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TD-LTE是LTE的TDD模式,作为TD-SCDMA演进的方向,TD-LTE备受关注。TD-LTE的产业链已经相当健全和壮大,从系统、芯片、终端、测试仪表等方面都有全球主流的厂家参与其中。系统方面包括中兴通讯、阿朗、华为等;芯片方面包括NXP、Qualcomm、Freescale、ST等;终端方面,诺基亚、爱立信、中兴通讯、三星、LG等主流厂家悉数参与;测试仪表方面包括安捷伦、罗德与施瓦茨等主要厂家。
专题摘要:TD-LTE作为下一代无线通信技术,是TD-SCDMA标准的核心传承和技术革新。TD-LTE代表着人类对移动通信技术的更高要求,TD-LTE产业链的健康发展将为全球用户带来更优质的移动通信体验。2010年,是TD-LTE产业界最具里程碑意义的一年。
- TD-LTE产业链趋于完善 国际化渐行渐近
- 宽带化和移动化是未来移动通信发展的两大主要方向,而且两者也将日趋走向融合。TD-LTE作为TD-SCDMA的演进技术,是对TD-SCDMA原有关键技术的继承和进一步创新,同时,也是中国移动主推的4G通信技术。从目前TD-LTE发展的状况来看,产业链已经趋于完善,然而,TD-LTE在全球得到规模发展标准化和国际化至关重要,只有做好了标准化,TD-LTE才能面向全球,只有得到全球更多厂商的支持,TD-LTE的标准化之路才能越来越近。
- LTE商用化进程提速 TD-LTE上海世博会启航
- 由于运营商对3G网络的投资力度非常大,目前还没有收回成本,直接导致当前仅有少数运营商明确会上马LTE,更多的运营商则是希望在建设3G网络的同时,能兼顾未来面向LTE的演进,或者在建设LTE网络时,能继续增强3G网络的覆盖。在这种情况下,将促进运营商进行融合建网。
- 2008年初,在政府、运营商以及国内企业的大力配合下,LTE-FDD和LTE-TDD技术进一步优化,最大限度消除了两种技术的不一致性,提出了LTE-TDD标准进化的指标。在帧结构方面,TDD与FDD形成统一,同时还保留了原有TDD-Type2的很多特征,使得我国在TD-LTE方面的知识产权得到了保留。
- TD-LTE和其他的宽带技术最明显的区别是其上行采用单载波技术,可以提供1.4M-20M的灵活带宽。TD-LTE上行系统在小区平均吞吐量,用户的吞吐量,都能达到比较高的水平。同样,其下行速率也能达到很高的水平,可以为将来开展VoIP(IP语音传输)业务提供支持。TD-LTE下行采用全新的OFDM调制模式,将频域划分为多个子信道,各相邻子信道相互重叠,上下行频谱灵活分配,便于引进MIMO,Beamforming(天线波束)等先进技术,便于支持对称与非对称业务。同时,TD-LTE的频率使用优势也非常明显。
- TD-LTE主要具有以下独特的优势:目前TD-LTE与世界主流技术保持协同发展,保持了TD-SCDMA的国际发展地位;TD-LTE今后可以共享整个LTE产业链的成果,包括终端和系统发展的研究成果;在标准化组织方面,随着我们产业链发展水平不断提高,将会有利于整体推进TD-LTE走向国际;在技术试验上,综合对比各种不同的接入,为移动通信宽带技术的应用提供更多参考。
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基于TDD的双工技术
在TDD方式里面,TDD时间切换的双工方式是在一个帧结构中定义了它的双工过程。通过国内各家企业的共同合作与努力,在2007年10月份,形成一个单独完整的双工帧结构的LTE-TDD规范。在讨论TDD系统的同时要考虑FDD(频分双工)系统,在TDD/FDD双模中,LTE规范提供了技术和标准的共同性。
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OFDM
其中有两个关键点,一是OFDM技术和MIMO(多输入多输出)技术如何结合,使移动通信系统性能进一步提升;二是OFDM技术在蜂窝移动通信组网的条件下,如何克服同频组网带来的问题。OFDM技术具有抗多径干扰、实现简单、灵活支持不同带宽、频谱利用率高等优点。
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基于MIMO/SA的多天线技术
