用户超过500万。截止去年11月中旬，全球发布TD-LTE终端数274款。包括沙特、波兰、日本、巴西、印度、澳大利亚、中国香港、瑞典、阿曼、英国、斯里兰卡和俄罗斯等在内的全球18个国家/地区开通了TD-LTE网络。

3 TD-LTE的未来展望

展望未来，国际商用网络数量将持续增加，TD-LTE产业链将加快发展趋于成熟，国内商用已经全面开启，全球TD-LTE 进入规模高速发展阶段。

3.1 TD-LTE商业化启动

自2009年以来，受到来自产学研用各个方面的50 多家企业积极响应，累计完成超过5万项测试案例，拥有5000 多人参加测试，我国开展组织的TD-LTE规模技术和研发技术试验有效推进了TD-LTE 网络性能提升、产品成熟和技术验证。2012年7月开始，扩大规模试验在国内15个城市及地区先后开展，包括上海、北京、南京等国内一二线城市均参加了该次实验，为LTE的商用提供了大量可靠的实验数据，TD-LTE 基站建设在2万个以上。

随着2013年的结束，友好用户试用的工作、网络建设和测试验证的工作已经结束，国内进入商业化阶段。2014年，商业化进程进一步发展，其中囊括了面对友好用户测试网络业务质量、积累运营和网络优化经验，提升网络和多模终端互操作能力，为国内商用高速发展提供更有力的技术支持。

3.2 全球TD-LTE 成为4G TDD技术主流，商用进入高速发展阶段

由于TDD频率分配更为灵活，全球频率资源的紧张程度越来越严重，所以在新增的4G频段中TDD频率占了很大一部分频率。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。

印度信实电信（RIL）、美国Clearwire等大型国际运营商已经启动TD-LTE的商用；随着TD-LTE的智能手机推出后，日本软银的户数快速增长；全球TD-LTE 进入了高速发展阶段，我国已进入商业化阶段。经过统计计算，我国是推动TD-LTE 发展的重要力量，2016 年我国TD-LTE 用户有望达到6 000 万，占全球TD-LTE 用户总数的40%，全球TD-LTE 商用网络数量将达到25 个左右，而全球TD-LTE 用户有望突破1.5亿户，约占全球LTE 用户总数的25%。

3.3 逐渐走向成熟的TD-LTE 智能手机

虽然领先厂家已经能够提供支持TD-LTE 的28纳米多模终端芯片产品，但是当前TD-LTE 终端芯片仍多采用40纳米芯片工艺，可以满足个人热点、数据等数据类终端的应用。所以为了解决功耗问题，业界人士普遍认为需要采用28纳米的芯片工艺。而随着TD-LTE的商用化开启，投入商业使用的手机不论是从功能上还是从性能上都将趋于稳定和多样。2014年将是手机芯片的革新时代。

4 结束语

文章简要说明并且分析了TD-LTE关键技术的未来建设发展的方向与应用现状，为今后相关实践工作与研究的开展奠定了一定的基础以及建议。

3GPP在R8中提出的宽带无线空中接口技术LTE，其中TD-LTE是其信息通信关键分支，作为国内4G时代的主流标准，其在现代信息通信网络建设完善过程中发挥的作用越来越重要。LTE 的基站测试工作正在全国一二线城市测试点全面展开，接下来LTE 将进入一个持续增长的阶段。同时TD-LTE 是TD-SCDMA 的后续演进技术，承接了TD-SCDMA 系统大量中国自主知识产权，实现了以我国为主而又融入了国际标准。在中国政府不遗余力的支撑下，以中国移动为代表的中国单位在TD-SCDMA 产业化、标准化、部署经验的基础上，主持推进了TD-LTE 的产业化和标准化发展。在国际移动通信巨头的长期主导和技术支持下，未来的移动通信将毫无疑问的向着LTE-Advanced和LTE 的方向快速发展。

参考文献：

[1] 沈嘉. TD_LTE发展历程扫描[J]. 中国无线电， 2012.

[2] 李迪生.浅谈TD-LTE技术的应用及其发展方向[J]. 信息通信，2012.

[3] 林辉. 2012年TD_LTE发展情况综述和未来展望[J].现代电信科技， 2013.