TD-LTE关键技术：时分双工、多址与多天线

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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。TDD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。

　　TD-SCDMA(中国自主第三代移动通信标准)的发展演进有两个大的阶段:第一个阶段是从3GPP(第三代伙伴计划)的R4标准到R5/R6/R7标准，第二个阶段是后续的TD-LTE(TD-SCDMA后续演进技术)演进标准。

　　通过TD-SCDMA产品的研究、开发，我们看到TD-SCDMA作为一个基于TDD(时分双工)的标准和技术，它的技术特点为系统性能提高带来很多好处。同时也看到，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，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-SCDMA具有许多优势

　　TD-SCDMA的技术特点：第一是基于时分双工技术。第二是TD-SCDMA灵活的多址方式，为资源的管理和调度带来了方便，为提高网络性能提供了空间。第三是智能天线技术为网络覆盖、干扰抑制、数据速率等方面带来好处。第四是短码CDMA(码分多址)与低码片速率，以及完备的时隙结构。第五是优化的空口过程，在TD-LTE中物理层其实借鉴了TD-SCDMA的运用。第六是系统同步机制，TD-SCDMA技术是需要系统同步的，对于LTE-FDD性能的评估，也是建立在同步的基础上进行分析。

　　移动通信系统有三大基本特性：一是信道的动态特性；二是移动用户的动态特性；三是移动通信业务的动态特性。移动通信三大动态特性，实际上也决定了我们对移动通信系统研究、标准演进发展的过程。

　　大唐移动基于TD-SCDMA考虑发展和演进问题，把TD-LTE、IMT-Advanced(高级国际移动通信)TDD定位于TD-SCDMA的演进版本，延续和发展我国在3G领域的成果。

　　TD-LTE三大关键技术

　　在TD-LTE中有几个关键的技术：第一个就是基于TDD的双工技术。在TDD方式里面，TDD时间切换的双工方式是在一个帧结构中定义了它的双工过程。通过国内各家企业的共同合作与努力，在2007年10月份，形成一个单独完整的双工帧结构的LTE-TDD规范。

　　在讨论TDD系统的同时要考虑FDD(频分双工)系统，在TDD/FDD双模中，LTE规范提供了技术和标准的共同性。我们还要注意到TDD和FDD的基本差异。首先是对频谱的需求不同，收发射频工作方式不同。TDD设备需要进行频繁的收发转换开关，FDD则需隔离发送和接收通道的双工滤波器；TDD模式分配是时间间隔，FDD模式分配是频带。其次，TDD与FDD的上下行信道对称性不同，将来的P2P(对等网络技术)应用中会明显地感觉到这一差别。最后，两种系统的同步要求不一样。通过TDD和FDD系统的差异比较，使我们将来在系统关键参数设计时要进行整体考虑。

　　第二个关键技术是OFDM(正交频分复用技术)。其中有两个关键点，一是OFDM技术和MIMO(多输入多输出)技术如何结合，使移动通信系统性能进一步提升；二是OFDM技术在蜂窝移动通信组网的条件下，如何克服同频组网带来的问题。

　　OFDM有自身的优势，例如抗多径传播和频率选择性衰落能力强，动态信道分配技术使系统达到最大传输速率，对脉冲干扰的抵抗能力比单载波系统强，频谱效率高于串行系统。

　　OFDM中小区内的干扰问题，以现有无线接入、有线接入的成熟技术，小区内的干扰可以比较轻松地消除或者避免。

　　第三个是基于MIMO/SA的多天线技术。智能天线技术是通过赋形，提供覆盖和干扰协调能力的技术。MIMO技术通过多天线提供不同的传输能力，提供空间复用的增益，这两种技术在LTE以及LTE的后续演进系统中是非常重要的技术。我们同时也很关注MIMO技术和智能天线技术在后续演进上的结合。

　　采用多天线技术，一方面是性能的需要，另一方面是后续标准演进的需要。多天线技术提出了一些指标，在多天线运用上可以提供空间复用和传输分级。

　　在LTE中多天线的配置，下行可以支持单天线、两天线、四天线的发送，同时支持智能天线的应用，可以超过四个天线，例如八天线的应用。上行是单天线发送，后续不排除多天线应用。在LTE里面多天线应用的标准化过程中，经过多方努力，在去年4月份，3GPP标准组织最后接受智能天线的应用作为TDD模式的特征之一。

　　目前3GPP已经启动LTE-Advanced项目，需要支持更高的峰值速率，更高的频谱效率，还有更高的用户吞吐量和用户数目，还需要进一步提高小区边缘用户的体验。