FDD―LTE、TDD―LTE融合组网研究

摘 要：LTE是指3GPP组织的UMTS技术标准长期演进，该系统为满足用户的各种网络需求，引入了多项关键技术，如MIMO技术、OFDM技术等，不仅能够有效提升传输速率和系统容量，扩大覆盖范围，还可抑制干扰，抵抗多径时延。其支持多种带宽分配，主要有频分双工FDD-LTE、时分双工TDD-LTE两种制式。本文对LTE网络技术的优势，FDD-LTE与TDD-LTE的区别及融合组网可行性，FDD-LTE、TD-LTE融合组网等问题作了详细的分析和系统的阐述。

关键词：FDD-LTE；TDD-LTE；融合组网；策略；分析

随着科技的发展，信息化时代到来，移动互联网也获得了快速的发展，网络已成为人们生活中不可或缺的一项重要资源。随着网络数据业务的不同增长，原有的3G网络已不能满足人们对网络速率的要求，LTE网络开始出现。LTE网络是在现有网络的基础上进行规划建立的，并不只是单独孤立的。LTE以MIMO（多输入多输出）技术、OFDM（正交频分复用）技术为基础，将LTE的两种制式进行融合组网能使网络性能获得较大幅度的提升。

一、LTE网络技术的优势（网络架构如图1）

（一）网络频谱更宽

LTE技术要想达到更快的网络传输速度，就需要对不断改进和升级现有的3G网络速度，相关研究人员研究得出，LTE的每个信道均能占用100MHz频谱，是以往的3G网络技术所不能达到的。

（二）网络速度更快

LTE网络技术最大的优势是其无线网络速度更快，相关研究人员研究预测指出，未来LTE网络的无线网络传输速度将达到10M-20Mbps，起峰值网络传输速度将会更快，快速的网络传输速度为人们的网络生活提供了更大的便利[1]。

（三）网络通信方式多样化

LTE网络技术为用户带来的已不仅仅是单纯的通话服务，而是稳定语音服务的提供，该技术的应用极大的方便了用户之间的交流和沟通。LTE网络技术功能的研发和设计打破了以往通信技术的束缚，使更多网络形式被表达出来，大大提升了网络服务的效率和质量，成为未来网络发展的主流。

（四）网络更为智能化

由于LTE网络技术网络频谱更宽、网络速度更快、覆盖面积更广，因而该技术所表现出网络服务水平也在不断的提升，具体体现在终端设备设计和操作使用的便捷和智能化以及网络设备使用功能的智能化，例如，根据用户的时间、环境等不同因素为用户提供个性化的网络服务。

图1 LTE网络网络架构

二、FDD-LTE与TDD-LTE的区别及融合组网可行性

LTE-FDD与TD-LTE是4G网络的标准模式，近年来，随着4G网络发展速度的不断加快，此两种模式也获得了较为普遍的应用。

FDD-LTE与TD-LTE均是分时长期的一种演进技术，但TDD-LTE是时分双工技术，虽然FDD-LTE也是长期演进技术，但差异是FDD-LTE采用的是分频模式。在速度方面，FDD-LTE的上行和下行速率分别为40Mbps、150Mbps，而TDD-LTE的上行和下行速率分别为50Mbps、100Mbps，两者在速度上差异不大，因而融合组网的可行性较高。

三、FDD-LTE、TD-LTE融合组网（如图2）

（一）FDD-LTE、TD-LTE融合组网的优势

1、技术基本相似，融合易于实现

LTE-FDD、LTE-TDD两个网络有着基本相同的技术结构，仅物理层帧结构存在一定差异。两者之间较小的差异利于终端、系统的低成本融合，且两者在组网技术上存在较大的通用性，LTE-FDD、LTE-TDD的互操作可认为是系统内部的互操作，更易于两者之间融合组网的实现。

