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【手機(jī)評(píng)測(cè)】4G應(yīng)該是近段曝光率頻繁的一個(gè)詞，在國(guó)內(nèi)很多人還沒(méi)有吃上3G通信時(shí)代的大餐之際，4G通信時(shí)代便悄然慢慢走近我們。中國(guó)移動(dòng)是最早部署4G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商，從大規(guī)模的宣傳中基本可以確定中國(guó)移動(dòng)將會(huì)采用具有大量自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-LTE制式，除卻TD-LTE之外，世界上廣泛采用的一種4G標(biāo)準(zhǔn)還有FDD-LTE。本期技術(shù)分析便一起來(lái)詳細(xì)認(rèn)識(shí)這兩種4G網(wǎng)絡(luò)模式。
4G網(wǎng)絡(luò)
4G即是第四代移動(dòng)電話行動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)（英語(yǔ)：fourth generation of mobile phone mobile communications standards，縮寫為4G），也是3G之后的延伸。這套無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的角度看，按照ITU的定義，靜態(tài)傳輸速率達(dá)到1Gbps，用戶在高速移動(dòng)狀態(tài)下可以達(dá)到100Mbps，就可以作為4G的技術(shù)之一。
4G的標(biāo)準(zhǔn)有以下兩個(gè)：
LTE Advanced（長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)升級(jí)版）：是LTE的增強(qiáng)，完全向后兼容LTE，通常通過(guò)在LTE上通過(guò)軟件升級(jí)即可，升級(jí)過(guò)程類似于從WCDMA升級(jí)到HSPA。峰值速率：下行1Gbps，上行500Mbps。是第一批被國(guó)際電信聯(lián)盟承認(rèn)的4G標(biāo)準(zhǔn)，也是事實(shí)上的唯一主流4G標(biāo)準(zhǔn)。
WiMAX-Advanced（全球互通微波存取升級(jí)版）：即IEEE 802.16m是WiMAX的增強(qiáng)，由美國(guó)Intel所主導(dǎo)，接收下行與上行最高速率可達(dá)到300Mbps，在靜止定點(diǎn)接收可高達(dá)1Gbps。也是國(guó)際電信聯(lián)盟承認(rèn)的4G標(biāo)準(zhǔn)，不過(guò)隨著英特爾于2010年退出，WiMAX技術(shù)也逐漸被運(yùn)營(yíng)商放棄，并開(kāi)始將設(shè)備升級(jí)為L(zhǎng)TE，WiMAX論壇也于2012年將TD-LTE納入WiMAX 2.1規(guī)范。
這一看，這與我們現(xiàn)在所說(shuō)的4G網(wǎng)絡(luò)還是有距離的，實(shí)際上我們現(xiàn)在所說(shuō)的4G網(wǎng)絡(luò)，只可以算是準(zhǔn)4G，是3G網(wǎng)絡(luò)向4G網(wǎng)絡(luò)后續(xù)演進(jìn)的一個(gè)過(guò)程�，F(xiàn)在，LTE、WiMax是談?wù)摰米疃嗟膬煞N4G技術(shù)，實(shí)際這兩者只能算是準(zhǔn)4G技術(shù)，是3G向4G演進(jìn)的必經(jīng)之路。一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在的4G網(wǎng)絡(luò)就是指LTE網(wǎng)絡(luò)。WiMax的前身是WiFi，但覆蓋范圍比WiFi要廣得多。LTE的定位是移動(dòng)通信寬帶化，WiMax是將寬帶無(wú)線化。它倆是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，但LTE陣營(yíng)強(qiáng)大的多。
4G網(wǎng)絡(luò)的正常演進(jìn)形態(tài)
其中LTE(Long Term Evolution，長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù))技術(shù)便是3G的演進(jìn)，通常被稱作3.9G，包括TDD、FDD兩種雙工模式，TD-LTE是LTE的TDD版本，而FDD-LTE是LTE的FDD版本。LTE是3GPP2004年啟動(dòng)的項(xiàng)目，分為FDD-LTE、TD-LTE，前者由歐美主導(dǎo)，后者由我國(guó)主導(dǎo)，2007年工信部把TDD-LTE命名為TD-LTE。
TD-LTE
