专家评析:破解TD-LTE国家化发展之路三大难题

中国教育装备采购网2011-11-21 10:38围观195次我要分享

  自1月启动的TD-LTE规模技术试验已取得阶段性进展,年底即将展开的第二阶段测试,以及TD-LTE国家化发展之路,将面临哪些严峻挑战?跨越哪些障碍?

  难题1 频谱紧缺

  尽管频谱资源短缺是伴随LTE及4G发展的长期矛盾,但TD-LTE及后续演进的频谱需求将面临比FDD更加严峻的挑战?特别是在低频段领域,至今TDD的空白状态,将成为TD-LTE及后续演进的技术发展和实现国际化的严重障碍。

  ■专家分析

  目前,国际频谱划分中TDD方式的频谱资源比较匮乏,主要将TDD定位在FDD补充的位置上,使TDD频谱分配一直处于弱势地位。目前FDD与TDD己有频谱的比例约为5.6:1。在我国这一数据为1.9:1。更为严峻的是在低频段领域TD处于空白状态,进一步拉大了与FDD的差距,形成TD-LTE国际化的重大障碍。1GHz以下(P频段)优质频谱极大地推动了全球移动通信的发展,但至今在全球范围内尚没有为TDD分配该频段的资源。

  ITU明确的1GHz以下用于IMT的频段主要为450~470MHz和698~806/862MHz。当前,国际上针对450~470MHz的7种规划建议方案全部用于FDD,并且已被ITU草案报告R.1036采纳。虽然我国在ITU-RWP5D第五次会议上提交建议增加两种划分方案:既有将450-470MHz全部作为TDD模式的方案,也有将FDD与TDD平分秋色的方案,但该建议尚未被ITU采纳。所以,TD-LTE如使用450-470MHz频谱,在国际上可能处于孤掌难鸣的境地。

  对TD-LTE更为重要的是698~806/862MHz频段(数字红利频段)。对于此频段美国2008年初已完成了规划和拍卖,开始将部分频段用于FDD宽带移动业务,其频率规划已经被ITU草案接纳。欧洲也在推动基于美国的FDD规划方案,完成对790-862MHz频段的规划,近期英、德、法、西班牙等欧洲国家已开始拍卖,而亚太地区国家尚未形成区域性方案。可见,国际上在700MHz低频段领域TDD处于非常弱势的地位,前景并不乐观。但是,低频段频谱对于TD-LTE以及后续演进却极为重要,因为使用2GHz及以上的频段,限制了单站覆盖能力的提升,使广域覆盖的建网成本居高不下。同时,频率的多寡及优劣也会成为影响产业界对TD-LTE及后续演进投入的重要风向标。这种频率分配的不均衡性已经构成了对TDD技术和未来市场发展的限制和制约,严重影响了TDD的发展和普及,特别是不利于吸引更多的国际力量壮大TD-LTE阵营。

  因此,积极推动TDD获取低频段频谱,既是提高TD-LTE网络能力的需要,也是推动TD-LTE产业发展壮大,加快国际化进程的需要。令人欣慰的是,在2010年10月举行的ITU-RWP5D第九次会议上,中国代表团明确支持将700MHz频段用于TDD技术,以表明中国支持TD发展的立场。针对这一“黄金”频段,亚太电信组织共同提交了两种方案:或全部用于TDD技术,或全部用于FDD技术,原则上LTE-Advanced和802.16m均可使用,ITU已接受了这两种方案,但最终方案尚未确定。

  难题2 终端芯片及测试仪表

  对芯片的基带/多媒体/射频一体化的需求已成趋势,同时终端价格不断下降,对于芯片环节的成本压力也越来越大。可以说,对于TD-LTE而言,整个产业链的最大难点还在于终端芯片环节。在TD-SCDMA的发展进程当中,终端芯片就被视为其难以突破的瓶颈。如今国内TD-LTE规模技术试验想要实现融合、创新与国际化的发展思路,终端芯片的成熟度还明显不足。鉴于TD-SCDMA芯片发展的经验和教训,不论是中国移动还是产业链厂商,都已提前进行TD-LTE芯片的研发。截至目前,已有17家芯片厂商投身TD-LTE产业,但仅有海思、创毅视讯和Altair三家通过测试。

  ■专家分析

  在TD-SCDMA的发展中曾经被称为“瓶颈”的终端芯环节,技术难度相对较大。高集成度等特性,使芯片研发不能像整机设备调配那样进行快速反应,从设计方案到系统联调的周期通常需要半年甚至更久,而可以预见的、未来“2G/3G/4G混合组网模式”的长期存在,又对终端芯片支持多技术、多频段、多业务以及多种数据速率等提出了新的挑战。对此,我们建议政府和运营商继续并投入更大力度鼓励厂商加大投入,抓住智能终端芯片,发展多模和以40nm为代表的高工艺;同时,推动终端设备制造商、芯片厂商、操作系统厂商以及系统厂商的联测联调。

  在测试仪表环节,TD-LTE产品的基本功能和性能测试已经可以实现,但有两方面仍需加强。一是要加强网规网优测试工具,TD-LTE网络是多网并存,其组网难度加大,网络规划和网络优化的测试工具非常必要;二是要加强业务仿真测试仪表和系统,针对不同业务类型和不同用户行为习惯,进行深度业务仿真和业务性能测试。

  难题3 同频干扰

  在规模试验第一阶段已经对系统设备性能、核心网、无线网等性能进行了测试后,TD-LTE组网成为下阶段试验关注的重点。系统及规划仿真显示,同频组网频谱效率高于异频组网30%~70%,因此目前TD-LTE规模试验网的测试验还主要是基于同频进行,同频组网需要在小区间干扰协调,保持边缘速率在一定程度的下降等方面还要做进一步的研究工作。

  ■专家分析

  规模试验网虽然得到了一些初步的结论,但是关键的无线网测试特别是组网能力还没有完成,建议同频组网能力作为测试的重点内容之一。从TD-SCDMA建设经验来看,如果组网技术这一关不过的话,是难以把一个标准,一个设备形成可运营的网络。

  同频组网的成败将关系到TD-LTE组网的成败,是第二阶段规模试验重点的考察内容。同频组网是完全有可能的,但在小区边缘的一些性能下降到什么程度,利用率能够降低到什么程度,这方面需要做进一步的考察。产业界应进一步加强干扰协调和干扰抑制算法的研究,进一步提升同频组网性能的指标,建设一个高效优质的TD-LTE网络。

  对于室内外组网方案,尽管室内外同频组网有频率利用率高,频率部署灵活等优点,但也存在室内外同频配置会引起室内外重叠覆盖的局部区域网络容量、覆盖质量下降,从而影响用户感知等确定,况且中国移动已分配了用于室内的E频段。基于对同频、异频组网的优缺点分析,主要考虑目前中国移动E频段使用限制,建议TD-LTE室内外之间采用异频组网方案,即室内使用E频段,室外使用D或F频段同频组网。(记者 孟祥初 卢子月)

来源:通信产业网

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