都在說的4G「TDD-LTE」、「FDD-LTE」,是什麼意思?

智能安防專委會王明 發佈 2020-03-28T11:10:35+00:00

從長遠來看,毫無疑問5G是個好選擇,但就最近而言,在4GLTE iPhone和5G Android之間做出一個選擇還是比較困難的。

近期,關於4G LTE的聲音不斷湧現,而4G LTE到底是什麼?對用戶來說有什麼實際意義,恐怕大部分的普通消費者並不了解,再購買4G產品時也不知道該如何選擇。那麼到底什麼是4G LTE呢?本文就為大家做一個簡單的解答。

什麼是4G LTE?

  所謂4G,就是第四代移動通信及其技術的簡稱。在ITU (國際電聯)的定義里,任何達到或超過100Mbps的無線數據網絡系統都可以稱為4G。

  LTE的全稱是「Long term Evolution」,直譯「長程演進」。LTE分為兩種雙工模式,分別為FDD LTE和TDD LTE,LTE顯著增加了頻譜效率和數據傳輸速率,峰值速率能夠達到上行50Mbps,下行100Mbps。相比3G時代,10Mbps的下行峰值,速度提升了10倍。

  從兩者的概念中我們可以了解到,4G和LTE並不是一回事,不過一般而言,LTE網絡都能滿足4G網絡的標準(下行100Mbps),而4G時代又以LTE網絡為主,所以通常把二者結合在一起,統稱為4G LTE。

FDD LTE與TDD LTE的區別

  FDD LTE和TDD LTE分別是LTE的兩種不同的系統模式。兩者大部分的基礎技術都是一樣的,主要區別在於FDD為頻分雙工,而TDD為時分雙工。兩者並不互相兼容。

  FDD「頻分雙工」指傳輸數據時需要兩個獨立的信道,一個信道用來向下傳送信息,另一個信道用來向上傳送信息。兩個信道之間存在一個保護頻段,以防止鄰近的發射機和接收機之間產生相互干擾。就相當於一條雙向公路,兩邊的車輛各走各的路,互補干擾。而保護頻段就相當於公路中間的隔離帶。

  TDD「時分雙工」的發射和接收信號是在同一頻率信道的不同時隙中進行的,彼此之間採用一定的保證時間予以分離。可以比作一條獨木橋,在同一時段,只能有一邊的人通過,也就是說,數據的上傳和下載是在同一信道交替進行的。

FDD LTE與TDD LTE誰更先進?

  那麼有人就認為,FDD明顯優於TDD啊,這種想法也不完全對。FDD必須使用成對的收發頻率。相比TDD占用更多的頻率資源。在語音通信時代,信息上傳和下載是對稱並同時進行的,能夠充分利用上下行的頻率,效率更高。而在移動網際網路時代,用戶上傳數據量要遠遠低於下載數據量,這種非對稱數據交換業務導致了頻率利用率大幅下降。用一個形象點的比喻,就好比兩條同樣寬的公路,向左行駛的車輛為每分鐘10輛(下行),而向右行駛的車輛每分鐘僅有1輛(上行),那麼上行的車道明顯利用率更低。

  而TDD不需要分配對稱的頻率,上下行都在同一頻率內進行,並且能對發送和接收時段的長短比例進行靈活控制,在進行不對稱的數據傳輸時,可充分利用有限的無線電頻譜資源。在移動網際網路時代,TDD的效率更高。

  所以,單從頻譜效率上來講,TDD技術更加先進一些。但是從試用範圍上來講,FDD作為最早提出來的LTE系統模式,其發展當然是最為成熟的,也是當今世界普遍推廣的LTE系統模式,獲得了廣大的網絡基礎設備廠商和終端生產商的支持,目前為止,幾乎現在所有存在商業化LTE網絡的國家,都在使用FDD LTE模式。

  而TDD作為後來者,雖然技術上較為先進,但是發展緩慢,支持的設備生產商也很少,目前只有中國、日本以及東亞部分國家有少量部署,而且大部分處於試驗階段,其中,中國移動是TDD陣營里最堅定的支持者。

關於TD LTE

  除了FDD LTE和TDD LTE,我們時常會看到另一種模式——TD LTE,有人誤認為TD LTE是中國移動TD-SCDMA的演進版,是中國自主智慧財產權的LTE技術。而實際上,TD LTE除了沿用TD-SCDMA的時分雙工方式之外,與TD-SCDMA沒有任何關係。

  實際上,TD LTE只是TDD LTE的一個分支,其絕大部分的數據幀內容定義和劃分方式均與LTE-FDD完全相同,而這部分技術產權依然掌握在制定LTE-FDD標準的那些組織手裡,所以說,TD LTE並非自主研發,最多只是簡單的技術改進或者「微創新」。

「TDD-LTE」「FDD-LTE」是什麼?

