如果說 3G 是讓人們從步行時代進入到自行車世界,那么 4G 就是讓你坐上私家車,體驗飛一般的感覺,而想要飛一般的感覺,引擎是關鍵!那么 4G 引擎是什么呢,對了,就是 TD-LTE 。近年來,越來越多運營商亦開始選擇 TD-LTE 作為下一代網(wǎng)絡的發(fā)展方向,可想而知,TD-LTE 已然成為一塊香饃饃了。那么現(xiàn)在就隨我一起走進 TD-LTE 的時代吧!

4G 是第四代移動通信及其技術的簡稱,是集 3G 與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術產(chǎn)品。TD-LTE 是最強大的 4G 移動通訊主導技術,正異軍突起,迅速占領中國市場。TD-LTE Time Division Long Term Evolution(分時長期演進),是由阿爾卡特-朗訊、諾基亞西門子通信、大唐電信、華為技術、中興通訊、中國移動等,所共同開發(fā)的4G移動通信技術與標準。TDD 即時分雙工(Time Division Duplexing),是移動通信技術使用的雙工技術之一,與 FDD 即頻分雙工(Frequency Division Duplexing)相對應。TD-LTE 是TDD版本的LTE的技術,FDD-LTE 的技術是 FDD 版本的 LTE 技術。

作為TD-SCDMA的演進技術,TD-LTE 目前已經(jīng)成為3GPP里面唯一的基于TDD技術的LTE標準。中國已經(jīng)全面啟動的 TD-LTE 產(chǎn)業(yè)與國際LTE產(chǎn)業(yè)基本同步,而且已被國際廣泛接受。TD-LTE 將為中國在引領移動通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來很重要的機遇。

· 國內(nèi)廠商以TD-SCDMA為基礎推動 TD-LTE ;
· 國外廠商越來越重視 TD-LTE 的投入;
· 工信部鼓勵加大芯片研發(fā)力度;
· 中國移動啟動芯片與系統(tǒng)的互通測試;
· TD-LTE LTE FDD 的并存將使多模芯片成為趨勢。

LTE 技術有很多,最關鍵的技術是基于TDD的雙工技術、基于 OFDM 多址接入技術,以及基于 MIMO 多天線技術。通過這些新技術,大大提高了LTE系統(tǒng)的性能。

1. 基于TDD的雙工技術
在TDD方式里面,TDD時間切換的雙工方式是在一個幀結構中定義了它的雙工過程。在討論TDD系統(tǒng)的同時要考慮FDD系統(tǒng),在TDD/FDD雙模中,LTE規(guī)范提供了技術和標準的共同性。 [詳情]
2. 基于OFDM多址接入技術
TD-LTE 采用 OFDM 技術為基礎,下行采用OFDMA,而上行根據(jù)鏈路特點采用單載波頻分多址(SC-FDMA)作為多址方式。 [詳情]
3. 基于MIMO的多天線技術
MIMO 根據(jù)天線部署形態(tài)和實際應用情況可采用發(fā)射分集、空間復用和波束賦形三種實現(xiàn)方案。例如,對于大間距非相關天線陣列可采用空間復用方案同時傳輸多個數(shù)據(jù)流,實現(xiàn)很高的數(shù)據(jù)速率;對于小間距相關天線陣列,可采用波束賦形技術,將天線波束指向用戶,減少用戶間干擾。 [詳情]

LC1810
· 采用 40nm 工藝,具備下行 4.2Mbps/上行 2.2Mbps 的 TD-HSPA+承載能力
·支持 Android 4.0 操作系統(tǒng),并支持 1080P 視頻編解碼,同時集成雙核 Mali400 3D 處理單元,能流暢運轉(zhuǎn)眾多大型游戲
·L1810 方案配套提供完整的中國移動定制業(yè)務,支持 NFC、CMMB、WLAN、GPS、BT、各類傳感器等豐富外設。 [詳情]

LC1760
· 支持 TD-LTE Category 3: 100Mbps DL/50Mbps UL
· 支持 TD-HSPA:2.8Mbps DL/2.2Mbps UL
· 專門的通信處理單元包含LTE加速模塊,TD 加速模塊,射頻接口模塊
· 內(nèi)含多種 DMA 模塊,完成高效的數(shù)據(jù)傳輸 [詳情]

