早在2004年11月份3GPP魁北克的会议上,3GPP决定开始3G系统的长期演进(Long Term Evolution)的研究项目。世界主要的运营商和设备厂家通过会议、邮件讨论等方式,开始形成对LTE系统的初步需求:
作为一种先进的技术,LTE需要系统在提高峰值数据速率、小区边缘速率、频谱利用率,并着眼于降低运营和建网成本方面进行进一步改进,为使用户能够获得“Always Online”的体验,需要降低控制和用户平面的时延。该系统必须能够和现有系统(2G/2.5G/3G)共存在无线接入网(RAN)侧,将由CDMA技术改变为能够更有效对抗宽带系统多径干扰的OFDM(正交频分调制)技术。OFDM技术源于20世纪60年代,其后不断完善和发展,90年代后随着信号处理技术的发展,在数字广播、DSL和无线局域网等领域得到广泛应用。OFDM技术具有抗多径干扰、实现简单、灵活支持不同带宽、频谱利用率高支持高效自适应调度等优点,是公认的未来4G储备技术。 为进一步提高频谱效率,MIMO(多输入/多输出)技术也成为LTE的必选技术。MIMO技术利用多天线系统的空间信道特性,能同时传输多个数据流,从而有效提高数据速率和频谱效率。为了降低控制和用户平面的时延,满足低时延(控制面延迟小于100ms,用户面时延小于 5ms)的要求,NodeB-RNC-CN的结构必须得到简化,RNC作为物理实体将不复存在,NodeB将具有RNC的部分功能,成为 eNodeB,eNodeB间通过X2接口进行网状互联,接入到CN中。这种系统的变化必将影响到网络架构的改变,SAE(系统架构的演进)也在进行中, 3GPP同时也在为RAN/CN的平滑演进进行规划。
作为LTE的需求,TDD系统的演进与FDD系统的演进是同步进行的。绝大多数企业对LTE标准的贡献可等同用于FDD和TDD模式。
在2005年6月在法国召开的3GPP会议上,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。
到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。
在2007年9月,3GPP RAN37次会议上,几家国际运营商联合提出了支持TYPE2的TDD帧结构,同年11月在济州工作组会议上通过了LTE TDD融合技术提案,基于TD的帧结构统一了延续已有标准的两种TDD(TD-SCDMALCR/HCR)模式。在RAN 38次全会上融合帧结构方案获得通过,被正式写入3GPP标准中。
2013年4月,爱立信向中国移动成功演示了TD-LTE上行单用户MIMO技术,该技术是LTE Advanced的关键技术之一,标志着爱立信成为首个在商用平台上支持TD-LTE上行单用户MIMO技术的厂商 。
在芯片领域,美国高通公司于2010年11月开始参与中国工信部2.3GHz频谱试验,并与中国的OEM厂商合作,在2011年加入中国移动的2.6GHz频谱大规模试验。而在上海世博会期间,美国高通公司还联手中国移动及合作伙伴作出LTE TDD产品演示。
TDD-LTE系统具有如下特点:
1.灵活支持1.4,3,5,10,15,20MHz带宽;
2.下行使用OFDMA,最高速率达到100Mbits/s,满足高速数据传输的要求;
3.上行使用OFDM衍生技术SC-FDMA(单载波频分复用),在保证系统性能的同时能有效降低峰均比(PAPR),减小终端发射功率,延长使用时间,上行最大速率达到50Mbits/s;
4.充分利用信道对称性等TDD的特性,在简化系统设计的同时提高系统性能;
5.系统的高层总体上与FDD系统保持一致;
6.将智能天线与MIMO技术相结合,提高系统在不同应用场景的性能;
7.应用智能天线技术降低小区间干扰,提高小区边缘用户的服务质量;
8.进行时间/空间/频率三维的快速无线资源调度,保证系统吞吐量和服务质量。
Axxia处理器集成L1-L3 Quantenna QSR1000 4x4 IEEE802.11ac Wi-Fi和SAI Technology L1-L3 cellular /LTE,支持LTE和Wi-Fi在企业网络中的无缝集成。
TD-LTE技术的优缺点:
优点:
1.频谱利用率高TD一个载频1.6M W一个载频10M
2.对功控要求低TD 0~200MZ W 1500MZ
3.采用了智能天线和联合测试引入了所谓的空中分级,但效果如何还待验证
4.避免了呼吸效应TD不同业务对覆盖区域的大小影响较小,易于网络规划
缺点:
1.同步要求高 TD需要GPS同步,同步的准确程度影响整个系统是否正常工作
2.码资源受限TD 只有16个码,远远少于业务需求所需要的码数量
3.干扰问题上下行、本小区、邻小区都可能存在干扰
4.移动速度慢TD 120KM/H W 500KM/H