5G

TD-LTE和LTE FDD同步发展

作者:爱立信(中国)通信有限公司来源:中国电子报发布时间:2008-07-14 11:38我要评论

随着互联网时代的用户越来越习惯随处(不仅仅限于在办公室或家中)享用宽带接入服务,移动宽带已经成为现实。到2012年,全球宽带用户总数预计将达到18亿,其中约2/3将是移动宽带用户,移动宽带的发展速度会远远超过固定宽带的发展速度。这对整个无线宽带产业的发展提出了更高的要求,诸如互动电视、移动视频博客、高级游戏和专业服务等高质量应用将会对移动网络提出更加苛刻的要求:
* 更高的峰值速率,更低的时延,从而改善用户使用体验;
* 更高的频谱利用率和灵活性,更高的系统容量,进而降低网络成本,惠及最终用户。
上述这一切将形成推动HSPA(高速分组接入)/HSPA增强型以及LTE(长期演进)发展的最主要驱动力。

LTE的关键优势

1.频率利用优势

众所周知,频谱资源是非常有限而且宝贵的资源。LTE的关键优势之一就是体现在对频谱利用的灵活性上。灵活性主要包括两个方面的内容:对不同宽度的频谱使用,以及对对称或者不对称的频谱使用。
针对可用频率的不同,LTE可以支持从低于5MHz到最高20MHz的灵活的载波带宽。而且,LTE同时支持FDD(频分双工)和TDD(时分双工)技术来使用对称或者不对称的频谱资源。以上两个技术优势就使运营商无论拥有怎么样的频谱资源都可以很好的应用LTE技术。截至目前,3GPP(第三代合作伙伴计划)已经为LTE分配了多个成对频段和不成对频段,而且还将为其分配更多频段。这意味着运营商有可能在最易部署10MHz或20MHz载波的“新”频段上部署LTE,并最终在所有频段上部署LTE。
由此可见,LTE FDD跟TD-LTE的配合应用才能达到最好的效果。这也是LTE技术成功的关键。

2.性能和成本优势

LTE采用了众多先进的无线技术,可以提供下行超过100Mbps和上行超过50Mbps的峰值速率;由于采用了eNodeB基站,使得网络结构简化,更加扁平,结合其他先进技术,使得无线接入时延降低至10ms;频谱利用率与HSPA Release 6相比提高2~4倍。


LTE FDD/TDD成为未来移动网络演进的共同方向

回顾移动系统的发展历史,2G/3G两个主要的技术流派,3GPP和3GPP2(第三代合作伙伴2)。3GPP主要支持GSM(第二代移动通信标准之一)和WCDMA(第三代移动通信标准之一)以及TD-SCDMA(中国自主第三代移动通信标准)技术,3GPP2则主要支持CDMA(第二代移动通信标准之一)以及CDMA EVDO(CDMA增强技术)技术。随着电信市场全球化的发展以及运营商之间竞争和合作的增强,从成本、技术成熟性、全球漫游以及终端等多方面考虑,技术的规模化效应越来越成为运营商考虑技术选择的首要因素,GSM/WCDMA/HSPA的优势日趋显著,已经占全球移动市场份额的86%%以上。在后3G时代,LTE作为3GPP的下一步演进,已经成为全球运营商的共同选择。可以看到几个有里程碑意义的事件:第一个,在2007年11月29日,美国Verizon宣布采取LTE升级其CDMA移动系统,作为下一步的发展方向。我们也看到很多主流的CDMA运营商也表态会跟进。同时,高通宣布将推出LTE-CDMA双模芯片组。第二个,中国移动在2008年2月13日宣布将携手沃达丰等多个全球主流运营商共同开展LTE的技术测试,会同时包括LTE FDD和TD-LTE两种模式。可见,在后3G时代,LTE(包括LTE FDD和TD-LTE)正在成为主流运营商未来网络演进方向。
LTE FDD和TD-LTE的联合应用可以帮助运营商实现最好的规模化效应。