PXA1802
· 3GPP Release 9 TDD-LTE, FDD-LTE
· 3GPP Release 8 TD-SCDMA HSPA+和下行雙載波(DLDC)
· 多頻段LTE、四頻EDGE和DigRF3G/4G接口
· 多種無線接入能力:3G /無線局域網(wǎng)(WLAN)/藍牙(BT)技術的共存、支持IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)和IP語音(VoIP)及其它先進的無線技術 [詳情]

LC1761
· TD-LTE /LTE FDD/TD-HSPA/GGE多模芯片,采用40nm工藝
· 可實現(xiàn)下行150Mbps,上行50Mbps的高效數(shù)據(jù)傳輸
· 支持硬件加速ZUC祖沖之算法 3GPP Release 9 LTE Category 4 TM8,LTE的 F頻段(也就是1.9G)和自動重選等出色能力,滿足中國移動TD-SCDMA+TD-LTE 全部頻段要求
· 基于該方案開發(fā),BOM將更加精簡,并具有C2C等豐富的接口,與主流AP適配,可以節(jié)省Modem側(cè)Memory
· 不僅支持 LTE 與2/3G雙待語音方案,也支持國際主流 CSFB 單待語音方案 [詳情]

RS3012
· 滿足3G TD-SCDMA/HSPA+ 四頻段收發(fā)通信,滿足四頻段 LTE 1.4MHz,3MHz,5MHz,10MHz,15MHz和20MHz可變寬帶應用
· 滿足LTE/MIMO 2+1 及1.4MHz,3MHz,5MHz, 10MHz,15MHz和20MHz可變寬帶應用
· 收發(fā)接口支持11比特位I/Q JESD207標準
· 接收機前端為低噪聲放大器和高線性度無源混頻器,直接耦合到高速∑-△ CT ADC設計
· 全集成壓控振蕩器和小數(shù)分頻鎖相環(huán);全差分的優(yōu)化設計,降低串擾和諧波干擾
· 14比特 用于AFC控制的DAC,10比特溫度、功率控制的ADC [詳情]

截止2010年底,6款預商用數(shù)據(jù)卡發(fā)布;
2011年上半年,已有單模LTE數(shù)據(jù)卡、CPE等測試終端推出;預計下半年多模會出現(xiàn),其中部分廠商達到預商用水平;
2012年,多模雙待手機具備商用能力;
2013年后,多模單待手機可商用。 [詳情]

摩托羅拉XT865
· 網(wǎng)絡模式:GSM,CDMA2000,TD-LTE
· 外觀設計:直板
· 主屏尺寸:4.3英寸 960x540像素
· 觸摸屏:電容屏,多點觸控
· 操作系統(tǒng):Android OS 2.3
· 電池容量:1750mAh
· 藍牙傳輸:支持藍牙2.1+EDR
· GPS導航:內(nèi)置GPS,支持A-GPS
· 存儲卡:MicroSD卡,支持App2SD
· 鍵盤類型:虛擬QWERTY鍵盤

蘋果 概念機
· 網(wǎng)絡模式:GSM,TD-SCDMA,TD-LTE
· 外觀設計:直板
· 觸摸屏:電容屏,多點觸控
· 攝像頭像素:800萬像素
· 操作系統(tǒng):iOS
· GPS導航:內(nèi)置GPS,支持A-GPS
· 手機類型:4G手機,3G手機,智能
· 輸入方式:手寫
· 主屏材質(zhì):IPS

索尼愛立信Ultima(概念機)
· 網(wǎng)絡模式:GSM,TD-SCDMA,TD-LTE
· 外觀設計:直板
· 主屏尺寸:4.3英寸
· 操作系統(tǒng):Android OS 2.4
· 藍牙傳輸:支持
· 可用空間:16GB
· 視頻播放:支持
· 手機類型:4G手機,智能手機,拍照手機

