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| 本文作者: 王強(qiáng) | 2014-12-24 11:46 | 專題:TD,科普與爭議 |

最近中國移動(dòng)表示TDD LTE 4G用戶即將超過8千萬,并自豪地宣稱TDD已經(jīng)成為國際主流的4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)之一。這也標(biāo)志著TD系通信技術(shù)經(jīng)過16年的發(fā)展終于成熟。那么作為普通消費(fèi)者,有哪些關(guān)于TD技術(shù)的知識(shí)值得了解呢?本文將試圖做一簡單梳理。
3G時(shí)代的TD-SCDMA和4G時(shí)代的TDD-LTE標(biāo)準(zhǔn)都有“TD”這兩個(gè)字母。TD是“時(shí)間區(qū)分”的英文首字母。移動(dòng)通信通常是雙向通信,但是每個(gè)無線電信道在某一時(shí)間點(diǎn)上只能單向傳輸信息。為了做到信息的雙向傳輸,一種方法是使用兩個(gè)頻率有一定間隔的信道分別進(jìn)行發(fā)送和接收,這種方式被叫做FDD(頻分雙工)。另一種方式是使用單個(gè)信道,但是信息的發(fā)送和接收的時(shí)間間隔開來,這種被叫做TDD(時(shí)分雙工)。想象AB兩人用對(duì)講機(jī)對(duì)話,一個(gè)人講完話另一個(gè)人再說,這就是時(shí)分雙工;兩個(gè)人用兩對(duì)頻率不同的對(duì)講機(jī)通話,一對(duì)機(jī)子是A說B聽,另一對(duì)是B說A聽,這就是頻分雙工。TD-SCDMA、TDD-LTE標(biāo)準(zhǔn)都是時(shí)分雙工的,而WCDMA、FDD-LTE都是頻分雙工的。

FDD相當(dāng)于雙向車道,而TDD相當(dāng)于不斷改變通行方向的單向車道
采用時(shí)分雙工方式的通信技術(shù)只需要一個(gè)信道即可實(shí)現(xiàn)雙向通信,因而對(duì)無線電頻段的利用率更高、靈活性較好。此外時(shí)分雙工方式可以很容易調(diào)整數(shù)據(jù)雙向傳輸帶寬的比例,例如在進(jìn)行視頻播放時(shí)將帶寬主要分配給下行通道,而在上傳文件時(shí)將帶寬更多分配給上行通道。但是這種方式對(duì)用戶終端的移動(dòng)速度有一定限制,且穩(wěn)定性和抗干擾性能較頻分雙工要差。
嚴(yán)格來說,中國自主研發(fā)的兩代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)分別是3G時(shí)代的TD-SCDMA和4G時(shí)代的TDD-LTE。TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)最早由德國西門子研發(fā),后西門子將核心技術(shù)賣給中國大唐電信(原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院)。大唐將標(biāo)準(zhǔn)完善后向國際電信聯(lián)盟提交并獲得通過。整個(gè)TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)屬于CDMA技術(shù)的分支,中國擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的主要是“TD”這一部分。類似地,4G時(shí)代的TDD-LTE也是LTE(長期演進(jìn)技術(shù))的一個(gè)分支。嚴(yán)格來說,兩代TD標(biāo)準(zhǔn)都只是“部分國產(chǎn)”或者說“部分自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)”。很多人批評(píng)政府部門和相關(guān)企業(yè)將兩代TD技術(shù)描述為完全自主研發(fā),這種批評(píng)是正確的。

