FDD、TDD在我國移動通信業(yè)務(wù)中的規(guī)劃和應(yīng)用


安徽省無委辦宣城管理處 丁方樂




  面對用戶群的持續(xù)增長及人們對利用移動網(wǎng)絡(luò)隨時隨地快速接入Internet需求的增加,頻譜利用率偏低、數(shù)據(jù)傳輸能力較弱的2G網(wǎng)絡(luò)已很難滿足社會發(fā)展的需要。



  因而,引入技術(shù)更為先進的3G,在我國已是勢在必然。





  一、FDD、TDD在3G標準中的應(yīng)用



  為達到高系統(tǒng)容量、高速率傳輸數(shù)據(jù)的目的,國際電聯(lián)ITU對3G網(wǎng)絡(luò)提出了如下要求:



 。煟保牼邆渲С謴脑捯舻蕉嗝襟w業(yè)務(wù)的能力,特別是要支持Internet業(yè)務(wù);



 。煟玻牳咚僖苿訒r能提供最高達144kbs、慢速移動時能提供最高達384kbs、靜止時能提供最高達2Mbs的數(shù)據(jù)傳輸速率;



 。煟常犕ㄓ崟r能做到保密性強,服務(wù)質(zhì)量高;



 。煟矗犇茏龅饺驘o縫覆蓋,具有高效的頻譜利用率。



  為此,ITU在2000年5月批準了針對3G網(wǎng)絡(luò)的IMT2000無線接口的5種技術(shù)規(guī)范,其中又以3種CDMA技術(shù)為主。即:WCDMA、cdma2000和TD—SCDMA。在這三種主流技術(shù)標準中,WCDMA、cdma2000是FDD模式,TD—SCDMA則是TDD模式。





  二、FDD、TDD的特征



  只要是雙向通信,就需要一定的雙工工作模式。當前蜂窩無線電通信領(lǐng)域使用雙工模式主要是頻分雙工和時分雙工,即FDD與TDD。其具體的特征是:



  1、FDD采用兩個對稱的頻率信道來分別發(fā)射和接收信號,發(fā)射和接收信道之間存在著一定的頻段保護間隔。



  2、TDD的發(fā)射和接收信號是在同一頻率信道的不同時隙中進行的,彼此之間采用一定的保證時間予以分離。它不需要分配對稱頻段的頻率,并可在每信道RC內(nèi)靈活控制、改變發(fā)送和接收時段的長短比例,在進行不對稱的數(shù)據(jù)傳輸時,可充分利用有限的無線電頻譜資源。





  三、FDD、TDD的適用范圍



  根據(jù)FDD、TDD兩種工作模式的特點,在移動通信網(wǎng)絡(luò)中,它們各自有著不同的適用范圍:采用FDD模式工作的系統(tǒng)是連續(xù)控制的系統(tǒng),適應(yīng)于大區(qū)制的國家和國際間覆蓋漫游,適合于對稱業(yè)務(wù)如話音、交互式適時數(shù)據(jù)等。



  采用TDD模式工作的系統(tǒng)是時間分隔控制的系統(tǒng),適應(yīng)于城市及近郊等高密度地區(qū)的局部覆蓋和對稱及不對稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別是它的可不對稱傳輸數(shù)據(jù)的功能,尤為適合接入當今世界流行的Internet。因為,在互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸過程中,往往要求下行速率遠遠大于上行速率。





  四、FDD、TDD的優(yōu)缺點



  采用FDD模式的移動系統(tǒng)與采用TDDM模式的移動系統(tǒng)相比,互有以下優(yōu)缺點:



 。、FDD必須使用成對的收發(fā)頻率。在支持對稱業(yè)務(wù)時能充分利用上下行的頻譜,但在進行非對稱的數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)時,頻譜的利用率則大為降低,約為對稱業(yè)務(wù)時的60%。而TDD則不需要成對的頻率,通信網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)實際情況靈活地變換信道上下行的切換點,有效地提高了系統(tǒng)傳輸不對稱業(yè)務(wù)時的頻譜利用率。



 。、根據(jù)ITU對3G的要求,采用FDD模式的系統(tǒng)的最高移動速度可達500kmh,而采用TDD模式的系統(tǒng)的最高移動速度只有120kmh。兩者相比,TDD系統(tǒng)明顯稍遜一籌。因為,目前TDD系統(tǒng)在芯片處理速度和算法上還達不到更高的標準。



