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 V-Band 微波小站回傳，TDD還是FDD？
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專業(yè)方向  移動網(wǎng)規(guī)劃和優(yōu)化——理論與實踐
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發(fā)表于 2014-06-06 09:06:56  只看樓主 
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的無線架構(gòu)已經(jīng)無法滿足用戶隨時隨地，高速上網(wǎng)的需求，此時業(yè)界提出了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的思路，小站就是其中的重要組成部分，用于熱點區(qū)域的帶寬保障和解決盲點區(qū)域覆蓋。但小站的部署需要鎖定城市的熱點區(qū)域進行流量分擔(dān)，站間的距離從幾十米到幾百米不等，同時由于小站的覆蓋會越來越廣，所以需要進行海量的部署，這樣就對回傳提出了新的訴求，包括了密集短距傳輸，以及簡易快速部署。
微波是無線回傳的重要方式，但常規(guī)頻段的微波并不能完全滿足小站回傳的需求，這是因為常規(guī)頻段的微波傳輸距離一般都是公里級別的，無法很好的滿足幾十米到幾百米的傳輸距離，同時，常規(guī)頻段的微波需要收取頻譜費用，在海量部署的時候，頻譜費用將會是一個不能忽視的巨大投入，所以微波業(yè)界將眼光投向了免費的60GHz頻段微波，也稱為的V-Band。
V-Band頻段范圍包括57GHz～67GHz，可以采用時分復(fù)用制式（TDD）和頻分復(fù)用制式（FDD）進行規(guī)劃。那么究竟在小站回傳中，我們是應(yīng)該采用TDD制式還是FDD制式呢？接下來我們將從頻譜以及產(chǎn)品架構(gòu)上對這個問題進行分析。
V-band 頻譜劃分面臨碎片化問題
因為全球各大標準組織的頻段劃分存在差異，而V-Band又是免費頻段，所以目前沒有任何一個標準組織的定義能夠完全覆蓋V-Band的全部頻段范圍。（圖1）

圖1：V-Band標準圖示
而且，在不同的區(qū)域，不同的國家，V-Band的可用頻段范圍也不同（圖2）。

圖2：全球V-Band頻段范圍圖示
從下面的圖3中我們可以看到歐洲各個國家的V-Band的頻段劃分。

圖3：歐洲不同國家V-Band的頻段范圍圖示
由此，我們可以看到，V-Band的頻譜分布在全球是非常碎片化的，不同區(qū)域，不同國家有著不同的頻段劃分情況。同時，即使在同一個國家內(nèi)，V-Band的頻段劃分也是碎片化的，不能完全連成一個整體。
那么在小站回傳里，V-Band是用TDD制式還是FDD制式進行V-Band的規(guī)劃更合適呢？
TDD制式和FDD制式對比
一、頻段問題
FDD制式面臨最大的問題就是V-Band頻段的碎片化問題。我們以CEPT標準定義的57GHz～66GHz為例，如果微波采用頻分復(fù)用方式（FDD制式）進行傳輸，就需要一個高站和一個低站成對使用，但由于沒有連續(xù)的V-Band頻段，所以需要很多種的子頻段劃分方法，才能有效應(yīng)用于各個國家。這也意味著一款V-Band設(shè)備不能完全滿足全球各個國家的應(yīng)用。

圖4：CEPT定義的V-Band頻段下FDD制式圖示
但是如果采用時分復(fù)用的方式（TDD制式），就完全沒有這個問題，完全可以用一個硬件系統(tǒng)覆蓋所有的V-Band頻段，這就意味著僅需要一款設(shè)備就可以滿足不同國家的應(yīng)用，如下圖5所示。

圖5：CEPT定義的V-Band頻段下TDD制式圖示
所以對于全球性的運營商來說，如果采購FDD制式的V-Band設(shè)備，為了滿足各個區(qū)域和國家的應(yīng)用需要采購和管理的V-Band設(shè)備會高達幾十種，帶來巨大的管理成本。而如果采購TDD制式的V-Band設(shè)備，僅僅需要采購和管理一款V-Band設(shè)備。
二、抗干擾問題
FDD制式面臨的第二個問題是干擾。圖6中，在場景a里，系統(tǒng)L1是采用TDD制式，系統(tǒng)L2采用FDD制式，當(dāng)兩個系統(tǒng)出現(xiàn)在臨近區(qū)域的時候，采用TDD制式的系統(tǒng)L1的抗干擾能力要明顯優(yōu)于采用FDD制式的系統(tǒng)L2。在場景b里，當(dāng)兩個采用FDD制式的系統(tǒng)L1和L2出現(xiàn)在臨近的區(qū)域里，信道干擾會對兩個系統(tǒng)同時造成干擾，使得兩個系統(tǒng)都出現(xiàn)信號惡化的情況，影響傳輸質(zhì)量。在場景c里，系統(tǒng)L1和系統(tǒng)L2由于采用的是TDD制式，即使兩個系統(tǒng)都出現(xiàn)在臨近的區(qū)域里，L1和L2可以選擇不同的兩個信道，使得兩個系統(tǒng)互相之間的干擾不會造成信號惡化從而影響傳輸質(zhì)量。

圖6： V-Band頻段下TDD制式和FDD制式干擾圖示
三、帶寬能力
接下來我們再來看一下無線HSPA和LTE網(wǎng)絡(luò)對帶寬要求。從下面圖7我們可以看到，根據(jù)NGMN (Next Generation Mobile Networks)組織的分析，HSPA和LTE對帶寬的要求分別是最大100Mbps和最大190Mbps左右，而不管采用TDD制式和FDD制式，都能達到幾百Mbps的帶寬，滿足HSPA和LTE網(wǎng)絡(luò)對帶寬的需求。

圖7： HSPA和LTE的帶寬圖示
總結(jié)
通過以上的分析，我們可以得出如表1的總結(jié)， TDD制式能靈活滿足全球各個國家的應(yīng)用，不會被各個區(qū)域和國家的頻率劃分所限制。TDD制式具有更好的自動抗干擾能力，同時帶寬也能滿足無線LTE以及未來的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要。所以V-Band設(shè)備采用TDD制式將會更加靈活，更加方便的滿足小站的回傳應(yīng)用。

表1：TDD制式和FDD制式的對比總結(jié)
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