【4G】4G网络简介 TD-TD--LET-FDD-LTE

      随着工信部官方宣布，4G牌照将于年底发放的消息传出之后，有关“4G”一词的新闻也在最近成铺天盖地形式占据了各大媒体门户的主页。就在前不久，我爱IT技术网网也发布了两篇有关4G测试的文章。分别针对4G网络速度及覆盖区域进行了测试，有兴趣的朋友可以点击以下链接进行阅读。　　

　　“十一”假期实测4G网络北京覆盖区域

　　质的改变？实测对比4G/3G/2G网络评测

　　在之前的文章中，我们曾为大家简单介绍了4G网络的一些数据及性能测试，让大家对4G网络有了进一步了解，而今天我们的话题依然围绕4G进行，但内容相对要深入一些。从最近大规模有关4G网络宣传海报中，相信大家都已经知道，中国移动所部署的4G网络是由中国主导制定的TD-LTE制式，并在2012年国际电信联盟无线电通信全会全体会议上被列为4G国际标准，此外同时被列为4G国际标准的还有欧洲标准化组织3GPP制定的FDD-LTE。问题也由此而来，既然两套方案都被列为国际标准，那么它们又有什么不同，各自又有什么优势，针对这个问题，下面就让我们进入今天的主题，一起来认识这两种4G网络模式。 

　　4G网络既第四代移动通信网络。是3G网络的演进，但却并非是基于3G网络简单升级而演变而形成，从技术角度来说，4G网络的核心与3G网络的核心是完全两种不同的技术。3G网络主要以CDMA为核心技术，而4G网络则是以OFDM(正交频分调制)和MIMO(多入多出)技术为核心。按照ITU的定义，静态传输速率达到1Gbps/s，用户在高速移动状态下可以达到100Mbps/s，就可以作为4G的技术之一。 

　　而目前4G的标只有两个，分别为LTE Advanced与WiMAX-Advanced。其中，LTE-Advanced就是LTE技术的升级版，在特性方面，LTE-Advanced可以后向兼容技术，并完全兼容LTE，其原理类似HSPA升级至WCDMA这样的关系。

　　而WiMAX-Advanced(全球互通微波存取升级版)：即IEEE 802.16m，是WiMAX的升级版，由美国Intel所主导，接收下行与上行最高速率可达到300Mbps，在静止定点接收可高达1Gbps/s。也是电信联盟承认的4G标准。

　　实际来说，我们目前接触的LTE并非4G网络，虽然上百兆的速度远超3G网络，但与ITU提出的1Gbps/s的4G技术要求还有很大距离，因此，目前的LTE也经常被称为3.9G。但就目前来说，现在的4G网络其实指的的就是LTE网络。 

　　LTE是根据其具体实现细节、采用技术手段和研发组织的差别形成了许多分支，其中主要的两大分支是LTE-TDD与LTE-FDD版本。而中国移动采用的TD-LTE就是LTE-TDD版本，同时也是由中国主导研制推广的版本，而后者则是由美国主导研制推广版本。

　　TD-LTE简介

　　TD-LTE 即 Time Division Long Term Evolution(分时长期演进)，是由阿尔卡特-朗讯、诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通讯、中国移动等共同开发的第四代(4G)移动通信技术与标准。

　　TD-LTE与TD-SCDMA实际上没有关系，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。

　　FDD-LTE简介

　　而LTE-FDD中的FDD是频分双工的意思，是该技术支持的两种双工模式之一，应用FDD(频分双工)式的LTE即为FDD-LTE。由于无线技术的差异、使用频段的不同以及各个厂家的利益等因素，FDD-LTE的标准化与产业发展都领先于TDD-LTE。目前FDD-LTE已成为当前世界上采用的国家及地区最广泛的，终端种类最丰富的一种4G标准。根据目前最新数据调研，2013全球共有285个运营商在超过93个国家部署FDD 4G网络。

　　FDD模式的特点是在分离(上下行频率间隔190MHz)的两个对称频率信道上，系统进行接收和传送，用保证频段来分离接收和传送信道。同时，FDD还采用了包交换等技术，可突破二代发展的瓶颈，实现高速数据业务，并可提高频谱利用率，增加系统容量。

　　FDD工作原理

　　频分双工(FDD)和时分双工(TDD)是两种不同的双工方式。FDD是在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送，用保护频段来分离接收和发送信道。因此，FDD必须采用成对的频率，依靠频率来区分上下行链路，其单方向的资源在时间上是连续的。在优势方面，FDD在支持对称业务时，可以充分利用上下行的频谱，但在支持非对称业务时，频谱利用率将大大降低。

　　TDD工作原理

　　而TDD则采用的是时间来分离接收和发送信道。在TDD方式的移动通信系统中，接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载，其单方向的资源在时间上是不连续的，时间资源在两个方向上进行了分配。某个时间段由基站发送信号给移动台，另外的时间由移动台发送信号给基站，基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工作。

　　FDD与TDD相比优缺点：

　　1.FDD必须使用成对的收发频率。在支持以语音为代表的对称业务时能充分利用上下行的频谱，但在进行以IP为代表非对称的数据交换业务时，频谱的利用率则大为降低，约为对称业务时的60%。而TDD则不需要成对的频率，通信网络可根据实际情况灵活地变换信道上下行的切换点，能有效地提高系统传输不对称业务时的频谱利用率。

　　2.根据ITU对3G的要求，采用FDD模式的系统的最高移动速度可达500千米/小时，而采用TDD模式的系统的最高移动速度只有12千米/小时。这是因为，目前TDD系统在芯片处理速度和算法上还达不到更高的标准。

　　3.采用TDD模式工作的系统，上、下行工作于同一频率，其电波传输的一致性使之适用智能天线技术，可有效减少多径干扰，提高设备的可靠性。而收、发采用一定频段间隔的FDD系统则难以采用。据测算，TDD系统的基站设备成本比FDD系统的基站成本低约20%～50%。

　　4.在抗干扰方面，使用FDD可消除邻近蜂窝区基站和本区基站之间的干扰，FDD系统的抗干扰性能在一定程度上好于TDD系统。　

　　总结：TD-LTE和FDD LTE在技术上差异较少而共性更多，两者都能为移动用户提供超出以往的移动互联网接人体验。在3G时代，FDD在移动通信领域的绝对优势已成定局，我国的TD-SCDMA国际化发展机会渺茫，而TD-LTE则从标准制定起就和国际其他主流标准同步进行。为保证TD-LTE的技术和标准演进、网络和终端产业发展、网络建设和运营继续保持领先，需要形成与LTE FDD融合、同步发展的全球化产业，缩小市场规模方面的差距。