TD-LTE（Time Division Long Term Evolution，分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)）是基于3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)（LTE）的一種通訊技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，屬于LTE的一個(gè)分支。該技術(shù)由上海貝爾、諾基亞西門子通信、大唐電信、華為技術(shù)、中興通訊、中國(guó)移動(dòng)、高通、ST-Ericsson等業(yè)者共同開(kāi)發(fā)。
TD-LTE也叫LTE TDD，TDD即指時(shí)分雙工（Time-division duplex）。值得注意的是，中國(guó)媒體普遍將TD-LTE宣傳為中國(guó)國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，事實(shí)上其技術(shù)屬于LTE（長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)）。中國(guó)政府和企業(yè)是TD-LTE的主要推動(dòng)者。TD-LTE的升級(jí)版叫做TD-LTE Advanced，這才是真正的4G標(biāo)準(zhǔn)。
中國(guó)移動(dòng)主導(dǎo)推送TD-LTE發(fā)展
TD-LTE與TD-SCDMA實(shí)際上沒(méi)有關(guān)系，TD-SCDMA是CDMA（碼分多址）技術(shù)，TD-LTE是OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)。兩者從編解碼、幀格式、空口、信令，到網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，都不一樣。
FDD-LTE
FDD（頻分雙工）是該LTE技術(shù)的雙工模式之一，應(yīng)用FDD（頻分雙工）式的LTE即為FDD-LTE。由于無(wú)線技術(shù)的差異、使用頻段的不同以及各個(gè)廠家的利益等因素，F(xiàn)DD-LTE的標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)發(fā)展都領(lǐng)先于TDD-LTE。FDD-LTE已成為當(dāng)前世界上采用的國(guó)家及地區(qū)最廣泛的，終端種類最豐富的一種4G標(biāo)準(zhǔn)。
FDD-LTE被多個(gè)國(guó)家運(yùn)營(yíng)商采用
FDD模式的特點(diǎn)是在分離(上下行頻率間隔190MHz)的兩個(gè)對(duì)稱頻率信道上，系統(tǒng)進(jìn)行接收和傳送，用保證頻段來(lái)分離接收和傳送信道。FDD模式的優(yōu)點(diǎn)是采用包交換等技術(shù)，可突破二代發(fā)展的瓶頸，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并可提高頻譜利用率，增加系統(tǒng)容量。
技術(shù)上差異
TD-LTE是時(shí)分多址的LTE，F(xiàn)DD-LTE是頻分多址的LTE。簡(jiǎn)單的說(shuō)，時(shí)分就是不同的用戶占用不同的時(shí)間，而頻分是不同的用戶占用不同的頻率。
頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)是兩種不同的雙工方式。FDD是在分離的兩個(gè)對(duì)稱頻率信道上進(jìn)行接收和發(fā)送，用保護(hù)頻段來(lái)分離接收和發(fā)送信道。FDD必須采用成對(duì)的頻率，依靠頻率來(lái)區(qū)分上下行鏈路。FDD在支持對(duì)稱業(yè)務(wù)時(shí)，能充分利用上下行的頻譜，但在支持非對(duì)稱業(yè)務(wù)時(shí)，頻譜利用率將大大降低。
兩者的工作原理區(qū)別
TDD用時(shí)間來(lái)分離接收和發(fā)送信道。在TDD方式的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時(shí)隙作為信道的承載，其單方向的資源在時(shí)間上是不連續(xù)的，時(shí)間資源在兩個(gè)方向上進(jìn)行了分配。某個(gè)時(shí)間段由基站發(fā)送信號(hào)給移動(dòng)臺(tái)，另外時(shí)間由移動(dòng)臺(tái)發(fā)送信號(hào)給基站，基站和移動(dòng)臺(tái)之間必須協(xié)同一致才能順利工作
從上圖的英文版可以看到，橫坐標(biāo)為時(shí)間軸，而豎坐標(biāo)為頻率軸。DL代表下行數(shù)據(jù)，而UL代表上行數(shù)據(jù)。FDD方式下，上行數(shù)據(jù)與下行數(shù)據(jù)在同一對(duì)稱頻率上，需要同時(shí)傳輸，優(yōu)勢(shì)在于頻率寬度大，數(shù)據(jù)傳輸速度快。但如果遇到非對(duì)稱業(yè)務(wù)，如下載東西等，下行數(shù)據(jù)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上行，因此上行數(shù)據(jù)的頻率信道便會(huì)被占用。TDD方式下，上下行數(shù)據(jù)在同一時(shí)間里面并不需要一起傳輸，因此其可以根據(jù)上下行的數(shù)據(jù)大小動(dòng)態(tài)進(jìn)行分配，對(duì)于頻率信道的利用率更好。
