摘要：本文主要从TD-LTE关键技术分析；及TD-LTE的发展趋势等几方面探讨了主题，旨在与同行共同学习进步。
关键词：TD-LTE；关键技术；发展趋势
LTE是指在 3GPP移动通信带宽化发展趋势下，为抵抗来自非 3GPP技术阵营的，以WiMAX为主的各种移动宽带无线接入技术对无线通信市场的终极，确保 3GPP相关通信技术在整个信息产业构成体系中主体性地位而制定的项目标准，它从本质上来讲也是“准 4G”技术的最典型代表。本文所研究的TD-LTE技术作为LET项目标准的最关键分支，为整个通信产业的优化升级注入了新鲜的动力。TD-LTE 技术最大的特点在于它涵盖了大量的“中国制造”、 “中国专利”，并兼有国际性特质。与此同时，它所具备的高速性、时延性以及充分的频谱利用率都让相关工作人员认识到：TD-LTE技术已成为信息通信产业的必然选择与发展趋势。
一、TD-LTE基本概念
LTE(Long Term Evolution,长期演进)是 3G系统的演进技术，以 MIMO 和 OFDM 技术的使用为代表，系统性能显著提高，包括用户体验到的速率、系统时延、高速移动下的接入等。
TD-LTE 技术即 TD-SCDMA Long TermEvolution，宣传是指 TD-SCDMA 的长期演进。实际上没有关系。TD-LTE技术是 TDD版本的LTE 技术，FDD-LTE 的技术是 FDD 版本的LTE技术。TDD和FDD的差别就是TD采用的是不对称频率是用时间进行双工的，而 FDD 是采用一对频率来进行双工。TD-SCDMA 是CDMA 技术，TD-LTE 技术是 OFDM 技术，不能对接。
TD-LTE 是一种新一代宽带移动通信技术，是我国拥有自主知识产权的TD-SCDMA 的后续演进技术，在继承其 TDD 优点的同时又与时俱进的引入了 MIMO（多入多出技术）与OFDM（正交频分复用技术）。相比于 TD-SCDMA，在性能方面，TD-LTE 在系统带宽、网络时延、移动性方面都有了跨越式提高；在应用方面，TD-LTE 是移动互联网的重要解决方案，能够满足用户移动无线宽带的需求，可以为用户提供高清视频下载、在线互动游戏、高清视频会议等丰富多彩的业务。
二、TD-LTE关键技术分析
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.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，相对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.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。
3.OFDM（频分复用）技术
OFDM 技术是一种以宽频带宽为载体，将其划分为多个相对较窄且相互重叠的正交性子载波的 TD-LTE 技术。在这种 TD-LTE 技术支持下，通信系统不仅能够实现各种信息数据的传输，并且还能够抵抗信道衰落，提升频谱效率。在 OFDM 技术当中，经由IFFT所传递来的时域信号能够在该技术引导下自动插入相应的循环前缀，从而有效避免符号间干扰给无线通信带来的不利影响。时域信号在经过信道传输之后能够在 FFT 变形下生成相应的频域信号，进而通过系统检测得到传输系统终端所需的原始信号。大量的实践研究结果向我们证实了：在现代无线通信终端用户均衡器不断增加的趋势下，这种高传输速率的OFDM技术所提供的子信号码元宽度已远远超过了传统单载波系统所提供的子信号码元宽度，进而也能够有效缓解用户均衡器需求不断增加所带来的符号间干扰问题。正因为如此，OFDM 技术才具备了取代传统 CDMA 技术，成为 B3G无线通信网络应用技术主流的能力。
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三、当前TD-LTE发展的重点
无线基站系统设备厂商发展到今天的产业格局，竞争基本上在五到八家规模型的厂商之间进行，行业集中度在任何一个技术标准上都非常高。手机终端市场则依旧处于充分的竞争状态，即使最高市场份额的终端厂商在一个技术标准上也无法长期维持20％以上的市场份额。中国手机厂商加入到这个行业后，竞争更加残酷，消费类电子本身更新换代的快速性导致手机外观设计和产品生命周期从原先的两三年缩短到目前的六个月之内。然而中国手机厂商缺乏核心技术，加之方案厂商推出的集成解决方案大大降低进入门槛，导致中国出现手机终端的山寨化。决定手机的核心芯片依然掌握在跨国公司手中，经过TD-SCDMA技术标准的洗礼而成长起来的中国手机芯片与终端厂商还处于生死的边缘，无力在新的技术创新与积累方面投入过多的资源。
