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TD-LTE三大技术特点 鄢雷 (学号：106808 学院：光研院 email: yanlei54@163.com ) 摘要：在无线移动通信标准的发展演进上，TD-SCDMA的一些特点越来越受到重视，LTE等后续各项标准也采纳了这些技术，并且吸收了一些TD-SCDMA的设计思想。TD的双工技术、基于OFDM的多址接入技术、基于MIMO/SA的多天线技术是TD-LTE标准的三个关键技术。 关键词： 1 引言 TD-LTE即TD-SCDMA?Long Term Evolution，宣传是是指TD-SCDMA的长期演进 。 实际上没有关系。在无线移动通信标准的发展演进上，TD-SCDMA的一些特点越来越受到重视，LTE等后续各项标准也采纳了这些技术，并且吸收了一些TD-SCDMA的设计思想。TD的双工技术、基于OFDM的多址接入技术、基于MIMO/SA的多天线技术是TD-LTE标准的三个关键技术。 TDD的双工技术 2.1 什么是TDD 时分双工（TDD）是一种现代通信系统常用的双工方式，在移动通信系统中用于分离接收与发送信道（或上下行链路）。如图1所示，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，用时间来保证接收与发送信道的分离。而传统的频分双工（FDD）方式的移动通信系统的接收和发送使用分离的两个对称频率信道承载，用频段来保证接收与发送信道的分离。LTE系统同时定义了频分双工和时分双工两种方式，但由于无线技术的差异、使用频段的不同以及各个厂家的利益等因素，LTE FDD支持阵营更加强大，标准化与产业发展都领先于LTE TDD。2007年11月，3GPP RANl会议通过了27家公司联署的LTE TDD融合帧结构的建议，统一了LTE TDD的两种帧结构。融合后的LTE TDD帧结构是以TD-SCDMA的帧结构为基础的，这就为TD—SCDMA成功演进到LTE乃至4G标准奠定了基础。 2.2 TDD的系统特点 在TDD模式的移动通信系统中，接收和传送在同一频率信道(即载波)的不同时隙，用保证时间来分离接收和传送信道。该模式在不对称业务中有着不可比拟的灵活性，TD-SCDMA只需一个不对称频段的频率分配，其每载波为1.6MHz。由于每RC内时域上下行切换的切换点可灵活变动，所以对于对称业务(语音和多媒体等)和不对称业务(包交换和因特网等)，可充分利用无线频谱。 TDD系统有如下特点： (1)不需要成对的频率，能使用各种频率资源，适用于不对称的上下行数据传输速率，特别适用于IP型的数据业务； (2)上下行工作于同一频率，电波传播的对称特性使之便于使用智能天线等新技术，达到提高性能、降低成本的目的； (3)设备成本较低，比FDD系统低20%-50%。 ITU要求TDD系统移动速度达到120km/h，要求FDD系统移动速度达到500km/h。FDD是连续控制的系统，TDD是时间分隔控制的系统。在高速移动时，多普勒效应会导致快衰落，速度越高，衰落变换频率越高，衰落深度越深。在目前芯片处理速度和算法的基础上，当数据率为144kb/s时，TDD的最大移动速度可达250km/h，与FDD系统相比，还有一定差距。 图2 TDD的双工模式 2.3 TDD的优势 （1）更高的频谱利用率 第三代移动通信系统的频段是在2GHz范围，但分配给公共陆地移动通信系统使用的频谱为155 MHz，仅为整个2GHz频段的7％，这样希望的带宽也仅相当于一个2GHz宽带电缆的7％。面对日益高速增长和扩展的移动业务，第三代系统的首要要求是更高的频谱利用率。TDD模式具有更高的频谱利用率主要是因为只有TDD模式能利用非对称频段，以及提供同样速率的业务时TDD模式占用的带宽较FDD模式少。 （2）功率控制要求降低 在FDD模式的CDMA移动通信系统中，为减少同道干扰，每个移动台必须在保证可接收性能的前提下以最低功率传送信息，这需要很精确的功率控制；同时为克服所谓远近效应，需要快速高效的功率控制；另外上下行链路的衰落因子是不相关的，这需要用闭环功率控制。所以FDD模式的CDMA移动通信系统对功率控制极其敏感，功率控制的失败会导致十分严重的系统容量下降。但对TDD模式的CDMA移动通信系统，上下行链路的衰落因子是相关的，仅需开环功率控制即可。 （3）预选择天线分集 在移动通信系统中广泛采用分集结合技术来缩短信道的衰落周期。对选择性分集，接收机通过测量相互独立的路径来选择最好的路径接收信号电平，以提高接收性能，但接收机的复杂性也相应提高了。在这种情况下，基站能容忍复杂性的提高，而手持机则不行，此时天线（空间）分集是为手持机提供分集接收的仅有方法。 根据TDD模式原理，基于TDD模式系统的上