解讀LTE FDD發展態勢與技術演進

2021-09-23 02:28:26 字數 2166 閱讀 6900

自2023年lte技術在全球商用以來,業務發展迅猛,尤其在2012-2023年,每年新增約100個lte商用網路。根據lte產業鏈的發展狀況及lte使用頻率的特點,當前大多數國際運營商仍集中精力發展lte fdd移動網,從全球lte網路的部署情況來看,截至2023年底,共360個lte網路在124個國家商用,其中329個fdd lte網路,另一方面,許多lte運營商開始嘗試選擇混合組網,發揮td-lte和lte fdd的各自優勢,目前已有17個fdd/tdd混合網路。 其中有158個band3(1710 mhz–1785 mhz/1805 mhz–1880 mhz)的lte商用網路,佔比高達43.8%;有91個band7(2500 mhz–2570 mhz/2620 mhz–2690 mhz)的lte商用網路,佔比25.3%;有68個band20(832 mhz–862 mhz/791 mhz–821 mhz)的lte商用網路,佔比18.9%,band3、band7和band20都是fdd制式。

在lte fdd終端產業鏈中,band3終端產業鏈最成熟,截至2023年2月,在2646個lte商用終端中支援band3的終端共有1141款,佔比43.12%。lte終端產業鏈日趨成熟,使得lte使用者數發展迅猛,截至2023年第4季度,全球共4.97億使用者,2023年淨增的lte使用者高達2.9億,增長率為140%,2023年第4季度,淨增1.15億使用者,lte使用者數呈指數級增長。

2023年是中國的lte混合組網元年,該年6月份,工業和資訊化部批准中國電信、中國聯通分別在16個城市開展lte混合組網試驗,同年8月擴大到41個城市,同年12月份td-lte/lte fdd混合組網的試驗城市擴大至56個。在2023年2月27日,工業和資訊化部正式向中國電信、中國聯通兩大運營商發放fdd制式4g牌照,這將推動兩大運營商4g業務的全面開展。中國電信在產業鏈最成熟的1800mhz(band3)運營lte fdd網路,採用tdd和fdd混合組網的運營模式,有效利用lte網路資源,切實保證4g網路質量和使用者體驗,實現lte fdd與td-lte的優勢互補與融合發展,將促進產業繁榮。

隨著lte r8和r9版本的大規模商用,lte技術正在向lte-a持續演進。lte-a指3gpp r10及後續版本,其研究目標主要包括:

為達到lte-a的目標,載波聚合、雙連線、多天線增強、多點協作等技術被採用。

1) 載波聚合

載波聚合中,包括主服務小區(pcell)和輔服務小區(scell),使用者在主服務小區建立rrc連線,每個使用者只有乙個rrc連線。載波聚合下切換在主服務小區上執行,針對輔服務小區引入啟用和去啟用,當有新的業務需求時,通過主服務小區啟用輔服務小區,當一段時間內使用者的輔服務小區沒有資料傳送或者通道質量惡化低於一定門限時,去啟用該輔服務小區。主服務小區發生無線鏈路連線失敗時會觸發rrc重建,輔服務小區的無線鏈路連線失敗不會觸發rrc重建。

載波聚合的演進方向包括:

2) 雙連線

雙連線是指對於乙個rrc連線態的使用者同時與兩個網路節點通訊。載波聚合要求載波間必須保持時間同步,同步精度要求高;雙連線的載波間不需要保持時間同步,同步精度要求低;。

雙連線是針對非理想回傳場景提出的解決方案,雙連線可以是同頻,也可以是異頻。雙連線可解決巨集微異頻組網情況下面臨的以下問題:

3) 多天線增強

3gpp在後續版本中對mimo進行了持續增強,比如在r10中,下行mimo中新增傳輸模式tm9,支援最大8流的單使用者mimo,用於提公升下行速率,提公升頻譜效率。

在r8和r9版本,上行僅支援單天線發,在lte-a中進行了擴充套件,支援1、2、4三種上行發射天線數量,用於提公升上行容量。但上行mimo增強技術對於終端提出了更高的複雜度,將增大終端晶元的體積和功耗。

4) 多點協作

多點協作技術(coordinated multi-point)是lte的重要演進方向,工作原理是利用多個小區節點為乙個使用者服務,提公升小區邊緣使用者的速率,提公升網路整體容量。多點協作技術包括上行多點協作和下行多點協作。上行多點協作技術包括聯合接收和協作排程兩種方式;下行多點協作技術包括聯合處理技術和協調排程/波束成型技術。

另外,隨著lte使用者數的迅猛發展,lte網路的流量將激增,頻譜資源很可能成為lte網路發展的瓶頸,因此如何提公升頻譜效率可能成為lte fdd技術演進的重要方向,如採用更高階的調製方式,或者採用更多流的mimo。

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