手机百科:什么是4G TD-LTEFDD-LTE解析
随着国内4G牌照发放在即,近期关于4G的消息也慢慢变得多,似乎在不经意间,4G就已经悄然而至。而从目前来看,虽然4G很快就会走入我们的生活,不过对于国内很多依然使用2G网络的用户来说,对与4G相关的一些词汇可能还是有些陌生,包括不同制式的网络、TD-LTEFDD-LTE、技术差异等等,而今天笔者就针对这些词汇来为大家系统的科普下。
我们先来简单的介绍下4G,4G是第四代移动通信及其技术的简称,可以看成是3G之后的延伸。区别于3G网络,4G通信技术最明显的优点是通话质量及数据通信速度,从技术标准的角度看,在ITU (国际电联)的定义里,任何达到或超过100Mbps的无线数据网络系统都可以称为4G。
而从速度来看,若拿出参照物来比较的话,这样的速度比拨号上网快50倍,上传的速度也能达到50Mbps,并能够很好的满足用户对于无线服务的全面要求。而大家常见的4G LTE Advanced采用载波聚合技术,下行峰值速度也可达150Mbps。笔者之所以将4G及4G LTE Advanced分别来说,也是想对大家说,大家如今在各大媒体中见到的4G说法和LTE说法是不同的。
4G可以看成是一个总称,至少包含了LTE和WiMAX两大不一样的无线数据网络。所以其标准就由LTE Advanced(长期演进技术升级版)以及WiMAX-Advanced(全球互通微波存取升级版)所构成。
LTE Advanced(长期演进技术升级版):是LTE的增强,完全向后兼容LTE,通常通过在LTE上通过软件升级即可,升级过程类似于从WCDMA升级到HSPA。峰值速率:下行1Gbps,上行500Mbps。是第一批被国际电信联盟承认的4G标准,也是事实上的唯一主流4G标准。
WiMAX-Advanced(全球互通微波存取升级版):即IEEE 802.16m是WiMAX的增强,由美国Intel所主导,接收下行与上行最高速率可达到300Mbps,在静止定点接收可高达1Gbps。也是国际电信联盟承认的4G标准,不过随着英特尔于2010年退出,WiMAX技术也逐渐被运营商放弃,并开始将设备升级为LTE,WiMAX论坛也于2012年将TD-LTE纳入WiMAX 2.1规范。
一般来说,现在的4G网络就是指LTE网络。WiMax的前身是WiFi,但覆盖范围比WiFi要广得多。LTE的定位是移动通信宽带化,WiMax是将宽带无线化。它们相互间是竞争对手,不过LTE阵营相比之下要更强大。而结合笔者前面提到的能够称之为4G的标准,你们可以看到,我们如今所接触的4G同理论上的4G还是存在一定距离的,只能看作是3G到4G过渡的阶段版本,姑且也就只能称之为准4G吧。
而对于准4G,更确切的说法便是我们常见的LTE(长期演进技术),也通常被称作是3.9G,LTE包括TDD和FDD两种双工模式,大家常提到的移动4G网络---TD-LTE就是LTE的TDD版本,而联通及电信主推的FDD-LTE则是LTE的FDD版本。如今目前在全球81个国家已有213个LTE商用网络,其中FDD-LTE商用网络为192个,TD-LTE商用网络21个,而中国的LTE则会由移动的TD-LTE开始,逐步与世界接轨。笔者前面提到的FDD-LTE如今已经由欧美国家所主导,而当我国的4G牌照下发,TD-LTE这一4G标准则会由我国来主导。
我们前面提到了TD-LTE以及FDD-LTE两种标准,相信很多朋友一定会问,他们之间究竟有何不同呢?从理论来说,TD-LTE是时分多址的LTE,FDD-LTE是频分多址的LTE。简单来解释,时分就是不同的用户占用不同的时间,而频分是不同的用户占用不同的频率。
而对于双工模式,笔者在前面也提到了,频分双工(FDD)和时分双工(TDD)是两种不同的双工方式。FDD是在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送,用保护频段来分离接收和发送信道。其一定要采用成对的频率,依靠频率来区分上下行链路。FDD在支持对称业务时,能充分的利用上下行的频谱,但在支持非对称业务时,频谱利用率将大大降低。
至于TDD,则是用时间来分离接收和发送信道。在TDD方式的移动通信系统中,接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载,其单方向的资源在时间上是不连续的,时间资源在两个方向上进行了分配。某个时间段由基站发送信号给移动台,另外时间由移动台发送信号给基站,基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工作。
通过上面的一张图,大多数人应该可以很直观的看出FDD以及TDD之间的区别,图中的横坐标就是时间轴,竖坐标就是频率轴,DL代表下行数据,而UL则代表上行数据。FDD方式下,上行数据与下行数据在同一对称频率上,需要同时传输,优点是频率宽度大,数据传输速度快。
但如果遇到非对称业务,如下载东西等,下行数据会远大于上行,因此上行数据的频率信道便会被占用。TDD方式下,上下行数据在同一时间里面并不是特别需要一起传输,因此其能够准确的通过上下行的数据大小动态进行分配,对于频率信道的利用率更好。
不过TDD和FDD各有千秋,并不能说TDD就一定比FDD的好,否则欧美国家也不可能以FDD为主要的4G标准,不过相对于FDD来说,TDD具有带宽配比灵活,频谱利用率较高等优点。
从网络的建设情况去看,其实各大运营商早就慢慢的开始暗相逐力了,从2010年开始,国内的LTE网络就开始了部署建设,2011年,中国移动在上海、广州、深圳等6个城市开始TD-LTE试验网建设,并率先在香港进行了首个FDD-LTE与TD-LTE融合4G网络的商用。今年,广州、上海、杭州、温州、青岛等地也进行了TD-LTE的试商用,北京移动更是在今年年中时举办了使用者真实的体验LTE网络的活动。
2010年,中国电信也在上海、南京、广州等地开始FDD-LTE试验网建设,中国联通也建设了几十个FDD-LTE基站。今年,中国移动正在全国建设20万个TD-LTE,将覆盖全国344个城市。相信如无意外,当4G拍照下发后,这些城市将成为最早实行LTE的地区。
如今国内个别地区已经放出了地区移动的4G套餐资费,如青岛最低50元就可以获得2GB的4G流量包,从套餐情况去看是比较合理的,如果曝光的套餐标准无误,运营商在4G网络方面的铺设又能够保持一定的稳定性,那么届时相信一定会引来很多朋友升级4G网络,而中国能否顺利进入4G时代,就要靠各大运营商去努力了,4G牌照将至,就让我们拭目以待吧。