什么是4G LTE?移动通信网络知识普及

2013年10月01日 07:32   手机中国 微博   

  9月23日,在中国4G牌照发放之际,HTC联合APEC工商咨询理事会主办、中国国际贸易促进委员会共同举办了“中国LTE论坛”,这也是本年 度规模最大,且最具影响力的LTE论坛之一。第二天,在北京召开的“中国国际信息通信展览会”中,4G LTE贯穿了整个大会。在此期间,华为也举办了一场4G产品媒体体验会,让媒体朋友亲身感受了一把4G网络带来的高速体验。可见,行业内到处都在高调讨论 4G LTE,4G LTE成为了今年中国通信业的主旋律。而8月底,包括中兴、华为在内的四款产品首批获得工信部颁发的4G入网许可证,也预示着,4G时代正在向我们迈进。

  近期,关于4G LTE的声音不断涌现,而4G LTE到底是什么?对用户来说有什么实际意义,恐怕大部分的普通消费者并不了解,再购买4G产品时也不知道该如何选择。那么到底什么是4G LTE呢?本文就为大家做一个简单的解答。

什么是4G LTE?小白必读通信网络知识

  什么是4G LTE?

  所谓4G,就是第四代移动通信及其技术的简称。在ITU (国际电联)的定义里,任何达到或超过100Mbps的无线数据网络系统都可以称为4G。

  LTE的全称是“Long term Evolution”,直译“长程演进”。LTE分为两种双工模式,分别为FDD LTE和TDD LTE,LTE显著增加了频谱效率和数据传输速率,峰值速率能够达到上行50Mbps,下行100Mbps。相比3G时代,10Mbps的下行峰值,速度 提升了10倍。

  从两者的概念中我们可以了解到,4G和LTE并不是一回事,不过一般而言,LTE网络都能满足4G网络的标准(下行100Mbps),而4G时代又以LTE网络为主,所以通常把二者结合在一起,统称为4G LTE。

 

  FDD LTE与TDD LTE的区别

  FDD LTE和TDD LTE分别是LTE的两种不同的系统模式。两者大部分的基础技术都是一样的,主要区别在于FDD为频分双工,而TDD为时分双工。两者并不互相兼容。

  FDD“频分双工”指传输数据时需要两个独立的信道,一个信道用来向下传送信息,另一个信道用来向上传送信息。两个信道之间存在一个保护频段, 以防止邻近的发射机和接收机之间产生相互干扰。就相当于一条双向公路,两边的车辆各走各的路,互补干扰。而保护频段就相当于公路中间的隔离带。

  TDD“时分双工”的发射和接收信号是在同一频率信道的不同时隙中进行的,彼此之间采用一定的保证时间予以分离。可以比作一条独木桥,在同一时段,只能有一边的人通过,也就是说,数据的上传和下载是在同一信道交替进行的。

什么是4G LTE?移动通信网络知识普及

  FDD LTE与TDD LTE谁更先进?

  那么有人就认为,FDD明显优于TDD啊,这种想法也不完全对。FDD必须使用成对的收发频率。相比TDD占用更多的频率资源。在语音通信时 代,信息上传和下载是对称并同时进行的,能够充分利用上下行的频率,效率更高。而在移动互联网时代,用户上传数据量要远远低于下载数据量,这种非对称数据 交换业务导致了频率利用率大幅下降。用一个形象点的比喻,就好比两条同样宽的公路,向左行驶的车辆为每分钟10辆(下行),而向右行驶的车辆每分钟仅有1 辆(上行),那么上行的车道明显利用率更低。

  而TDD不需要分配对称的频率,上下行都在同一频率内进行,并且能对发送和接收时段的长短比例进行灵活控制,在进行不对称的数据传输时,可充分利用有限的无线电频谱资源。在移动互联网时代,TDD的效率更高。

  所以,单从频谱效率上来讲,TDD技术更加先进一些。但是从试用范围上来讲,FDD作为最早提出来的LTE系统模式,其发展当然是最为成熟的, 也是当今世界普遍推广的LTE系统模式,获得了广大的网络基础设备厂商和终端生产商的支持,目前为止,几乎现在所有存在商业化LTE网络的国家,都在使用 FDD LTE模式。

  而TDD作为后来者,虽然技术上较为先进,但是发展缓慢,支持的设备生产商也很少,目前只有中国、日本以及东亚部分国家有少量部署,而且大部分处于试验阶段,其中,中国移动是TDD阵营里最坚定的支持者。

 

  关于TD LTE

  除了FDD LTE和TDD LTE,我们时常会看到另一种模式——TD LTE,有人误认为TD LTE是中国移动TD-SCDMA的演进版,是中国自主知识产权的LTE技术。而实际上,TD LTE除了沿用TD-SCDMA的时分双工方式之外,与TD-SCDMA没有任何关系。

  实际上,TD LTE只是TDD LTE的一个分支,其绝大部分的数据帧内容定义和划分方式均与LTE-FDD完全相同,而这部分技术产权依然掌握在制定LTE-FDD标准的那些组织手里,所以说,TD LTE并非自主研发,最多只是简单的技术改进或者“微创新”。

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全球LTE频段分布

  4G LTE的发展情况

  在西方等发达国家,4G网络已经投入商用多年,主要以FDD LTE为主,TDD LTE方面,目前全球已经开通了十数张TDD LTE商用网络,包括在日本、印度、澳大利亚等国家的网络。在终端方面,相关数据显示,到今年一季度,全球已推出166款终端支持TDD LTE,其中包括18款智能手机。如作为日本第三大运营商,软银在去年2月正式开通TDD LTE商用业务,并在去年10月推出了六款TDD LTE智能手机。

  目前,TDD LTE网络在国内也正在开始试用,预计年底工信部会发放4G牌照。据了解,中国移动去年已在15个城市建设了2万个基站,今年提出“双百”目标,今年年底LTE TDD将覆盖100多个城市,建设20万个基站,LTE终端采购量超过100万部。

  今年8月底,工信部通过了首批获得入网许可的4部TD-LTE手机,分别为三星GT-N7108D、索尼M35T、中兴U9815、华为 D2-6070。两个月内,包括三星、HTC、酷派、金立等手机终端厂商集中推出了4G终端产品。各个手机厂商都已经做好了4G产品的储备,只等4G牌照 发放。

  HTC董事长王雪红在“中国LTE新时代-创新与可持续发展”论坛上表示:“LTE时代对移动通讯产业链各方来说,是一个重大的发展契机。”实 际上,HTC在4G LTE方面也积累了多年的经验。早在2008年,HTC就于俄罗斯发表全球首款GSM/WiMAX整合式双模手机——HTC Max 4G,2010年又与Sprint推出全美首款4G智能手机——HTC EVO 4G。今年四季度,H 9月23日,在中国4G牌照发放之际,HTC联合APEC工商咨询理事会主办、中国国际贸易促进委员会共同举办了“中国LTE论坛”,这也是本年 度规模最大,且最具影响力的LTE论坛之一。第二天,在北京召开的“中国国际信息通信展览会”中,4G LTE贯穿了整个大会。在此期间,华为也举办了一场4G产品媒体体验会,让媒体朋友亲身感受了一把4G网络带来的高速体验。可见,行业内到处都在高调讨论 4G LTE,4G LTE成为了今年中国通信业的主旋律。而8月底,包括中兴、华为在内的四款产品首批获得工信部颁发的4G入网许可证,也预示着,4G时代正在向我们迈进。

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