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4G之争的前生今世,关于TDD和FDD你得分清的事儿

本文作者:王强 2014-12-24 11:46 专题:TD,科普与争议
导语:最近中国移动表示TDD LTE 4G用户即将超过8千万,并自豪地宣称TDD已经成为国际主流的4G移动通信网络标准之一。这也标志着TD系通信技术经过16年的发展终于成熟。那么作为普通消费者,有哪些关于TD技术的知识值得了解呢?本文将试图做一简单梳理。

4G之争的前生今世,关于TDD和FDD你得分清的事儿

最近中国移动表示TDD LTE 4G用户即将超过8千万,并自豪地宣称TDD已经成为国际主流的4G移动通信网络标准之一。这也标志着TD系通信技术经过16年的发展终于成熟。那么作为普通消费者,有哪些关于TD技术的知识值得了解呢?本文将试图做一简单梳理。

什么是TD

3G时代的TD-SCDMA和4G时代的TDD-LTE标准都有“TD”这两个字母。TD是“时间区分”的英文首字母。移动通信通常是双向通信,但是每个无线电信道在某一时间点上只能单向传输信息。为了做到信息的双向传输,一种方法是使用两个频率有一定间隔的信道分别进行发送和接收,这种方式被叫做FDD(频分双工)。另一种方式是使用单个信道,但是信息的发送和接收的时间间隔开来,这种被叫做TDD(时分双工)。想象AB两人用对讲机对话,一个人讲完话另一个人再说,这就是时分双工;两个人用两对频率不同的对讲机通话,一对机子是A说B听,另一对是B说A听,这就是频分双工。TD-SCDMA、TDD-LTE标准都是时分双工的,而WCDMA、FDD-LTE都是频分双工的。

4G之争的前生今世,关于TDD和FDD你得分清的事儿

FDD相当于双向车道,而TDD相当于不断改变通行方向的单向车道

TD技术有什么优劣

采用时分双工方式的通信技术只需要一个信道即可实现双向通信,因而对无线电频段的利用率更高、灵活性较好。此外时分双工方式可以很容易调整数据双向传输带宽的比例,例如在进行视频播放时将带宽主要分配给下行通道,而在上传文件时将带宽更多分配给上行通道。但是这种方式对用户终端的移动速度有一定限制,且稳定性和抗干扰性能较频分双工要差。

TD是国产标准吗

严格来说,中国自主研发的两代移动通信标准分别是3G时代的TD-SCDMA和4G时代的TDD-LTE。TD-SCDMA标准最早由德国西门子研发,后西门子将核心技术卖给中国大唐电信(原邮电部电信科学技术研究院)。大唐将标准完善后向国际电信联盟提交并获得通过。整个TD-SCDMA标准属于CDMA技术的分支,中国拥有知识产权的主要是“TD”这一部分。类似地,4G时代的TDD-LTE也是LTE(长期演进技术)的一个分支。严格来说,两代TD标准都只是“部分国产”或者说“部分自主知识产权”。很多人批评政府部门和相关企业将两代TD技术描述为完全自主研发,这种批评是正确的。

4G之争的前生今世,关于TDD和FDD你得分清的事儿


TD-SCDMA的TDD部分专利分布

TD标准的发展现状如何

3G时代的TD-SCDMA标准被公认是失败的技术。该标准的研发起步较晚,且进度非常缓慢,比竞争对手的WCDMA、CDMA2000晚了近十年才部署。其实际的性能表现也远差于对手,直接导致采用这一标准的中国移动在3G时代节节败退。虽然TD-SCDMA号称国际标准,但全球也只有中移动进行了大规模部署,影响力相比WCDMA可以忽略不计。此外,中国在3G时代为了保证TD技术的发展迟迟不颁布3G牌照,好不容易发了牌照却又强迫市场地位最强的中国移动选用TD-SCDMA。大批因为种种原因只能使用移动手机服务的用户被迫成为牺牲品,不得不使用体验极差的3G网络。这种牺牲国民利益来发展自主技术的做法自然遭到各界广泛批评,也让国产IT技术发展蒙上了阴影。

到4G时代,中国付出巨大代价发展的技术终于迎来出头之日。在3G时代积累了研发能力和失败经验的中国企业这一次拿出了足以媲美对手的技术标准,获得了全球市场的认可。根据最新数据,全球已有42个商用4G网络选择了TDD-LTE标准,分布于26个国家。虽然这个数字相比FDD-LTE还有较大差距,但与TD-SCDMA标准无人想用的惨况相比已是天壤之别。从实际应用的情况来看,TDD-LTE的性能表现与FDD-LTE没什么明显差距,处于同一水平。另一方面,支持这一4G标准的移动设备也已经大量面市,3G时代TD用户无机可用的尴尬历史没有重演。总的来说,TDD-LTE已经用实际表现证明了自己的成功。

TD-SCDMA和TDD-LTE是什么关系

简单的结论是这两代通信标准没什么关联。两者的主要相似点就是都使用了TD时分多址数据传输方式,但是核心技术大相径庭。前者是CDMA技术(3G时代的核心技术)的分支,后者是LTE技术(4G时代的核心技术)的分支。TDD-LTE的基站也和TD-SCDMA不兼容,后者并不能通过简单升级就支持LTE标准。WCDMA和FDD-LTE的情况也是类似的,只是升级成本会略低些。事实上运营商所宣传的“平滑升级”仅仅是基站在升级设备时采购了同时支持两代标准的新机器而已。换句话说,不管是哪家运营商想从3G跨入4G时代都需要大量投资购置新设备,没有捷径可走。

4G时代用户该如何选择

与3G相比,4G技术的主要变化就是传输带宽大幅提升。由于TD-SCDMA的性能孱弱,对于移动3G用户来说升级到4G的体验进步非常明显,因此移动用户升级到4G的体验会好些;联通和电信目前已经在全国普及被称为3.5G的HSPDA网络,网络速度与4G相差不多,所以用户升级到4G也不会感觉到太大变化。移动已经选择TDD-LTE为自己唯一的4G标准,而联通和电信将主要推广FDD-LTE。目前三大运营商的4G网络仍在建设期,覆盖率并不理想;4G时代的资费标准相比以往也并没有明显下降。综合考虑,目前消费者不需要盲目追新,不用特意追求4G而去更换手机。

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