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都在说的4G“TDD-LTE”、“FDD-LTE”,是什么意思?

 人阅读 | 作者xiaolin | 时间:2023-05-29 12:53

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?

  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。

图片来自网络

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”。

全球LTE频段分布

“TDD-LTE”“FDD-LTE”是什么?

我国的4G标准分为“TDD-LTE”和“FDD-LTE”两种模式:

TDD-LTE,这种4G制式下,信号数据的上传和下载都在同一个频率的信道中进行。为了能让上传和下载的数据不发生“打架”,两部分数据之间采用一定的保证时间予以分离。

FDD-LTE,这种4G制式下,信号数据的传输有两个独立的信道,这两个信道的频率不同,一个用来上传数据,另一个用来下载数据。这样上传和下载的数据可以在各自的信息通道中进行自由传输,而不用担心产生相互干扰。

TD-LTE和LTE-TDD有什么区别?

TD-LTE是TDD-LTE的商业名称,它是由中国移动等主导创立GTI推动支持TDD-LTE标准化与商业化的项目。因此TD-LTE只是一个品牌,它的实质是TDD-LTE标准制式。


5G vs LTE 全面分析 除了网速还有哪些不同?

你在换手机或者在考虑更换运营商时可能会遇到5G和LTE这两个术语,其实这两者都与移动网络有关,那么这两个术语到底是什么意思,它们之间又有什么区别呢?我们接下来就来看看5G和LTE的对比以及它们之间的区别。

简而言之,G代表generation,所以5G是第五代移动网络技术的统称。LTE就是通用移动通信技术的长期演进,也就是3G技术的升级版本。这里我们要注意,LTE只是3.9G,还未达到4G标准,只有升级版的LTE Advanced才满足4G标准。新的5G通讯并不是4G的替代品,所以在可预见的未来,LTE和5G技术将一起共同发挥作用。

5G有什么优势?

NetComm的营销和通信总监Els Baert表示,“5G相对4G LTE的主要优势就是速度更快了,主要是因为5G有更多可用频谱,而且它使用了更先进的无线电技术。它的延迟也比4G低得多。”

简单地说,5G使我们能够得到更快的下载和上传速度。理论上5G的最高速度是非常快的,下载速度将会达到10Gbps,延迟在1毫秒之间。但实际上,与我们当前4G平均15Mbps的速度和50ms左右的延迟相比,可能新技术最低平均下载速度和延迟为50mbps和10ms。这都将取决于网络覆盖范围、附近连接的人数以及使用的设备。

因为5G是一个很大的术语,涵盖了很多不同的技术,所以很难去说清楚,而且还存在一些重叠的部分。将5G与4G LTE技术区别开来的高速度其实要依靠mmWave高频频段。高频率的带宽很大,所以在像体育场等环境中,它们是比较理想的选择。要实现这一目标,需要大量的多输入多输出技术MIMO。虽然4G基站通常有12个天线来传输和接收数据,5G基站可能支持100个天线。然而这些更高的mmWave频率更容易被阻挡,而且多天线会造成更大的干扰。

虽然4G LTE只需要相对较少的距离相隔数英里的大基站,但5G则需要大量距离更近的小基站。这些迷你5G基站可以安装在路灯顶部,也可以安装在城市地区建筑物的侧面。但想要建立这样一个网络也是一个大挑战,既昂贵又费时。

4G LTE-A又如何?

5G时代即将到来了,但这也并不意味着4G时代已经彻底结束了,也不意味着4G已经停止发展了。最新的顶级4G技术是LTE-A(长期演进先进技术),承诺最高网速为1Gbps,不过放到现实来看,平均网速可能与5G的低端网速相当。LTE-Advanced Pro的速度可能更快一些。

AT&T选择将一些4G技术贴上5G E (5G演进)的标签,并将5G E的标识推广到实际上不支持5G的手机上。这就是一个重要的区别,4G LTE, LTE-A和LTE-A Pro是可以适用于你现在的智能手机,而真正的5G要求拥有升级硬件的新手机。

那么5G和LTE该如何选择呢,事实是,现在LTE覆盖得很完善,反而5G属于普及的初期阶段,一些优势还没有体现出来。Els Baert表示,“对于一个普通的手机用户来说,最重要的还是速度。其实说到底,关键不在于技术,而在于提供的服务。对于大部分用户来说,其实都可以通过4G LTE实现。而其他高端用户就将需要5G的更高的速度和更低的延迟。”

5G的未来可能会支持无人驾驶汽车、无线VR游戏、远程控制机器人等技术,但5G真正要惠及大多数人还需要时间。似乎就是因为这一点,据报道,苹果要到2020年才会发布具备5G功能的iPhone。

今年可能有几款5G Android手机会发布,但除非你比较幸运生活在5G覆盖较早的那几个地区,否则其实5G不会对你的日常生活产生太大影响。从长远来看,毫无疑问5G是个好选择,但就最近而言,在4G LTE iPhone和5G Android之间做出一个选择还是比较困难的。


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