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

安徽省無(wú)委辦宣城管理處 丁方樂(lè)



　　面對(duì)用戶(hù)群的持續(xù)增長(zhǎng)及人們對(duì)利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)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(huì)發(fā)展的需要。



　　因而，引入技術(shù)更為先進(jìn)的３Ｇ，在我國(guó)已是勢(shì)在必然。





　　一、ＦＤＤ、ＴＤＤ在３Ｇ標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用



　　為達(dá)到高系統(tǒng)容量、高速率傳輸數(shù)據(jù)的目的，國(guó)際電聯(lián)�煟桑裕眨爩�(duì)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�(dòng)時(shí)能提供最高達(dá)１４４ｋｂ�Nｓ、慢速移動(dòng)時(shí)能提供最高達(dá)３８４ｋｂ�Nｓ、靜止時(shí)能提供最高達(dá)２Ｍｂ�Nｓ的數(shù)據(jù)傳輸速率；



　�。煟常犕ㄓ崟r(shí)能做到保密性強(qiáng)，服務(wù)質(zhì)量高；



　�。煟矗犇茏龅饺�球無(wú)縫覆蓋，具有高效的頻譜利用率。



　　為此，ＩＴＵ在２０００年５月批準(zhǔn)了針對(duì)３Ｇ網(wǎng)絡(luò)的ＩＭＴ２０００無(wú)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)前蜂窩無(wú)線電通信領(lǐng)域使用雙工模式主要是頻分雙工和時(shí)分雙工，即ＦＤＤ與ＴＤＤ。其具體的特征是：



　　１、ＦＤＤ采用兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的頻率信道來(lái)分別發(fā)射和接收信號(hào)，發(fā)射和接收信道之間存在著一定的頻段保護(hù)間隔。



　�。�、ＴＤＤ的發(fā)射和接收信號(hào)是在同一頻率信道的不同時(shí)隙中進(jìn)行的，彼此之間采用一定的保證時(shí)間予以分離。它不需要分配對(duì)稱(chēng)頻段的頻率，并可在每信道�煟遥茫爟�(nèi)靈活控制、改變發(fā)送和接收時(shí)段的長(zhǎng)短比例，在進(jìn)行不對(duì)稱(chēng)的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，可充分利用有限的無(wú)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(diǎn)，在移動(dòng)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(guó)家和國(guó)際間覆蓋漫游，適合于對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)�熑缭捯�、交互式適時(shí)數(shù)據(jù)等��。



　　采用ＴＤＤ模式工作的系統(tǒng)是時(shí)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(duì)稱(chēng)及不對(duì)稱(chēng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別是它的可不對(duì)稱(chēng)傳輸數(shù)據(jù)的功能，尤為適合接入當(dāng)今世界流行的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ。因?yàn)�，在互�?lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，往往要求下行速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上行速率。





　　四、ＦＤＤ、ＴＤＤ的優(yōu)缺點(diǎn)



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



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



　�。�、根據(jù)ＩＴＵ對(duì)３Ｇ的要求，采用ＦＤＤ模式的系統(tǒng)的最高移動(dòng)速度可達(dá)５００ｋｍ�Nｈ，而采用ＴＤＤ模式的系統(tǒng)的最高移動(dòng)速度只有１２０ｋｍ�Nｈ。兩者相比，ＴＤＤ系統(tǒng)明顯稍遜一籌。因?yàn)�，目前ＴＤＤ系統(tǒng)在芯片處理速度和算法上還達(dá)不到更高的標(biāo)準(zhǔn)。