 。、采用TDD模式工作的系統(tǒng),上、下行工作于同一頻率,其電波傳輸?shù)囊恢滦允怪苓m于運用智能天線技術(shù),通過智能天線具有的自適應(yīng)波束賦形,可有效減少多徑干擾,提高設(shè)備的可靠性。而收、發(fā)采用一定頻段間隔的FDD系統(tǒng)則難以采用上述技術(shù)。同時,智能天線技術(shù)要求采用多個小功率的線性功率放大器代替單一的大功率線性放大器,其價格遠低于單一大功率線性放大器。據(jù)測算,TDD系統(tǒng)的基站設(shè)備成本比FDD系統(tǒng)的基站成本低約20%~50%。



 。、在抗干擾方面,使用FDD可消除鄰近蜂窩區(qū)基站和本區(qū)基站之間的干擾。但仍存在鄰區(qū)基站對本區(qū)移動機的干擾及鄰區(qū)移動機對本區(qū)基站的干擾。而使用TDD則能引起鄰區(qū)基站對本區(qū)基站、鄰區(qū)基站對本區(qū)移動機、鄰區(qū)移動機對本區(qū)基站及鄰區(qū)移動機對本區(qū)移動機四項干擾。綜比兩者,可見FDD系統(tǒng)的抗干擾性能要好于TDD系統(tǒng)。但隨著新技術(shù)的不斷出現(xiàn),TDD系統(tǒng)的抗干擾能力一定會有大幅度的提高。目前方正連宇公司推出的LAS—TDMA新技術(shù)就在這方面有了新的突破。





  五、FDD、TDD移動系統(tǒng)在我國的頻段使用與劃分



  我國目前由中國移動、中國聯(lián)通運營的GSM網(wǎng)和CDMA網(wǎng)采用的都是FDD工作模式。TDD模式的實際運營網(wǎng)絡(luò)只有中國電信、中國網(wǎng)通的PHS系統(tǒng)俗稱“小靈通”。



  在2G網(wǎng)絡(luò)的頻率分配上,中國移動FDD模式的GSM系統(tǒng)占用了78MHZ的頻率GSM900:上行885~909MHz,下行930~954MHz;GSMl800:上行1710一1725MHz,下行1805~1820MHz,中國聯(lián)通FDD模式的GSM、CDMA系統(tǒng)占用了62MHz的頻率GSM900:上行909~915MHz,下行954~960MHz;GSMl800:上行1745~1755MHz,下行1840~1850MHz;CDMA:上行825~840MHz,下行870~885MHz。而中國電信、中國網(wǎng)通TDD模式的PHS系統(tǒng)只占用了20M頻率PHS:1900~1920MHz。



  針對3G的發(fā)展需求,國家無線電管理局在國際頻率規(guī)劃的基礎(chǔ)上,結(jié)合國情,科學地制定了我國的3G頻率劃分方案。2002年頒布的信部無479號文明確規(guī)定采用FDD、TDD模式網(wǎng)絡(luò)的頻率分配如下:



 。、主要工作頻段



 。疲模哪J 1920~1980MHz2110~2170MHz



 。裕模哪J 1880~1920MHz、2010~2025MHz



 。、補充工作頻段



 。疲模哪J 1755~1785MHz1850~1880MHz



 。裕模哪J 2300~2400MHz



  由上統(tǒng)計得出,FDD模式的3G系統(tǒng)得到了180M的頻譜,TDD模式的3G系統(tǒng)得到了155M的頻譜。加上現(xiàn)今運營的800M、900M、1800M頻段的26FDD頻譜,未來的3GFDD頻譜總計為320MHz。





  六、結(jié)語



  FDD模式與TDD模式互有長短。在我國未來的3G移動通信網(wǎng)絡(luò)中,將依靠FDD模式實現(xiàn)國內(nèi)或國際間的通信覆蓋與漫游,而在城鎮(zhèn)及近郊等人口密集地區(qū),TDD模式將發(fā)揮積極的作用。我們相信:兩種模式的網(wǎng)絡(luò)將在不斷吸取新技術(shù)的前提下共同發(fā)展,從而各自在未來的通信市場中占據(jù)自己的一席之地。


  
----《通信世界報》

   

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