2、能够有效缓解FDD存在的频谱紧张问题

现阶段，全球应用的LTE网络建设中应用的制式大多为FDD制式，而随着技术的发展和网络建设的逐渐推进，频率容量不足、资源不足、网络建设资金投入较高等问题亦逐渐显示出来。TDD拥有更多的频谱资源，LTE-FDD、LTE-TDD两者之间的融合组网能够缓解FDD频谱紧张问题，以实现更好的网络服务。

3、实现优势互补，提升网络质量

LTE-FDD、LTE-TDD的融合组网，既能够充分发挥LTE-FDD的广覆盖能力，又能够凸显TDD本身的技术优势。在两种制式融合，对多数用户来说，占据主导地位的是下行下载，运营商可根据TDD技术的优势和灵活性合理分配频谱资源，为用户提供更高质量的数据业务服务。

图2 FDD-LTE/TDD-LTE融合组网拓扑图

（二）FDD-LTE、TD-LTE标准融合

FDD双工方式分别进行上行、下行信号传输，而TDD双工方式不同于FDD，其主要是应用时隙作为正交资源，并在相同频带上实现不同时隙上行、下行信号传输。上、下行时隙的可配置切换点有以下几个特点：上、下行资源灵活配置，非对称IP分组业务支持程度更高；灵活配置频谱，利用率高；依据信道对称性特点，全面提升系统的整体性能。TDD双工方式属全网同步，在多点协作、协调小区间干扰等方面优势更为明显。随着网络技术的发展，为了优化LTE网络，FDD-LTE、TD-LTE的标准融合也在被不断倡导，将两种制式进行融合满足网络发展的战略需要。3GPP-LTE在研究和使用伊始，便对FDD、TDD技术的融合和协同进行了充分考虑，因而两者的协议一致性较高。LTE-TDD中新的帧结构使用后，FDD、TDD关键技术区域相同，不同之处为物理层差异。两者的大部分代码可实现共享，因而系统设备、终端拥有相同的系统架构和网络结构，使两者融合成为可能[2]。

（三）FDD-LTE、TD-LTE网络融合

LTE核心网络架构的高度一致性，为FDD-LTE、LTE-TDD实现网络融合提供了必要的条件。目前来说，中国移动已建立了FDD-LTE、LTE-TDD融合网络（香港区域）。中国移动在香港的全网FDD-LTE、TD-LTE、GSM无线设备全部共享爱立信核心网络设备，这一举措和实践奠定了FDD-LTE、TD-LTE无缝融合的基础。从系统角度来说，FDD、TDD之间的切换如同同系统中不同频段之间的切换一般，操作简单、便捷。而在无线侧，中兴的通讯专家认为，双模BBU能够实现网络的有效融合。再者，亦可解决FDD-LTE、TD-LTE中存在的RRU共天馈问题（如采用4通道、对原有剩余2天线口馈入TDD进行更换、对合路器馈入TDD进行更换等）。因而系统的物理层采用的MIMO、OFDM关键技术，使得整个网络结构的整体架构具有高度一致性，实现FDD-LTE、LTE-TDD两者的网络硬件融合，网络硬件、天馈系统、传输、网管、BBU、EPC、GPS共享[3]。

四、结语

第三代移动网络通信系统的发展为用户带来了较为丰富的业务体验和较为高速的网络速率。但随着社会和市场需求的不断提高，第三代移动网络通信系统已不能满足现阶段的要求，用户对更高数据速率的网络通信服务的需求更为迫切。LTE是在3G的基础上逐渐演变而来的，但服务质量更优、通信速度更快、网络频谱更宽、兼容性更强、系统容量更高，我国已经开始对其开展实验。将LTE网络技术的两种制式（FDD-LTE、TD-LTE）进行融合组网能够大大提升网络性能，更好的促进了移动网络服务的发展进程。

参考文献

[1]金志坚.LTE无线网络优化思路探讨[J].移动通信，2014，20：9-13.

[2]文志成，亓新峰.FDDLTE无线性能与影响因素分析[J].信息通信技术，2013，02：70-74.

[3]何先军.TD-LTE与LTEFDD的融合发展研究[J].广东通信技术，2014，11：45-47+59.