浅谈移动通信FDD-LTE与TDD-LTE技术融合组网
2016-09-08潘影
潘影
【摘要】 随着移动端设备的普及,人们逐渐意识到网速的重要性,传统的2G/3G网络再也无法满足人类的日常需求,因此4G网络应运而生,尤其是近几年来4G网络的发展速度已经达到一个前所未有的峰值。随着LTE牌照的过审、发布,中国移动、中国电信、中国联通这三大主流运营商先后发布了针对4G网络建设的计划,而根据我国工信部的具体要求,对LTE的建设需要按照TDD与FDD两种网络技术进行融合组网进行网络覆盖,这三大运营商对4G网络的发展建设也并不相同,中国移动主要针对TDD进行单模式的升级操作完成4G建设,而电信与联通则实现了TDD与FDD的融合组网模式。为了使用户享受到更好的4G移动互联网业务体验,本文从TDD与FDD的技术特点下手,针对TDD与FDD的融合组网模式进行简要分析。
【关键词】 移动通信 FDD-LTE TDD-LTE
前言:近几年来,智能手机的普及使我国移动通信行业发展迅速,个人主机再也不是唯一能够实现远距离实时通信的唯一工具,只要能够连接到网络,智能手机几乎能够实现个人电脑的全部功能,所以说人们对移动网络的传输需求越来越高,网速决定了功能的使用情况,快速的网络传输与下载速度不仅仅是实现设备功能的重要前提,同时也是影响用户体验的一大重要因素。因此,移动网络的速度成为各大运营商关注的焦点,也是我们国家工信部门明确作出要求的项目之一,发展更快更好的通信行业对我们国家而言势在必行,在大力发展4G网络的今天,TDD与FDD技术的融合组网是实现高速移动网络的一个重要手段,本文针对这一手段展开深入研究。
一、FDD与TDD介绍
1.1FDD与TDD的特点
TDD与FDD主要存在很多方面的差异,FDD主要工作在两个分离的对称频率信道上,需要在这两个不同的信道上进行接收与发送的工作。FDD的必要条件就是频率的对称,频率又是区分上下行链路的主要依据。FDD的主要特点可以总结为上、下行带宽的相同,这就保证了速率的持续不变性,频谱的使用大多依靠业务的对称性,在不对称业务上很少使用频谱进行信道的传输工作。这就为FDD的大范围覆盖提供了基础保证,也同时保证了FDD的150Mbps的理论下载速度。TDD与FDD在接收与发送方的方式存在很大的不同,TDD在这两方面的工作方式主要依靠时间,在指定的工作时间段内将信号通过基站发送至移动信号方,其余时间主要是将移动信号方的信号返回基站,TDD模式的正常运行主要是依靠这两方工作的协同合作才能够实现。所以说TDD不需要对称的频率信道,在发送信息的过程中并不用单收发隔离器,需要对信息的传输安装开关装置,这就大大解决了设备的成本问题。
1.2 FDD和TDD的优势
FDD与TDD在多方面都存在当前技术的优势,例如:物理技术层面、无线资源配置方面等。由于当前科技的高速发展,FDD与TDD在当前的通讯方面存在很大的优势。频谱在当今这个移动端设备火热的时代需求越来越大,越来越多的公司开始积累频谱资源进行企业发展,而FDD与TDD通信具有很强的频谱灵活性,频谱的利用率在这两种通信的带动下通常能够很升很多倍,这就使得TDD网络模式和FDD网络模式具有更大的优势。同时在网络条件和系统优化双方支持的情况下,TDD的发送功率要远大于FDD的发射频率,这就使得TDD的发射时间远小于FDD的发射时间。当FDD、TDD设备处于高速移动的状态时,信号会因为衰落深度的增加而减弱,这时TDD移动台的最高时速可以达到250km/h,但是这距离FDD系统还存在很大的差距,甚至才能达到FDD的一半水平。所以说FDD与TDD设备或系统都存在不同方面的优势。
二、FDD、TDD融合组网
2.1 FDD、TDD融合组网