　�。场⒉捎茫裕模哪Ｊ焦ぷ鞯南到y(tǒng)，上、下行工作于同一頻率，其電波傳輸?shù)囊恢滦允怪�很適于運(yùn)用智能天線技術(shù)，通過(guò)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(shí)，智能天線技術(shù)要求采用多個(gè)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(jià)格遠(yuǎn)低于單一大功率線性放大器。據(jù)測(cè)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(duì)本區(qū)移動(dòng)機(jī)的干擾及鄰區(qū)移動(dòng)機(jī)對(duì)本區(qū)基站的干擾。而使用ＴＤＤ則能引起鄰區(qū)基站對(duì)本區(qū)基站、鄰區(qū)基站對(duì)本區(qū)移動(dòng)機(jī)、鄰區(qū)移動(dòng)機(jī)對(duì)本區(qū)基站及鄰區(qū)移動(dòng)機(jī)對(duì)本區(qū)移動(dòng)機(jī)四項(xiàng)干擾。綜比兩者，可見(jiàn)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(huì)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(dòng)系統(tǒng)在我國(guó)的頻段使用與劃分



　　我國(guó)目前由中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通運(yùn)營(yíng)的ＧＳＭ網(wǎng)和ＣＤＭＡ網(wǎng)采用的都是ＦＤＤ工作模式。ＴＤＤ模式的實(shí)際運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)只有中國(guó)電信、中國(guó)網(wǎng)通的ＰＨＳ系統(tǒng)�熕追Q(chēng)“小靈通”��。



　　在２Ｇ網(wǎng)絡(luò)的頻率分配上，中國(guó)移動(dòng)ＦＤＤ模式的ＧＳＭ系統(tǒng)占用了７８ＭＨＺ的頻率�煟牵樱停梗埃埃荷闲校福福怠�９０９ＭＨｚ，下行９３０～９５４ＭＨｚ；ＧＳＭｌ８００：上行１７１０一１７２５ＭＨｚ，下行１８０５～１８２０ＭＨｚ�牐�中國(guó)聯(lián)通ＦＤＤ模式的ＧＳＭ、ＣＤＭＡ系統(tǒng)占用了６２ＭＨｚ的頻率�煟牵樱停梗埃埃荷闲校梗埃埂�９１５ＭＨｚ，下行９５４～９６０ＭＨｚ；ＧＳＭｌ８００：上行１７４５～１７５５ＭＨｚ，下行１８４０～１８５０ＭＨｚ；ＣＤＭＡ：上行８２５～８４０ＭＨｚ，下行８７０～８８５ＭＨｚ�牎６�中國(guó)電信、中國(guó)網(wǎng)通ＴＤＤ模式的ＰＨＳ系統(tǒng)只占用了２０Ｍ頻率�煟校龋樱海保梗埃啊�１９２０ＭＨｚ��。



　　針對(duì)３Ｇ的發(fā)展需求，國(guó)家無(wú)線電管理局在國(guó)際頻率規(guī)劃的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)情，科學(xué)地制定了我國(guó)的３Ｇ頻率劃分方案。２００２年頒布的信部無(wú)�煟矗罚梗犔�(hào)文明確規(guī)定采用ＦＤＤ、ＴＤＤ模式網(wǎng)絡(luò)的頻率分配如下：



　　１、主要工作頻段



　　ＦＤＤ模式 １９２０～１９８０ＭＨｚ�N２１１０～２１７０ＭＨｚ



　�。裕模哪Ｊ� １８８０～１９２０ＭＨｚ、２０１０～２０２５ＭＨｚ



　�。�、補(bǔ)充工作頻段



　　ＦＤＤ模式 １７５５～１７８５ＭＨｚ�N１８５０～１８８０ＭＨｚ



　�。裕模哪Ｊ� ２３００～２４００ＭＨｚ



　　由上統(tǒng)計(jì)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(yùn)營(yíng)的８００Ｍ、９００Ｍ、１８００Ｍ頻段的２６ＦＤＤ頻譜，未來(lái)的３ＧＦＤＤ頻譜總計(jì)為３２０ＭＨｚ。





　　六、結(jié)語(yǔ)



　�。疲模哪Ｊ脚cＴＤＤ模式互有長(zhǎng)短。在我國(guó)未來(lái)的３Ｇ移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，將依靠ＦＤＤ模式實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)或國(guó)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(lái)的通信市場(chǎng)中占據(jù)自己的一席之地。


　　
----《通信世界報(bào)》