TD-LTE和LTE FDD共用平台带来规模优势

从标准发展的角度来看,LTE FDD和TD-LTE在技术规范上存在非常大的共通性和统一性,主要体现在LTE FDD和TDD共享相同的二层和三层结构,一层(物理层)差异主要表现在帧结构,其他关键技术基本一致。这样无论是在系统侧和终端侧都能比较容易且低成本的实现对FDD和TDD双模的支持。另一方面,LTE系统从一开始就同时针对FDD和TDD进行了优化设计,因此FDD和TDD模式可以达到近似的频谱利用效率。
更为重要的是,TD-LTE是中国3G技术TD-SCDMA的自然演进路径,主要体现在TD-LTE和TD-SCDMA使用相兼容的帧格式结构,同时在天线技术上也保持很好的相容性。
在核心网方面,核心网的演进(也就是我们通常所说的SAE),也是在当前的二代系统,或者是三代系统数据交换核心网的基础上发展起来的,共享的核心网可以同时支持二代、三代以及LTE FDD和TD-LTE的接入。这样就可以保证系统有非常紧密的互操作性,保证了FDD和TDD系统的平滑升级。
在整个LTE标准发展方面,爱立信一直是3GPP中最活跃的厂家之一,全力推动LTE标准化进程。在通常的标准化衡量标准中,也就是在贡献的标准总数目中,涵盖了FDD和TDD,爱立信的贡献排在第一位。特别是在TD-LTE方面,爱立信支持TD-LTE和LTE FDD的协同发展。另外,必须指出的是,在TD-LTE的发展上,中国运营商和厂家扮演了非常重要的角色。而爱立信在这方面和中国的运营商和厂商,在基础研发和标准化的方面进行了大量合作,建立了良好的伙伴关系,一起推动TD-LTE的发展。
从系统设备实现方面来看,为了实现最大的规模化效应,无线接入系统应该能在同一平台上同时支持LTE FDD和TD-LTE模式,降低运营商的运营成本。遵循这个原则,早在2005年,爱立信就启动了LTE系统解决方案的研发工作,在同一平台上同时支持FDD和TDD模式。在2008年2月巴塞罗那的全球电信展中,爱立信首家演示了在同一基站上支持LTE FDD和TDD模式。在演示中,爱立信实现了在20MHz频带上、FDD模式下160Mbps的峰值速率,在TDD模式下(3∶2)90Mbps的峰值速率。
可见,系统设备上可以实现对LTE FDD和TD-LTE的同时支持。
特别值得一提的是,为了进一步增强LTE商用产品的规模化效应,降低LTE引入的成本,应该考虑让LTE产品和现有的GSM以及3G产品达到最大限度的共用。在这方面,爱立信在2008年2月巴塞罗那全球电信展上,发布了新一代的多标准基站,实际上是实现了多种标准在同一平台上的支持,达到非常高的集成度。运营商部署这个系统的时候,使用此基站在日后可以非常方便地升级为LTE FDD或者TD-LTE系统,使运营商能尽可能以简单且经济高效的方式部署LTE网络。
从终端实现方面来看,终端对整个通信技术的成熟度有很大的影响力,尤其到了3G和后3G时代就更加明显。TD-LTE终端将和LTE FDD终端共用平台,这样TD-LTE和LTE FDD将受益于协同的规模效应。在这方面,爱立信同样也是走在最前列的。爱立信即将商用发布的LTE移动终端平台,就实现了上行50Mbps和下行100Mbps的峰值速率支持,同时可以支持TDD和FDD技术和6个频段。
由此看来,终端方面的发展也对TD-LTE和LTE FDD的协调发展给予了帮助。
总而言之,LTE FDD和TD-LTE的协调发展有利于实现LTE产业的规模效应最大化,也有利于实现对频谱资源最有效率的使用。无论是从设备还是终端的发展情况来看,在同一平台上已经可以实现对LTE FDD和TD-LTE的同时支持。而爱立信则会在第一时间提供对LTE FDD 和TD-LTE技术的支持。

爱立信在LTE方面的进展

* 从2004年开始,爱立信作为主要推动者,在3GPP中进行LTE标准化工作。
* 从2005年开始,爱立信就启动了LTE系统解决方案的研发工作,在同一平台上同时支持FDD和TDD。
* 从2007年开始,爱立信首家进行了基于LTE的测试系统演示,峰值速率达到144Mbps以上。
* 在2008年2月,爱立信被NTTDoCoMo等运营商选为超3G/LTE开发项目的合作伙伴。
* 在2008年2月,爱立信首家演示了在同一系统和终端平台上同时支持LTE FDD和TD-LTE技术。预计在2009年推出LTE商用系统。


责任编辑:电子信息产业网
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