胡智霖 胡要杰
【摘要】 我们现在所处的这个社会总是以惊人的速度飞速地发展着。通信行业的席卷式发展给人们带来生活便利的同时也体现出科技力量的强大。移动通信的产生彻底改变了人们的联系方式。本研究主要通过对移动通信中FDD-LTE与TD-LTE技术分别进行分析,从而探究出两者融合组网的方案。
【关键词】 移动通信 FDD-LTE TD-LTE 融合组网
目前通信发展的最高水平已经普遍达到4G通信了。随着4G网络的不断发展,FDD-LTE与TD-LTE这两种模式都将会成为未来4G网络的标准模式。最为中国通信行业的巨头的移动通信最先布局了以TD-LTE为网络制式的4G网络,使得通信网络又有了质的飞越。
一、FDD-LTE技术特点介绍
FDD-LTE中的LTE指的是就是今天我们做熟知的4G,其中包含FDD和TDD两种双工模式。因此,使用了FDD模式的4G就称之为FDD-LTE。FDD模式有其自身的特点和优势。首先,它最显著的模式特点是在分离频率间隔为一百九十兆赫兹的两个对称频率信道时,系统进行接收及输送,用保证频段和来分离接收与传输信息。这一特点也可以看做是FDD-LTE技术的优点。除此之外,FDD模式还采用了包交换等先进技术,使系统的容量得到了增加,频谱的利用率也得到了提高。这不但让高速数据传输业务变成了现实,而且还冲破了二代发展的艰难时期。如上述内容已经提到的,FDD-LTE技术在实现分离时必须使用两个对称频率信道,所以,这种模式在支持对称业务时,能够充分发挥自身优势。然而,如果FDD-LTE技术被用于非对称的互联网时,其频谱的利用率就会大打折扣,该模式的优势也将得不到完美的体现。因此,在选择FDD-LTE技术时应该充分考虑其特点及优缺点。
二、TD-LTE技术特点介绍
TD-LTE技术的研发可以说是通信产业变革时期面临的一次重大机遇。TDD是4G的另一种模式。它的特点主要可以分为三类。第一个是所有人都喜爱的一个特点,那就是上网速度极快,这种速度甚至可以达到TD-SCDMA技术的好几十倍,它的到来开启了极速上网时代的大门。第二点是TD-LTE技术中囊括了大量的中国专利,这种技术是由中国的通信技术团队所主导的。与此同时,这项通讯技术也得到了国际社会的广泛关注与支持,甚至都成为了国际采用的统一标准,这是作为国人应该感到自豪的一点。第三点是TD-LTE技术的发展速度是极快的,基本可以达到与国际其他国际移动宽带技术的同步水平,可以说,TD-LTE技术代表着如今全球移动产业最先进的科技水平。这种技术有很多优点。首先,TD-LTE技术的频谱利用率较高,对功控的要求也相对较低。其次,它采用了联合天线和智能测试,从而引入空中分级的概念。同时这种技术也避免了很多不利影响,更加有利于网络的规划。然而,TD-LTE技术也存在一些缺点。它的同步要求较高,移动速度较慢,码数量较少,不能满足业务需求,相邻区域之间还可能存在干扰现象。[1]
三、两种技术间的综合分析及融合组网
3.1 FDD-LTE与TD-LTE技术的关键点
LTE技术的关键点主要表现在物理层面上。它采用了MIMO和OFDM这两个物理层的关键技术,使系统的吞吐量得到了极大的提高。除此之外,为了提高4G的无线质量,还采用了干扰抑制等先进技术。
FDD-LTE与TD-LTE技术的关键点具体可以分为三类。第一个关键点是采用MIMO技术。它是一项在发射端和接收端分别设置多幅发射天线和接收天线的新型技术。而且这项技术的应用在很大程度上提高了用户的通信质量和通信效率。截至目前,TDD可以支持的天线配置数最小是四。而FDD-LTE可以支持基站为四,终端为二的天线数。开环天线和闭环天线是FDD-LTE系统的两种选择方式。一些室内的分布系统以及相对密集的场所可以选择闭环天线的方式,而像一些郊区,公路,地铁以及乡镇等较为空旷的场所就可以选择开环天线的方式。第二个关键点是采用频域多址技术。可以说它是一种复用技术,也可以说它是一种调制技术。第三个关键点是采用小区干扰抑制的技术。这种干扰抑制技术其中包括干扰消除,干扰随机化以及干扰协调等三项候选技术。
3.2 FDD-LTE与TD-LTE技术的综合比较分析
FDD-LTE与TD-LTE技术的综合比较分析通过他们各自模式的优缺点比较来进行。 首先FDD模式的收发频率必须是成对的,因此,这种模式在支持对称业务是能够充分的利用上下两行的频谱,相对于TDD模式,这一优点极大地提高了频谱的利用率。然而这种模式在支持非对称的数据业务交换时,其频谱的利用率比支持对称业务时下降了百分之四十,频谱的利用率大大降低。对于TDD模式来说,它的频谱要求则相对地,即这种模式也能支持不是成对的频率,这一优点使系统在传输不对称业务数据时的频谱利用率得到了显著地提高。其次,在抗干扰方面,使用FDD模式的系统可以抑制本区基站和邻近蜂窝区站之间的干扰。而对于采用TDD模式的系统来说,其抑制干扰的形式可以分为四种:邻区移动机对本区基站的干扰,邻区基站对本区基站的干扰,邻区移动机对本区移动机的干扰以及邻区基站对本区移动机的干扰。因此,从两者抑制干扰的形式来看,TDD模式的抗干扰能力明显要优于FDD模式的抗干扰能力。最后,相对采用TDD模式的系统来说,FDD模式系统的最高移动速度明显快很多,可以说,FDD模式的应用实现了人们极速上网的需求。[2]
3.3两种技术融合组网的发展
如今,移动网络流量正以每年约百分之五十的增长速度飞速发展。4G作为当今社会移动通信里最快的技术,面对市场竞争如此激烈的环境,其面临的机遇和挑战也是前所未有的。相比较FDD-LTE技术来讲,TD-LTE技术的起步较晚,发展史也较短,但是这两种技术的融合组网将会是移动通信考虑的组主要的发展方式。TD-LTE技术和FDD-LTE技术融合组网的结构大致可以分为两种。
第一种是采用分段组网结构。即两者融合组网刚开始的时候先用FDD-LTE
技术进行覆盖,因为FDD-LTE技术和TD-LTE技术在同样的条件下,前者在低频段的覆盖范围更广。之后,在面对频率资源稀缺以及容量不足的情况下,再将TD-LTE技术加入到融合组网的建设当中去。
第二种是同时采用FDD-LTE技术和TD-LTE技术进行融合组网。两者技术同步进行,在不同需求的区域合理采用不同的网络制式。
上述两种技术融合组网的结构在将来都将会得到实现。
四、结语
通过上述对 FDD-LTE技术和TD-LTE技术各自特点的分析到对这两种技术的优缺点进行比较,再到最后针对两者融合组网的结构进行探讨,我们不难看出,虽说 目前我国的FDD-LTE技术和TD-LTE技术走入了国际先进科技水平的行列,但是这两种网络制式本身还存在很多缺陷,如何让这些不足尽快得到完善,如何满足未来网络需求的不断增大而采用的技术融合组网,都将会是LTE面临巨大的机遇和挑战。
参 考 文 献
[1]赵慧.3G长期演进技术与系统设计[M].北京电子工业出版社,2013,21(1):64-65
[2]韩志刚.LTE,FDD技术原理与网络规划[M].北京人民邮电出版社,2014, 18(1):78-80