LTE两种模式物理层帧结构导致的系统设计差异性越来越小,TDD与FDD融合上的技术难点逐渐被攻破,未来移动端的4G网络必然是网络融合的技术产物,移动终端也能够因此实现两种网络模式的相互操作,基本上当前的技术已经完全能够实现TDD与FDD数据服务的无缝互通。在TDD与FDD网络融合后,移动终端再也不用担心基于电平强度下的网路选择,也避免了网络处于2G/3G的不佳状态。融合组网的实现并不单方面属于移动商技术的突破,终端设备厂商与芯片制作商在技术上的配合也是完成融合组网的关键,多方面、多方位、全面的终端解决方案也使用户流畅的体验无缝网络切换的快捷,真正的实现网路差异体验。
2.2 TDD+FDD双模数据终端分流方案
TDD与FDD的主要区别主要集中在物理的层面上,而两种模式功能上的高度一致为后期双模的融合提供了一个很好的基础。而在融合组网的过程中也存在着一定的问题,在融合组网的第三阶段有两种技术可供运营商选择:载波聚合技术与双连接技术,在融合组网的过程中选择不同的技术就会造成不一样的结果。
前者的工程成本造价低,也能在短期内使网速达到峰值,但这种技术的使用也存在一定的局限性;后者相对于前者较为灵活、独立,不会受到厂商、基站等因素的限制,一般的移动互联网络发展到第三阶段总是会对运营商造成困扰,但是根据我国当前的情况来看,在设备厂商混杂、选址混杂的现状下,双连接技术是当前第三阶段融合组网方案中比较实用的方案。
2.3 eNB设置原则
当移动设备连接在TDD与FDD融合覆盖区域时,融合组网区域内的电平如果处于短暂性的低电压状态,则移动终端设备就会向上汇报A2与A5的测量报告,此时若融合网络目标区域的电平存在普遍性偏高状态,且此时的电平已经高于相邻的A5电平区域并保持较长时间时,融合网络的eNB就会重新对服务区域进行重定向的选择,此时终端将会选择高电平水平区域进行RRC连接方案保证融合网络的流畅。
在FDD与TDD融合覆盖的区域内若存在移动终端进行连接,当服务的区域电平持续下降时,终端也会向远端的服务器发送A2与A5测量指令,此时若融合组网目标区域的电平存在普遍性偏高状态,且此时的电平已经高于相邻的A5电平区域并保持较长时间时,此时融合网络的eNB就会切换到新状态向下传送切换指令,此时的终端尽管连接到新的网络融合区域,但同时在全部的操作步骤中流畅、不间断。当融合网络旧址区域的PRB利用率超出一定水平后,eNB就会发送网络融合区域忙碌的信号指令,并同时向终端发送A4门限,若最终区域的电平满足A4门限,此时的融合网络的eNB就会发送切换指令顺利进行操作。
2.4 LTE无线系统同步
我们可以将移动网络的融合组网中的同步分为两大类,频率融合同步与时间融合同步。频率融合同步相比较于时间融合同步存在分布广这一优势,频率融合同步几乎被应用于所有的移动互联网中,当终端设备处于TDD与FDD融合组网中时,快速移动的过程中受到多普勒频移影响时,频率融合同步能够大大的抵消这类影响给设备带来的干扰。而时间同步则大多数运用在TDD模式下,能够有效解决TDD系统受到的高干影响;同时时间同步也能够少部分运用到FDD模式,在抗GSM干扰的过程中发挥着作用。所以LTE的无线融合系统同步时会为移动网络的融合组网解决不少问题,如何通过同步机制较少移动网络所受到的外界干扰影响,也是当前网络融合需要研究的方向之一。
三、结语
当前时代是一个移动互联的大数据时代,对移动网络的建设尽管不能够像建设道路、桥梁一样被眼睛看见,但是其建设的意义却十分重要,在移动化设备普及的今天,高速的移动互联不仅仅节省了时间,更节省了资源,所以说大力发展LTE网络建设就是在变相的推进移动数据通信的发展速度,用户人数的不断上升能够带来更多的移动数据访问,对移动网络来说又会是一个新的机遇与挑战,如何实现大规模用户的访问与使用,不仅需要对自身进行网络优化,更需要新时代下的新技术的创新与改进,FDD-LTE与TDD-LTE的选择方面与两种技术的融合建网方面对移动网络建设十分重要,融合组网技术是当前实现4G网络建设的重要一环,大力发展移动网络建设是当前我国移动运营方面需要完成的最主要的任务。
参 考 文 献
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