浅析TD—LTE—Advanced的发展前

摘要：LTE-Advanced和802.16m是国际电信联盟在近年才刚刚为新一代移动通信（即4G）确定的国际标准，而其中的LTE-Advanced就包含了我国提交的具有自主知识产权的技术标准TD-LTE-Advanced，它是LTE-Advanced的TDD（时分双工）分支。因此本文对TD-LTE-Advanced的发展前景的论述具有重要的现实意义。

关键词：TD-LTE-Advanced 移动通信 技术

中图分类号：TN 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）06-0030-01

TD-LTE-Advanced技术是我国具有自主知识产权的国际4G标准之一，由TD-SCDMA技术经过长期演进而来，采用了OFDM 和MIMO 作为基本技术，还大量采用了目前移动通信领域最先进的技术和设计理念。相比于3G技术，TD-LTE-Advanced通信速率有了更大的提高，同时提高的还有频谱效率，加上QoS的保证，还有TD-LTE-Advanced严格合理的系统设计，来保证实时业务（如VoIP）的服务质量的，降低了无线网络时延，并且能向下兼容，支持已有的3G系统和非3GPP规范系统的协同运作。

1 TD-LTE-Advanced的概念

TD-LTE-Advanced技术就是4G标准LTE-Advanced中的一种，TD-LTE-Advanced也被称作LTE-Advanced的TDD（即时分双工Time Division Duplexing，区别于FDD频分双工Frequency Division Duplexing）制式。它吸纳了3G标准TD-SCDMA的主要技术元素，体现了我国通信产业界在宽带无线移动通信领域的最新自主创新成果。相比于之前的3G技术，TD-LTE-Advanced的创新点：

1.1容量提升

峰值速率：在20MHz频率上，下行100 Mbps，上行50 Mbps。

频谱效率：下行是HSDPA的3-4倍，上行是HSUPA的2-3倍。

1.2覆盖增强

提高“小区边缘比特率”，5km满足最优容量，30km轻微下降，并支持100km的覆盖半径。

1.3移动性提高

0～15km/h性能最优，15～120 km/h高性能，支持120～350 km/h，甚至在某些频段支持500km/h。

1.4质量优化

时延：用户面小于5ms，控制面小于100 ms。

1.5服务内容综合多样化

高性能的广播业务，提高实时业务支持能力。

1.6运维成本降低

扁平、简化的网络架构，降低运营商网络的运营维护成本。

2 TD-LTE-Advanced的产生过程

说到TD-LTE-Advanced的产生，还得从我国的3G技术标准TD-SCDMA还在日趋完善且未商用的时候说起。

2004年，中国在标准化组织3GPP的会议上提议要开始研究第三代移动通信TD-SCDMA的后续演进技术TD-LTE项目，提出以OFDM/SC-FDMA（Single-carrier Frequency-Division Multiple Access，单载波分频多工） 和MIMO 技术为核心、灵活支持1.4～20 MHz系统带宽的、采用扁平网络结构的3G长期演进系统，并命名为LTE（长期演进）。之后世界各主要的运营商和设备厂家通过多次会议、邮件讨论等方式，开始逐渐形成对LTE系统的初步需求。

2005年6月在法国召开的3GPP会议上，我国以大唐移动为龙头，联合国内厂家，提出了基于OFDM的TDD演进模式的方案。在同年11月，在汉城举行的3GPP工作组会议上通过了大唐移动主导的针对TD-SCDMA后续演进的LTE-TDD技术提案。

2006年6月，LTE的可行性研究阶段基本结束，规范制定阶段开始启动。

2007年，按照“新一代宽带无线移动通信网”重大专项的要求，中国政府面向国内组织开展了4G技术方案征集遴选。国内积极响应，累计提交相关技术提案近600篇。10月，中国企业联合主流的国内外设备商、运营商以及研究机构，在3GPP RAN1第51次小组会上，提议并通过了统一的TDD制式的帧结构，并将LTE TDD 正式命名为TD-LTE，为TD-SCDMA等TDD技术的进一步发展演进奠定了基础。又经过2年多的攻关研究，国内对多种技术方案进行分析评估和试验验证，最终中国产业界达成共识，在TD-LTE基础上形成了TD-LTE-Advanced技术方案。

2010年6月，完成核心规范第一个完整版本的我国自主知识产权的TD-LTE入围4G国际标准候选。

2010年11月2日，工信部产业政策司在官网上宣布，国际电信联盟已确定了新一代移动通信（4G）的国际标准，我国提交的TD-LTE-Advanced标准成为了4G国际标准之一。国际电信联盟将于2011年底前完成4G国际标准建议书编制工作，2012年初正式批准，相信今后有关4G的商用也会逐步展开。

3 LTE-Advanced的发展前景

LTE-Advanced和802.16m共同作为4G技术的标准，未来的发展前景不可限量。从无线通信技术的发展历程来看，我们不难发现，技术标准都是向着融合、统一的方向发展的。因此，我们可以大胆猜测，今后这两个标准也必将会是向着融合的方向进行的。

当然，我们这样推测是有充分的技术基础的，先分析TD-LTE与WiMax融合的可能性，两者物理层都采用了相似的先进技术，如OFDM、MIMO、自适应链路层技术以及分等级的多种QoS保证机制。两者都设计为基于全IP核心网的蜂窝式网络结构，在无线接入网络的结构方面都弱化基站控制器设备实体，采用公共无线资源管理控制基站等概念，这些都为网络的互联及融合机制的研究及设计提供了良好的条件，如负载均衡、动态频谱分配、系统间无损切换等。因此，TD-LTE与WiMax存在很大的融合空间，融合能提升频谱的利用率、网络容量，解决大规模组网的各种问题。

未来主流的移动通信技术，必然是朝着LTE-Advanced和802.16m等4G技术的方向发展的，它们可以凭借各自的优势为用户提供更加可靠、更加便捷、更加高速、更加多样和更加优质的服务。然而对于整个无线通信产业而言，我们需要全面分析，从全局和长远的眼光出发，采取一体化的思路规划和建设网络，发挥不同技术的个性，同时采用多种无线接入技术和固定接入技术，包括蜂窝移动通信技术（3G、4G）、宽带无线接入技术（WLAN、Wi-Fi）和各种短距离无线通信技术（RFID、UWB和蓝牙等），综合布局，解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求，达成无线通信网络的整体优势和综合能力。

综上所述，我们看到TD-LTE与WiMax的融合问题是不大的，因此作为WiMax后期演进技术的802.16m与TD-LTE-Advanced的融合也不会存在太多的障碍。

另外由于4G是支持下一代的Internet（IPv6）和所有的信息设备，将能在IP IPv6网络上实现话音和多媒体业务。所以今后与IPv6的结合，再配合物联网的崛起，TD-LTE-Advanced将能给我们提供更加完善，甚至可以称为完美的服务。

我国作为TD-LTE-Advanced主要研发国和推动国，更应该加大力度去发展它，完善它。今后，我国关于该技术的一些工作要点如下：

（1）继续完善TD-LTE技术体系和实际产品解决方案，为打造具有一流竞争力的TD-LTE网络奠定基础；

（2）全力做好多城市规模试验工作，大力推动国内外产业链的进一步成熟，积累实际组网经验；

（3）推动终端芯片等环节的研发，加快推出TD-LTE终端产品；

（4）全方位开展TD-LTE国际市场拓展，扩大TD-LTE的市场规模和漫游能力。