标准技术的完善与发展需要巨额的资源投入，但短期内并不会带来太多的市场收益，TD-LTE技术的推动者无疑应该是无线基站系统设备厂商。他们集中度高，实力与创新能力雄厚，基于竞争格局的考虑和自身地位的维护，他们通常在技术的投入上你追我赶，领先优势与落后劣势往往不会太大。
从TD-SCDMA发展中受尽终端缺失之苦的经验来看，TD-LTE的主导力量虽在中国，但终端芯片、手机终端产品的缺失将严重影响未来整个产业链的成熟与系统商用的时间表。对终端的重视必须上升到产业链和国家支持的高度，运营商在推动系统厂商的同时，更应该将重心放在终端芯片方面。它不仅能够带动终端仪器仪表的发展、手机终端的成熟，形成多终端厂商供货的良性产业链格局，而且还能促进应用的自主创新和特色业务的发展，为TD-LTE技术的持续发展注入新的活力。
终端的发展无疑需要低中高档品种齐全、款式特色鲜明、应用功能突出的繁荣市场，但所有这一切的基础还是终端芯片。终端芯片的成熟稳定才能使得终端厂商可以在恰当的时机介入市场，推出价格合理的产品，这必将成为TD-LTE产业发展的重中之重。
四、TD-LTE的发展趋势
当前整个信息通信行业领域在市场竞争不断激化的背景作用下，诸如频率分配、多标准模式并存、技术标准的多元化构建、手机运营平台的完善、4G通信技术的兴起以及现代经济社会对无线通信技术的高标准要求的因素会对整个 TD-LTE技术的发展产生深远的影响。TD-LTE 技术在怎样的发展规划与方向推动下才能实现其无线移动通信优势，为整个信息通信产业的变革创造有利环境，提供坚实支持呢？笔者现从以下几个方面对 TD-LTE 技术的未来发展方向这一问题做出详细分析与说明。
1.向下兼容是 TD-LTE 最基本的发展方向。虽然 TD-LTE从本质上来说可以归纳为 3G 技术向 4G 技术迈进的一个过渡期的标准，但其在网络体系架构、无线物理层应用技术等方面的创新及其在信息通信过程中所呈现出的优势，都使其更加偏向于 4G 技术。笔者认为，前期 2G 系统技术的发展经验告诉我们：通信网络覆盖在系统技术运行过程中由差到好，逐步优化的发展体系对于新时期的 4G技术，乃至TD-LTE都是不适用的。TD-LTE 要想获取高质量的市场份额，必须自投入运行开始就向用户提供高质量的无缝网络覆盖，并不断加大的新技术，新业务的研发力度。在这一工作中，我们不得不面对这样一个问题：高工频与高带宽的市场需求给 TD-LTE 应用与优化带来的问题是严峻的，巨额的投资要求 TD-LTE 将向下兼容作为整个技术最基本的发展方向。值得注意的是：TD-LTE 需要与TD-SCDMA保持产品业务方面的向后兼容性，确保双模基站与应用终端的主体性地位；TD-LTE 需要与 WiMAX 技术保持向后兼容性，并在整个通信市场需求不断变化发展的过程中对 TD-LTE 技术的发展规划作出相应调整与规范。
2.产品的细分与市场网络覆盖的发展是TD-LTE未来的核心发展方向。TD-LTE 如何在系统装置设备高强度功能竞争、价格竞争的背景下获取新的发展，成为了当前相关工作人员必须思考的一个问题。行业集中度基础上进行 TD-LTE 技术产业业务的细化、加强市场网络覆盖这两种方式最为有效。笔者认为：TD-LTE需要在在 20MHz的带宽上尽可能的持续提供在 50Mbps 及以上的上行数据传输速率与 100Mbps 及以上的下行数据接收速率，使整个TD-LTE的有效峰值速率较传统意义上的 3G 系统显著提升，进而在此基础之上实现单信道通信与无线网络通信的融合，以成本控制的方式达到获取用户的目的。
结语：
LTE 作为 3GPP 在 R8 中所提出的一种宽带无线空中接口技术，其最关键信息通信分支——TD-LTE在现代信息通信网络建设完善过程中所占据的地位日益关键。本文对TD-LTE关键技术的应用现状与未来建设发展的方向进行了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的意见与建议。
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论文作者:姜靖
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/29
标签：td-scdma论文; 技术论文; 终端论文; 系统论文; 厂商论文; 信道论文; 接口论文; 《基层建设》2016年36期论文;