论移动通信FDD-LTE与TD-LTE技术融合组网论文_黄远安

论移动通信FDD-LTE与TD-LTE技术融合组网论文_黄远安

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摘要:随着全球范围内频率资源的日益稀缺,FDD-LTE所需的成对频谱越来越难获得;而TDD频率资源更加丰富,成本相对较低。本文就对移动通信FDD-LTE与TD-LTE技术融合组网进行分析和了解。

关键词:移动通信;FDD-LTE;TD-LTE;融合组网

引言

智能手机的普及使我国移动通信行业发展迅速,个人主机再也不是唯一能够实现远距离实时通信的唯一工具,只要能够连接到网络,智能手机几乎能够实现个人电脑的全部功能,所以说人们对移动网络的传输需求越来越高,网速决定了功能的使用情况,快速的网络传输与下载速度不仅仅是实现设备功能的重要前提,同时也是影响用户体验的一大重要因素。因此,移动网络的速度成为各大运营商关注的焦点,也是我们国家工信部门明确作出要求的项目之一,发展更快更好的通信行业对我们国家而言势在必行,在大力发展4G网络的今天,TDD与FDD技术的融合组网是实现高速移动网络的一个重要手段。

一、FDD-LTE与TD-LTE的特点

1.FDD-LTE技术特点

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。

2.TD-LTE技术特点

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。

二、FDD和TDD的优势

FDD与TDD在多方面都存在当前技术的优势,由于当前科技的高速发展,FDD与TDD在当前的通讯方面存在很大的优势。频谱在当今这个移动端设备火热的时代需求越来越大,越来越多的公司开始积累频谱资源进行企业发展,而FDD与TDD通信具有很强的频谱灵活性,频谱的利用率在这两种通信的带动下通常能够很升很多倍,这就使得TDD网络模式和FDD网络模式具有更大的优势。同时在网络条件和系统优化双方支持的情况下,TDD的发送功率要远大于FDD的发射频率,这就使得TDD的发射时间远小于FDD的发射时间。当FDD、TDD设备处于高速移动的状态时,信号会因为衰落深度的增加而减弱,这时TDD移动台的最高时速可以达到250km/h,但是这距离FDD系统还存在很大的差距,甚至才能达到FDD的一半水平。

三、FDD-LTE与TD-LTE技术融合组网

当前,移动网络流量正迅速增长,预计每年增幅约为50%。在这样的背景下,LTE已经成为移动通信史上发展最快的技术。截至2013年1月8日,全球已有66个国家部署了145张LTE商用网络,其中FDD-LTE网络有132张,TD-LTE网络有14张。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然TD-LTE技术相比FDD-LTE起步较晚,但LTE的FDD与TDD双模网络的融合发展将是后期频率缺乏时,移动通信运营商提高网络容量的重要方式。

1.组网结构

FDD所具备的频段一般较低,同等条件下具有更远的覆盖能力,在进行融合组网是,可将其用于覆盖。在融合组网的后期,为了实现容量增加的需求,就可以通过TDD-LTE进行二级网络构建,如此便可通过较窄的频谱资源搭建一条高速的数据通道。二者联合组网,针对不同的功能分区使用不同制式的LTE网络进行搭建。在这一过程中需要注意FDD和TDD网络的边界切换,按照测量、上报、判决和执行的基本流程进行严格控制。TDD网络主要是基于UE的硬切换,其和FDD网络最明显的区别是导频信号的传输节点,TDD是特殊时隙,而FDD中导频信号占据了完整的帧长度,精准度相对TDD网络较低。

2.LTE无线系统同步

我们可以将移动网络的融合组网中的同步分为两大类,频率融合同步与时间融合同步。频率融合同步相比较于时间融合同步存在分布广这一优势,频率融合同步几乎被应用于所有的移动互联网中,当终端设备处于TDD与FDD融合组网中时,快速移动的过程中受到多普勒频移影响时,频率融合同步能够大大的抵消这类影响给设备带来的干扰。而时间同步则大多数运用在TDD模式下,能够有效解决TDD系统受到的高干影响;同时时间同步也能够少部分运用到FDD模式,在抗GSM干扰的过程中发挥着作用。所以LTE的无线融合系统同步时会为移动网络的融合组网解决不少问题。

3.平台及天线

SDR平台是同步支持FDD和TDD的,其能够实现基础网络设备、BBU设备等共享融合。在此平台基础上不熟LTE网络架构,相较于布置单一的FDD或TDD而言,能够实现40%到60%的成本节省。而天线融合主要是运营商对天线进行集成,使其能够具备融合共享的性能,同时在安全上具有可靠的保证。比如华为根据FDD和TDD融合组网的新需求,开发出了四模五频天线,不仅能够确保信号的覆盖范围足够广,还能降低辐射对环境的影响,有利于推进FDD-LTE和TD-LTE的融合组网

4.标准融合

标准融合是进行FDD-LTE和TD-LTE技术融合组网的关键,国际标准组织已经对这一方面的问题进行了深入考虑,其在LTE标准的制定初期就针对未来可能出现的组网融合作出了分析,并且在FDD-LTE和TD-LTE的接口以及核心网等方面统一了相关标准,在空口模式下也已经对频段间的互相操作进行了统一,使其达成了一致。

5.芯片融合

芯片融合既是硬件层面的融合,也是软件层面的融合。从硬件层面将,芯片的基本架构直接影响到FDD-LTE和TD-LTE组网的成功。从LTE芯片的基本性质上看,其从第一代产品就实现了对FDD-LTE和TD-LTE网络的同步支持,同时还能对HSPA+和LTE版本10、第三代LTE/3G等形成同步支持。与此同时,世界范围内的诸多芯片生产厂商已经预测到了TD-LTE和FDD-LTE组网融合的必然,并且大力推出同步支持的FDD和TDD网络的芯片组,超过17家企业设置了生产线,以此进一步推动着FDD和TDD网络的融合。

结束语:

综上所述,对FDD-LTE技术和TD-LTE技术各自特点的分析到针对两者融合组网的结构进行探讨,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] 浅谈4G时代TDD与FDD混合组网的优势[J].李涛.天津科技.2015(01)

[2] TD-LTE无线网络规划与设计研究[J].陈志凤.信息通信.2015(01)

[3] LTE FDD-TDD混合组网中的关键技术[J].张光辉,赵冬,孙震强.电信技术.2015(02)

[4] 基于双连接的TD-LTE和LTE FDD融合组网[J].许森,张光辉,刘晴.电信技术.2015(02)

论文作者:黄远安

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/7/29

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