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任务4 TD-LTE技术特点
TD-LTE 即 TD-SCDMA Long Term Evolution,是 TDD 版本的 LTE 的技术。TDD 和FDD 的差别就是 TDD 采用的是不对称频率,是用时间进行双工的;而 FDD 是采用的是上下行对称频率,是用频率来进行双工的。TDD 的双工技术、基于 OFDM 的多址接入技术、基于MIMO 的多天线技术是 TD-LTE 标准的3个主要的关键技术。关于 LTE的关键技术,将会在以后的章节具体学习。
1.4.1 TD-LTE系统主要技术特点
(1)通信速率有效提高。在20MHz 带宽内实现下行峰值速率为100Mbit/s,上行峰值速率为50Mbit/s。
(2)提高了频谱效率。下行链路5bit/s/Hz(3~4倍于R6 HSDPA);上行链路2.5bit/s/Hz (2~3倍于R6 HSUPA)。
(3)简单的网络架构和软件架构。以信道共用为基础,以分组域业务为主要目标,系统在整体架构上将基于IP分组交换。
(4)QoS保证。通过系统设计和严格的 QoS机制,保证实时业务(如 VoIP)的服务质量。
(5)系统部署灵活。能够支持1.4~20MHz 间的多种系统带宽,保证了将来在系统部署上的灵活性。
(6)非常低的网络时延。控制面低于100ms,用户面低于10ms。
(7)增加了小区边界比特速率。在保持基站位置不变的情况下,增加小区边界比特速率,OFDM 支持的单频率网络技术可提供高效率的多播服务。如 MBMS(多媒体广播和组播业务)在小区边界可提供1bit/s/Hz的数据速率。
(8)强调后向兼容。支持已有的3G系统和非3GPP 规范系统的协同运作。
(9)覆盖范围广。在0~5km 满足上述吞吐量和移动性目标;5~30km 轻微降低;最大覆盖范围可达100km。
概括来说,与3G 相比,LTE 更具技术优势,可以用先进、高速、高效、低价、即时、融合这6个关键词来形容,也可以概括为“5个更加”:更高的带宽、更大的容量、更高的速率、更低的时延、更低的成本。
1.4.2 TD-LTE与FDD-LTE系统的对比
TD-LTE是TDD版本的 LTE的技术,FDD-LTE的技术是FDD版本的 LTE技术。这2种LTE技术的最大区别就在于空口双工方式的不同。但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。FDDLTE已成为当今世界上采用的国家及地区最多,终端种类最丰富的一种准4G标准。
在原有的模拟和数字蜂窝系统中,均采用了 FDD 双工/半双工方式。在3G 的3大国际标准中,WCDMA和cdma2000系统也采用了FDD双工方式,而TD-SCDMA系统采用的是TDD双工方式。FDD双工采用成对频谱(Paired Spectrum)资源配置,上下行传输信号分布在不同频带内,并设置一定的频率保护间隔,以免产生相互间干扰。而 TDD 双工方式则采用非成对频谱(Unpaired Spectrum)资源配置,可灵活配置于不对称业务中,以充分利用有限的频谱资源,具有更高的频谱效率,在第4代移动通信系统 IMT-Advanced 中,将得到更广泛的应用,满足更高系统带宽的要求。
TD-LTE 系统与 FDD-LTE 系统在空口协议栈设计方面绝大部分是相同的,只有物理层实现方面有些区别,如帧结构、时分设计、同步、多天线等。具体这2种系统的对比,通过表1-3、表1-4和图1-13的统计可以比较直观、清楚的展示出来。
表1-3 TD-LTE&FDD-LTE的相同点
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表1-4 TD-LTE&FDD-LTE的不同点
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注意此峰值速率的实现是FDD上下行各使用20MHz频谱带宽,TDD上下行共用20MHz频谱带宽。从图1-13很容易看出,FDD-LTE系统峰值速率高于TD-LTE系统峰值速率。
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图1-13 TD-LTE&FDD-LTE峰值速率对比
1.4.3 TD-LTE的频段分配
LTE 支持多种带宽配置,同时也支持多种频段。根据协议规定,LTE 系统定义的工作频段有40多个,使用的频段考虑了对现有无线制式频段的再利用。每个频段都有1个编号和一定的范围,部分工作频段之间会有重叠。TDD常用的频段为编号33~40,如表1-5所示,FDD 常用的频段为编号1~32,FDD的一些编号如15、16、18到32,还没有分配具体的频点如表1-6所示。
表1-5 LTE TDD频段分配
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表1-6 LTE FDD频段分配
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续表
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