智能天线技术是通过赋形,提供覆盖和干扰协调能力的技术。MIMO技术通过多天线提供不同的传输能力,提供空间复用的增益,这两种技术在LTE以及LTE的后续演进系统中是非常重要的技术。我们同时也很关注MIMO技术和智能天线技术在后续演进上的结合。
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TD-LTE-Advanced技术概念
TD-LTE-Advanced即指LTE-AdvancedTDD系统,是TD-LTE(即LTETDD)在IMT-Advanced(4G)阶段的升级演进。作为我国推广的3GTD的演进与发展,TD-LTE/TD-LTE-Ad-vanced成为我国对3G后移动通信技术发展中重点关注的内容,统计数据显示:“3GPP的国际标准化过程中,在收到的约700篇TD-LTE物理层设计文稿中,来自中国成员的文稿达300篇左右,超过了总数的40%。”出于对TD-SCDMA后续演进技术的关注,中国成员主导了TD-LTE技术的国际标准化过程。2009年10月,中国政府正式向ITU提交了TD-LTE-Advanced作为4G国际标准候选技术。TD-LTE-Advanced支持100MHz的系统带宽速率超过1Gbps。
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TD-LTE-Advanced技术特点
1.多址方式。TD-LTE采用OFDM技术为基础,下行采用OFDMA,而上行根据链路特点采用单载波DFT-SOFDM作为多址方式。2.帧结构。TD-LTE采用无线帧结构,无线帧长度是10ms,分为10个长度为1ms的子帧作为数据调度和传输的单位(即TTI)。其中,子帧#1和#6可配置为特殊子帧,该子帧包含3个特殊时隙:DwPTS、GP和UpPTS,含义和功能与TD-SCDMA系统相类似。3.MIMO方案。MIMO是TD-LTE系统的一项关键技术,根据天线部署形态和实际应用情况可采用发射分集、空间复用和波束赋形三种实现方案。TD-LTER8版本支持下行最多4天线的发送,最大可以空间复用4个数据流的并行传输。
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TD-LTE-Advanced技术与4G
TD-LTE-Advanced在作为4G候选提案的准备过程中,已按照ITU规定的4G评估场景对系统性能进行了全面的评估,包括频谱效率,VoIP容量、业务/切换时延等各项关键指标,均达到或超过ITU4G技术要求。图3是TD-LTE-Advanced自评估结果与ITU4G技术要求的比较情况,在包括“室内”、“微蜂窝”、“宏蜂窝”和“高速”4个所评估的场景中,“平均频谱效率”和“VoIP容量”两项网络运营的关键指标都大大超过了ITU的技术要求。LTE-Advanced是目前世界上最受关注的4G技术,TD-LTE-Advanced作为其中的TDD部分,系统设计和标准化过程包含了国内相关单位的不懈努力。
高清实景导航业务通过结合海量360度三维全景图像采集、定位、处理、传输、播放等技术,利用TD-LTE网络的高带宽,能将船外的真实世界以实景还原至世博渡轮的3块移动信息屏上。游客站在信息屏前,将获得更为开阔的视野景象,仿佛置身于船外,将黄浦江江景一览无余。
相比传统的视频监控业务,移动高清实况监控业务除因“无线”优势带来的便捷性特点,能为游客在世博园区、车船上提供随时随地的服务外,实况转播画面呈现出的1080p的全高清格式是它的另一个显著特点。世博会期间,安装于移动基站上的高清监控摄像头能实时采集世博展馆出入口的高清视频数据。
世博会游客通过演示车的外屏,就能观看大型活动视频和世博会宣传片。移动高清视频点播业务能实现在远程服务器上的高清视频实时点播,凭借具有高速下行带宽的TD-LTE,移动演示车外屏上不仅将为游客播放高清晰度和非常流畅的世博活动视频,还能支持多路高质量视频片源的同时在线播放。
基于TD-LTE网络的移动高清会议业务,实现了移动场景下的高清视频通话,TD-LTE网络高带宽、低延时和移动性的特点可保证大数据量的无线传输,因此在TD-LTE网络覆盖之下,这项业务可通过真人大小的高清晰度的视频传输,为人们提供远程“面对面”沟通的体验。
- 工业和信息化部副部长娄勤俭:TD-LTE晋级国际主流通信标准已成共识