TDD和FDD各有千秋，并不能說(shuō)TDD就比FDD的好，但相對(duì)FDD來(lái)說(shuō)，TDD具有以下優(yōu)勢(shì)：靈活的帶寬配比，頻譜利用率較高（尤其是非對(duì)稱業(yè)務(wù)）。
網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況
2010年，國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始部署LTE網(wǎng)絡(luò)。2011年，中國(guó)移動(dòng)在上海、廣州、深圳等6個(gè)城市開(kāi)始TD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)，并率先在香港進(jìn)行了首個(gè)FDD-LTE與TD-LTE融合4G網(wǎng)絡(luò)的商用。
中國(guó)移動(dòng)香港采用FDD-LTE與TD-LTE融合組網(wǎng)
2013年在廣州、上海、杭州等地進(jìn)行了TD-LTE的試商用。2010年，中國(guó)電信在上海、南京、廣州等地開(kāi)始FDD-LTE試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)，中國(guó)聯(lián)通也建設(shè)了幾十個(gè)FDD-LTE基站。今年，中國(guó)移動(dòng)正在全國(guó)建設(shè)20萬(wàn)個(gè)TD-LTE，將覆蓋全國(guó)344個(gè)城市。
三大運(yùn)營(yíng)商的建網(wǎng)情況
國(guó)內(nèi)三家運(yùn)營(yíng)商中國(guó)移動(dòng)、聯(lián)通、電信采用的3G標(biāo)準(zhǔn)分別是TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000。來(lái)到了4G時(shí)代，多方消息證明中國(guó)移動(dòng)還是堅(jiān)定不移地走TD-LTE的演進(jìn)路線。而根據(jù)中國(guó)聯(lián)通、電信高層在一些活動(dòng)出席場(chǎng)合所透露，這兩者更加傾向于FDD-LTE的演進(jìn)，因?yàn)檫@種演進(jìn)史符合國(guó)際化的方向。不過(guò)最終三大運(yùn)營(yíng)商將會(huì)采用何種制式尚未有定論，因?yàn)楣ば挪窟�沒(méi)有正式發(fā)放4G的牌照。
下一代iPhone是否支持TD-LTE？
全球商用情況
總體來(lái)說(shuō)，F(xiàn)DD-LTE的商用情況比TDD-LTE要強(qiáng)許多。據(jù)GSA數(shù)據(jù)顯示，截至今年3月19日，全球有156家運(yùn)營(yíng)商已在67個(gè)國(guó)家/地區(qū)推出LTE商用服務(wù)。
日本運(yùn)營(yíng)商軟銀布置的是AXGP（與TD-LTE網(wǎng)絡(luò)兼容）
其中實(shí)現(xiàn)TD-LTE商用的運(yùn)營(yíng)商數(shù)量為14家，即將部署LTE TDD網(wǎng)絡(luò)的有19家，大多數(shù)國(guó)家與運(yùn)營(yíng)商都是采用FDD-LTE進(jìn)行建網(wǎng)。而包括中國(guó)移動(dòng)。目前只有中移動(dòng)和國(guó)外日本軟銀、沙特Mobily、波蘭Aero2還有印度一個(gè)運(yùn)營(yíng)商等采用TD-LTE。
總結(jié)
LTE技術(shù)無(wú)疑在準(zhǔn)4G時(shí)代中占據(jù)主流的，其中它的分支FDD-LTE與TD-LTE各有技術(shù)、成本、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和政策方面的優(yōu)勢(shì)。從現(xiàn)在世界范圍來(lái)看，F(xiàn)DD-LTE的發(fā)展形勢(shì)和成熟度要比TD-LTE要好，但是后者擁有了大量的國(guó)產(chǎn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，而且技術(shù)上也具獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)：頻譜利用率高和靈活性較佳，因此發(fā)展?jié)摿�是很大的。不過(guò)TD-LTE要做大做強(qiáng)，在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)鏈完善、終端普及和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面還是需要加把勁。