TD-SCDMA的TDD部分專利分布
3G時(shí)代的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)被公認(rèn)是失敗的技術(shù)。該標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)起步較晚,且進(jìn)度非常緩慢,比競爭對(duì)手的WCDMA、CDMA2000晚了近十年才部署。其實(shí)際的性能表現(xiàn)也遠(yuǎn)差于對(duì)手,直接導(dǎo)致采用這一標(biāo)準(zhǔn)的中國移動(dòng)在3G時(shí)代節(jié)節(jié)敗退。雖然TD-SCDMA號(hào)稱國際標(biāo)準(zhǔn),但全球也只有中移動(dòng)進(jìn)行了大規(guī)模部署,影響力相比WCDMA可以忽略不計(jì)。此外,中國在3G時(shí)代為了保證TD技術(shù)的發(fā)展遲遲不頒布3G牌照,好不容易發(fā)了牌照卻又強(qiáng)迫市場地位最強(qiáng)的中國移動(dòng)選用TD-SCDMA。大批因?yàn)榉N種原因只能使用移動(dòng)手機(jī)服務(wù)的用戶被迫成為犧牲品,不得不使用體驗(yàn)極差的3G網(wǎng)絡(luò)。這種犧牲國民利益來發(fā)展自主技術(shù)的做法自然遭到各界廣泛批評(píng),也讓國產(chǎn)IT技術(shù)發(fā)展蒙上了陰影。
到4G時(shí)代,中國付出巨大代價(jià)發(fā)展的技術(shù)終于迎來出頭之日。在3G時(shí)代積累了研發(fā)能力和失敗經(jīng)驗(yàn)的中國企業(yè)這一次拿出了足以媲美對(duì)手的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),獲得了全球市場的認(rèn)可。根據(jù)最新數(shù)據(jù),全球已有42個(gè)商用4G網(wǎng)絡(luò)選擇了TDD-LTE標(biāo)準(zhǔn),分布于26個(gè)國家。雖然這個(gè)數(shù)字相比FDD-LTE還有較大差距,但與TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)無人想用的慘況相比已是天壤之別。從實(shí)際應(yīng)用的情況來看,TDD-LTE的性能表現(xiàn)與FDD-LTE沒什么明顯差距,處于同一水平。另一方面,支持這一4G標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)設(shè)備也已經(jīng)大量面市,3G時(shí)代TD用戶無機(jī)可用的尷尬歷史沒有重演。總的來說,TDD-LTE已經(jīng)用實(shí)際表現(xiàn)證明了自己的成功。
簡單的結(jié)論是這兩代通信標(biāo)準(zhǔn)沒什么關(guān)聯(lián)。兩者的主要相似點(diǎn)就是都使用了TD時(shí)分多址數(shù)據(jù)傳輸方式,但是核心技術(shù)大相徑庭。前者是CDMA技術(shù)(3G時(shí)代的核心技術(shù))的分支,后者是LTE技術(shù)(4G時(shí)代的核心技術(shù))的分支。TDD-LTE的基站也和TD-SCDMA不兼容,后者并不能通過簡單升級(jí)就支持LTE標(biāo)準(zhǔn)。WCDMA和FDD-LTE的情況也是類似的,只是升級(jí)成本會(huì)略低些。事實(shí)上運(yùn)營商所宣傳的“平滑升級(jí)”僅僅是基站在升級(jí)設(shè)備時(shí)采購了同時(shí)支持兩代標(biāo)準(zhǔn)的新機(jī)器而已。換句話說,不管是哪家運(yùn)營商想從3G跨入4G時(shí)代都需要大量投資購置新設(shè)備,沒有捷徑可走。
與3G相比,4G技術(shù)的主要變化就是傳輸帶寬大幅提升。由于TD-SCDMA的性能孱弱,對(duì)于移動(dòng)3G用戶來說升級(jí)到4G的體驗(yàn)進(jìn)步非常明顯,因此移動(dòng)用戶升級(jí)到4G的體驗(yàn)會(huì)好些;聯(lián)通和電信目前已經(jīng)在全國普及被稱為3.5G的HSPDA網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)速度與4G相差不多,所以用戶升級(jí)到4G也不會(huì)感覺到太大變化。移動(dòng)已經(jīng)選擇TDD-LTE為自己唯一的4G標(biāo)準(zhǔn),而聯(lián)通和電信將主要推廣FDD-LTE。目前三大運(yùn)營商的4G網(wǎng)絡(luò)仍在建設(shè)期,覆蓋率并不理想;4G時(shí)代的資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)相比以往也并沒有明顯下降。綜合考慮,目前消費(fèi)者不需要盲目追新,不用特意追求4G而去更換手機(jī)。
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