- TD-LTE成为国际主流新一代移动通信标准已成为国际通信产业的共识,获得了国内外产业界的广泛支持。工业和信息化部将进一步完善发展规划、产业政策和技术标准,坚定不移的支持TD-LTE的快速发展,为TD-LTE营造良好的发展环境,也希望国内外企业加大TD-LTE终端、芯片、仪表、系统等关键环节的研发和投入,推出更丰富的产品类型和业务。共同推动TD-LTE技术和产业的成熟和发展。TD-LTE将进一步提升TD产业的市场竞争能力。
- 工信部电信研究院副院长曹淑敏:TD-LTE是实现创新崛起的必经之路
- TD-LTE在形成过程中,我们国家通过国际合作,促进了这一标准,而且标准初期就得到了国际产业界的支持。如果我们能抓住这次机遇,不光是我们国内的市场,在国际上也会有更多的国家、运营商围绕TD-LTE合作,对我国的通信设备制造业、市场都有很好的带动作用。世博正是这样一个契机,可以让更多的国家了解TD-LTE,对整个产业链都会起到很大的推动作用。
- 工程院副院长邬贺铨:TD-LTE是自主创新典范 意义重大
- TD-LTE在世博会的展示是产业整体向前推进的重要一步,但产业链尚存一些不尽成熟之处。第一,TD-LTE芯片还需继续研发,特别是要大力发展手机终端芯片,延长LTE终端的待机时间。第二,TD-LTE应加强智能终端开发,我们与国外先进水平相比还有差距。第三,TD-LTE网络的优化技术也是新的挑战,还要有一个试验和摸索的过程。第四,TD-LTE的测试仪表还存在短板,包括专业仪表和测试仪表。第五,TD-LTE的业务应用离不开移动互联网。
- 国际电信联盟副秘书长赵厚麟:TD-LTE入选全球4G标准胜算达七成
- 中国的TD-LTE技术入选全球4G(新一代网络标准)的胜算为70%,估计今年10月会公布结果。现在各方都在使劲想把自己的技术推进4G,但从国际电联的角度看最好是只有一种技术,但这种情况目前不太可能。中国的通信标准一直都难以向国际推广,不过被视为“准4G”技术的TD-LTE却可能为中国扳回一局。中国的TD-LTE-Advanced很可能终将击败WiMAX标准,成为全球4G通信主要标准。
政府的态度也会成为TD-LTE市场能否顺利开展的重要因素。TD-SCDMA可以说是政府驱动市场的代表,当然到目前为止这种驱动模式产生结果也并不尽如人意。尽管当前政府对TD-SCDMA向TD-LTE演进的趋势基本表示认可,但是如果未来一旦出现TD-SCDMA市场阶段过早结束,而在TD-LTE技术领域出现重新洗牌,自主知识产权以及民族通信产业不能在TD-LTE上占据一定的主导地位的话,可能会从一定程度上影响政府对TD-LTE发展的支持力度。
在国内,最大的运营商中国移动由于一些客观条件的约束只能选择TD-LTE,正是因为中国移动的强大实力和巨大市场影响,成为TD-LTE未来可能走向成功的最大推动力。中国移动不仅促成了TD-LTE与FDD LTE在帧结构的融合,使更多的制造商加入支持TD-LTE的阵营,同时还把TD-LTE的商用预期不断提前。使得制造商对这一市场充满期待。运营商急于推动TD-LTE商用,无疑是希望尽量缩短在产业链相对薄弱的TD-SCDMA上与其他相对成熟的3G技术相持竞争的周期,能够尽早进入LTE时代,继续保持网络和技术领先优势。
不论是2G还是3G时代,基于FDD的GSM、CDMA、WCDMA系统一直是制造商关注的主流,特别是WCDMA技术,可以说是制造商推动型市场的一个典型代表。可想而知,LTE时代,FDD仍会是设备制造商主要关注的方向,正因为如此,TD-LTE才会在标准制定上尽量向FDD LTE靠拢,从而降低FDD设备商进入的门槛,这可以说是一个明智而又无奈的选择。即便如此,TD-LTE仍难免沦为制造商研发FDD LTE产品的附属品,其性能、质量是否能够与FDD LTE产品具有同样的竞争力,取决于制造商对TD-LTE的市场预期和相应的开发投入。
决定一项技术能否成功的最关键因素仍是最终用户,TD-LTE面向的是高速无线数据业务应用,可以认为这部分市场需求是确实存在的而且也是现有无线通信技术无法满足的。然而,TD-LTE面向的用户群无疑将主要是高端用户,这部分用户对于网络质量、终端质量、业务质量的要求和低端用户不可同日而语,推出TD-LTE商用网络,能否在这几方面达到高端用户的要求将是决定其市场成败的关键,否则将很好有可能重蹈WCDMA最初推出时的覆辙,经历了一个漫长的周期才能走向成熟。
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