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V-Band 微波小站回传,TDD还是FDD?

时间:05-17 来源:互联网 点击:

随着移动互联网的快速发展,传统的无线架构已经无法满足用户随时随地,高速上网的需求,此时业界提出了异构网络的思路,小站就是其中的重要组成部分,用于热点区域的带宽保障和解决盲点区域覆盖。但小站的部署需要锁定城市的热点区域进行流量分担,站间的距离从几十米到几百米不等,同时由于小站的覆盖会越来越广,所以需要进行海量的部署,这样就对回传提出了新的诉求,包括了密集短距传输,以及简易快速部署。

微波是无线回传的重要方式,但常规频段的微波并不能完全满足小站回传的需求,这是因为常规频段的微波传输距离一般都是公里级别的,无法很好的满足几十米到几百米的传输距离,同时,常规频段的微波需要收取频谱费用,在海量部署的时候,频谱费用将会是一个不能忽视的巨大投入,所以微波业界将眼光投向了免费的60GHz频段微波,也称为的V-Band.

V-Band频段范围包括57GHz~67GHz,可以采用时分复用制式(TDD)和频分复用制式(FDD)进行规划。那么究竟在小站回传中,我们是应该采用TDD制式还是FDD制式呢?接下来我们将从频谱以及产品架构上对这个问题进行分析。

V-band频谱划分面临碎片化问题

因为全球各大标准组织的频段划分存在差异,而V-Band又是免费频段,所以目前没有任何一个标准组织的定义能够完全覆盖V-Band的全部频段范围。(图1)


图1:V-Band标准图示

而且,在不同的区域,不同的国家,V-Band的可用频段范围也不同(图2)。


图2:全球V-Band频段范围图示

从下面的图3中我们可以看到欧洲各个国家的V-Band的频段划分。


图3:欧洲不同国家V-Band的频段范围图示

由此,我们可以看到,V-Band的频谱分布在全球是非常碎片化的,不同区域,不同国家有着不同的频段划分情况。同时,即使在同一个国家内,V-Band的频段划分也是碎片化的,不能完全连成一个整体。

那么在小站回传里,V-Band是用TDD制式还是FDD制式进行V-Band的规划更合适呢?

TDD制式和FDD制式对比

一、频段问题

FDD制式面临最大的问题就是V-Band频段的碎片化问题。我们以CEPT标准定义的57GHz~66GHz为例,如果微波采用频分复用方式(FDD制式)进行传输,就需要一个高站和一个低站成对使用,但由于没有连续的V-Band频段,所以需要很多种的子频段划分方法,才能有效应用于各个国家。这也意味着一款V-Band设备不能完全满足全球各个国家的应用。


图4:CEPT定义的V-Band频段下FDD制式图示

但是如果采用时分复用的方式(TDD制式),就完全没有这个问题,完全可以用一个硬件系统覆盖所有的V-Band频段,这就意味着仅需要一款设备就可以满足不同国家的应用,如下图5所示。


图5:CEPT定义的V-Band频段下TDD制式图示

所以对于全球性的运营商来说,如果采购FDD制式的V-Band设备,为了满足各个区域和国家的应用需要采购和管理的V-Band设备会高达几十种,带来巨大的管理成本。而如果采购TDD制式的V-Band设备,仅仅需要采购和管理一款V-Band设备。

二、抗干扰问题

FDD制式面临的第二个问题是干扰。图6中,在场景a里,系统L1是采用TDD制式,系统L2采用FDD制式,当两个系统出现在临近区域的时候,采用TDD制式的系统L1的抗干扰能力要明显优于采用FDD制式的系统L2.在场景b里,当两个采用FDD制式的系统L1和L2出现在临近的区域里,信道干扰会对两个系统同时造成干扰,使得两个系统都出现信号恶化的情况,影响传输质量。在场景c里,系统L1和系统L2由于采用的是TDD制式,即使两个系统都出现在临近的区域里,L1和L2可以选择不同的两个信道,使得两个系统互相之间的干扰不会造成信号恶化从而影响传输质量。


图6:V-Band频段下TDD制式和FDD制式干扰图示

三、带宽能力

接下来我们再来看一下无线HSPA和LTE网络对带宽要求。从下面图7我们可以看到,根据NGMN (Next Generation Mobile Networks)组织的分析,HSPA和LTE对带宽的要求分别是最大100Mbps和最大190Mbps左右,而不管采用TDD制式和FDD制式,都能达到几百Mbps的带宽,满足HSPA和LTE网络对带宽的需求。


图7:HSPA和LTE的带宽图示

总结

通过以上的分析,我们可以得出如表1的总结,TDD制式能灵活满足全球各个国家的应用,不会被各个区域和国家的频率划分所限制。TDD制式具有更好的自动抗干扰能力,同时带宽也能满足无线LTE以及未来的网络发展需要。所以V-Band设备采用TDD制式将会更加灵活,更加方便的满足小站的回传应用。


表1:TDD制式和FDD制式的对比总结

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