我國的4G標準分為「TDD-LTE」和「FDD-LTE」兩種模式:

TDD-LTE,這種4G制式下,信號數據的上傳和下載都在同一個頻率的信道中進行。為了能讓上傳和下載的數據不發生「打架」,兩部分數據之間採用一定的保證時間予以分離。

FDD-LTE,這種4G制式下,信號數據的傳輸有兩個獨立的信道,這兩個信道的頻率不同,一個用來上傳數據,另一個用來下載數據。這樣上傳和下載的數據可以在各自的信息通道中進行自由傳輸,而不用擔心產生相互干擾。

TD-LTE和LTE-TDD有什麼區別?

TD-LTE是TDD-LTE的商業名稱,它是由中國移動等主導創立GTI推動支持TDD-LTE標準化與商業化的項目。因此TD-LTE只是一個品牌,它的實質是TDD-LTE標準制式。



5G vs LTE 全面分析 除了網速還有哪些不同?

你在換手機或者在考慮更換運營商時可能會遇到5G和LTE這兩個術語,其實這兩者都與行動網路有關,那麼這兩個術語到底是什麼意思,它們之間又有什麼區別呢?我們接下來就來看看5G和LTE的對比以及它們之間的區別。

簡而言之,G代表generation,所以5G是第五代行動網路技術的統稱。LTE就是通用移動通信技術的長期演進,也就是3G技術的升級版本。這裡我們要注意,LTE只是3.9G,還未達到4G標準,只有升級版的LTE Advanced才滿足4G標準。新的5G通訊並不是4G的替代品,所以在可預見的未來,LTE和5G技術將一起共同發揮作用。

5G有什麼優勢?

NetComm的營銷和通信總監Els Baert表示,「5G相對4G LTE的主要優勢就是速度更快了,主要是因為5G有更多可用頻譜,而且它使用了更先進的無線電技術。它的延遲也比4G低得多。」

簡單地說,5G使我們能夠得到更快的下載和上傳速度。理論上5G的最高速度是非常快的,下載速度將會達到10Gbps,延遲在1毫秒之間。但實際上,與我們當前4G平均15Mbps的速度和50ms左右的延遲相比,可能新技術最低平均下載速度和延遲為50mbps和10ms。這都將取決於網絡覆蓋範圍、附近連接的人數以及使用的設備。

因為5G是一個很大的術語,涵蓋了很多不同的技術,所以很難去說清楚,而且還存在一些重疊的部分。將5G與4G LTE技術區別開來的高速度其實要依靠mmWave高頻頻段。高頻率的帶寬很大,所以在像體育場等環境中,它們是比較理想的選擇。要實現這一目標,需要大量的多輸入多輸出技術MIMO。雖然4G基站通常有12個天線來傳輸和接收數據,5G基站可能支持100個天線。然而這些更高的mmWave頻率更容易被阻擋,而且多天線會造成更大的干擾。

雖然4G LTE只需要相對較少的距離相隔數英里的大基站,但5G則需要大量距離更近的小基站。這些迷你5G基站可以安裝在路燈頂部,也可以安裝在城市地區建築物的側面。但想要建立這樣一個網絡也是一個大挑戰,既昂貴又費時。

4G LTE-A又如何?

5G時代即將到來了,但這也並不意味著4G時代已經徹底結束了,也不意味著4G已經停止發展了。最新的頂級4G技術是LTE-A(長期演進先進技術),承諾最高網速為1Gbps,不過放到現實來看,平均網速可能與5G的低端網速相當。LTE-Advanced Pro的速度可能更快一些。

AT&T選擇將一些4G技術貼上5G E (5G演進)的標籤,並將5G E的標識推廣到實際上不支持5G的手機上。這就是一個重要的區別,4G LTE, LTE-A和LTE-A Pro是可以適用於你現在的智慧型手機,而真正的5G要求擁有升級硬體的新手機。

那麼5G和LTE該如何選擇呢,事實是,現在LTE覆蓋得很完善,反而5G屬於普及的初期階段,一些優勢還沒有體現出來。Els Baert表示,「對於一個普通的手機用戶來說,最重要的還是速度。其實說到底,關鍵不在於技術,而在於提供的服務。對於大部分用戶來說,其實都可以通過4G LTE實現。而其他高端用戶就將需要5G的更高的速度和更低的延遲。」

5G的未來可能會支持無人駕駛汽車、無線VR遊戲、遠程控制機器人等技術,但5G真正要惠及大多數人還需要時間。似乎就是因為這一點,據報導,蘋果要到2020年才會發布具備5G功能的iPhone。

今年可能有幾款5G Android手機會發布,但除非你比較幸運生活在5G覆蓋較早的那幾個地區,否則其實5G不會對你的日常生活產生太大影響。從長遠來看,毫無疑問5G是個好選擇,但就最近而言,在4G LTE iPhone和5G Android之間做出一個選擇還是比較困難的。

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