TD-LTE重要技術(shù)：時(shí)分雙工、多址與多天線(xiàn)

在無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信標準的發(fā)展演進(jìn)上，TD-SCDMA的一些特點(diǎn)越來(lái)越受到重視，LTE等后續各項標準也采納了這些技術(shù)，并且吸收了一些TD-SCDMA的設計思想。TDD的雙工技術(shù)、基于OFDM的多址接入技術(shù)、基于MIMO/SA的多天線(xiàn)技術(shù)是TD-LTE標準的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。

TD-SCDMA(中國自主第三代移動(dòng)通信標準)的發(fā)展演進(jìn)有兩個(gè)大的階段:第一個(gè)階段是從3GPP(第三代伙伴計劃)的R4標準到R5/R6/R7標準，第二個(gè)階段是后續的TD-LTE(TD-SCDMA后續演進(jìn)技術(shù))演進(jìn)標準。

通過(guò)TD-SCDMA產(chǎn)品的研究、開(kāi)發(fā)，我們看到TD-SCDMA作為一個(gè)基于TDD(時(shí)分雙工)的標準和技術(shù)，它的技術(shù)特點(diǎn)為系統性能提高帶來(lái)很多好處。同時(shí)也看到，在無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信標準的發(fā)展演進(jìn)上，TD-SCDMA的一些特點(diǎn)越來(lái)越受到重視，后續各項標準也采納了這些技術(shù)，并且吸收了一些TD-SCDMA的設計思想。

TD-SCDMA具有許多優(yōu)勢

TD-SCDMA的技術(shù)特點(diǎn)：第一是基于時(shí)分雙工技術(shù)。第二是TD-SCDMA靈活的多址方式，為資源的管理和調度帶來(lái)了方便，為提高網(wǎng)絡(luò )性能提供了空間。第三是智能天線(xiàn)技術(shù)為網(wǎng)絡(luò )覆蓋、干擾抑制、數據速率等方面帶來(lái)好處。第四是短碼CDMA(碼分多址)與低碼片速率，以及完備的時(shí)隙結構。第五是優(yōu)化的空口過(guò)程，在TD-LTE中物理層其實(shí)借鑒了TD-SCDMA的運用。第六是系統同步機制，TD-SCDMA技術(shù)是需要系統同步的，對于LTE-FDD性能的評估，也是建立在同步的基礎上進(jìn)行分析。

移動(dòng)通信系統有三大基本特性：一是信道的動(dòng)態(tài)特性；二是移動(dòng)用戶(hù)的動(dòng)態(tài)特性；三是移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)特性。移動(dòng)通信三大動(dòng)態(tài)特性，實(shí)際上也決定了我們對移動(dòng)通信系統研究、標準演進(jìn)發(fā)展的過(guò)程。

大唐移動(dòng)基于TD-SCDMA考慮發(fā)展和演進(jìn)問(wèn)題，把TD-LTE、IMT-Advanced(高級國際移動(dòng)通信)TDD定位于TD-SCDMA的演進(jìn)版本，延續和發(fā)展我國在3G領(lǐng)域的成果。

TD-LTE三大關(guān)鍵技術(shù)

在TD-LTE中有幾個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)：第一個(gè)就是基于TDD的雙工技術(shù)。在TDD方式里面，TDD時(shí)間切換的雙工方式是在一個(gè)幀結構中定義了它的雙工過(guò)程。通過(guò)國內各家企業(yè)的共同合作與努力，在2007年10月份，形成一個(gè)單獨完整的雙工幀結構的LTE-TDD規范。

在討論TDD系統的同時(shí)要考慮FDD(頻分雙工)系統，在TDD/FDD雙模中，LTE規范提供了技術(shù)和標準的共同性。我們還要注意到TDD和FDD的基本差異。首先是對頻譜的需求不同，收發(fā)射頻工作方式不同。TDD設備需要進(jìn)行頻繁的收發(fā)轉換開(kāi)關(guān)，FDD則需隔離發(fā)送和接收通道的雙工濾波器；TDD模式分配是時(shí)間間隔，FDD模式分配是頻帶。其次，TDD與FDD的上下行信道對稱(chēng)性不同，將來(lái)的P2P(對等網(wǎng)絡(luò )技術(shù))應用中會(huì )明顯地感覺(jué)到這一差別。最后，兩種系統的同步要求不一樣。通過(guò)TDD和FDD系統的差異比較，使我們將來(lái)在系統關(guān)鍵參數設計時(shí)要進(jìn)行整體考慮。

第二個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是OFDM(正交頻分復用技術(shù))。其中有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，一是OFDM技術(shù)和MIMO(多輸入多輸出)技術(shù)如何結合，使移動(dòng)通信系統性能進(jìn)一步提升；二是OFDM技術(shù)在蜂窩移動(dòng)通信組網(wǎng)的條件下，如何克服同頻組網(wǎng)帶來(lái)的問(wèn)題。

OFDM有自身的優(yōu)勢，例如抗多徑傳播和頻率選擇性衰落能力強，動(dòng)態(tài)信道分配技術(shù)使系統達到最大傳輸速率，對脈沖干擾的抵抗能力比單載波系統強，頻譜效率高于串行系統。

OFDM中小區內的干擾問(wèn)題，以現有無(wú)線(xiàn)接入、有線(xiàn)接入的成熟技術(shù)，小區內的干擾可以比較輕松地消除或者避免。

第三個(gè)是基于MIMO/SA的多天線(xiàn)技術(shù)。智能天線(xiàn)技術(shù)是通過(guò)賦形，提供覆蓋和干擾協(xié)調能力的技術(shù)。MIMO技術(shù)通過(guò)多天線(xiàn)提供不同的傳輸能力，提供空間復用的增益，這兩種技術(shù)在LTE以及LTE的后續演進(jìn)系統中是非常重要的技術(shù)。我們同時(shí)也很關(guān)注MIMO技術(shù)和智能天線(xiàn)技術(shù)在后續演進(jìn)上的結合。

采用多天線(xiàn)技術(shù)，一方面是性能的需要，另一方面是后續標準演進(jìn)的需要。多天線(xiàn)技術(shù)提出了一些指標，在多天線(xiàn)運用上可以提供空間復用和傳輸分級。

在LTE中多天線(xiàn)的配置，下行可以支持單天線(xiàn)、兩天線(xiàn)、四天線(xiàn)的發(fā)送，同時(shí)支持智能天線(xiàn)的應用，可以超過(guò)四個(gè)天線(xiàn)，例如八天線(xiàn)的應用。上行是單天線(xiàn)發(fā)送，后續不排除多天線(xiàn)應用。在LTE里面多天線(xiàn)應用的標準化過(guò)程中，經(jīng)過(guò)多方努力，在去年4月份，3GPP標準組織最后接受智能天線(xiàn)的應用作為T(mén)DD模式的特征之一。

目前3GPP已經(jīng)啟動(dòng)LTE-Advanced項目，需要支持更高的峰值速率，更高的頻譜效率，還有更高的用戶(hù)吞吐量和用戶(hù)數目，還需要進(jìn)一步提高小區邊緣用戶(hù)的體驗。