HTC
· 網(wǎng)絡模式:CDMA2000,TD-LTE
· 外觀設計:直板
· 主屏尺寸:4.3英寸 800x480像素
· 觸摸屏:電容屏,多點觸控
· 操作系統(tǒng):Android OS 2.2
· 電池容量:1400mAh
· 藍牙傳輸:支持藍牙2.1+EDR
· GPS導航:內(nèi)置GPS,支持A-GPS
· 存儲卡:MicroSD卡,支持App2SD
· 鍵盤類型:虛擬QWERTY鍵盤

隨著LTE在全球部署的加快,業(yè)內(nèi)普遍認為,2012年是LTE發(fā)展的關鍵一年。而目前在 TD-LTE 發(fā)展中,也不可避免的需要面臨著很多的挑戰(zhàn)。

1、需協(xié)調(diào)不同頻譜資源
    由于LTE是純數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,只提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務,因而需要與具有高質(zhì)量語音業(yè)務的2G、3G技術融合發(fā)展,多模LTE解決方案成為必備技術。多模LTE解決方案面臨多重挑戰(zhàn),主要挑戰(zhàn)是要支持日漸增多的頻段,以滿足部署和漫游需求。在 TD-LTE 方面,目前,中國移動需要為 TD-LTE 應用在38頻段、39頻段和40頻段提供支持;在日本,Softbank在41頻段上提供 TD-LTE 服務;而在美國,ClearWire也計劃在41頻段上部署 TD-LTE 技術。對于LTE FDD,使用的光譜頻段更具多樣性。在美國,Verizon Wireless利用700兆赫的13頻段, 而AT&T則利用700兆赫的不同的次頻段。根據(jù)GTI的數(shù)據(jù),為了支持在不同的LTE應用(網(wǎng)絡)上的漫游, 一臺終端設備需要支持近17個不同的頻段,顯而易見,這對成本和性能有很大的影響。如何協(xié)調(diào)不同地域和國家之間的頻譜資源,將對 TD-LTE 乃至LTE得以廣泛采納和部署起著至關重要的作用。[詳情]

2、TD-LTE 芯片對功耗的挑戰(zhàn)
    而由于多模LTE智能手機一般需要配備3G芯片和LTE基帶芯片,這樣的架構對功耗優(yōu)化帶來很大的挑戰(zhàn)。因為3G和4G無線接收發(fā)射器各自獨立運行,這樣在測量、處理、協(xié)調(diào)等方面會造成許多重復。
    工藝也是影響 TD-LTE 芯片功耗的關鍵,業(yè)界認為 TD-LTE 芯片較為適用28nm工藝,而目前這一工藝尚未成熟。雖然包括28nm甚至是14nm在內(nèi)的、更高的半導體制程節(jié)點使芯片設計面積和相關功耗能得以降低,但是最根本的問題是怎樣開發(fā)出一個系統(tǒng)級的解決方案,以提高OFDM無線電技術的功率。OFDM信號的特性是它包含了多個窄頻訊號,其信號輪廓和峰均比值很高,導致了發(fā)射效率的降低,因此需要針對OFDM信號開發(fā)更好的解決方案。
因而在設計上,需要能夠適應不斷提升的LTE互操作需求;在技術上,需要提供穩(wěn)健的切換能力及低功耗性能。

3、TD-LTE 芯片必須支持大量的實時數(shù)據(jù)的處理
    整個芯片就是一個多核多線程的架構,每個核可采用一個多線程的設計結構。這樣的處理架構能夠降低整個芯片的功耗以及運行頻率壓力。每個硬件加速模塊一定有它所擁有的獨立的存儲單元,如果沒有獨立的存儲單元,總線帶寬的壓力非常大,這方面的因素將是未來需要考慮的重點。

4、芯片科研方面的挑戰(zhàn)
    芯片主要分三大塊,一是單芯片的功能、基本性能,射頻指標,以及場性能。二是芯片和系統(tǒng)調(diào)試,保證雙方對協(xié)議,算法的理解,為后期的商用進行很好的鋪墊。三是在各系統(tǒng)下,進行多終端同時接入,真實加載的終端性能測試。
    中國在信息產(chǎn)業(yè)上的芯片、系統(tǒng)方面的短板,讓 TD-LTE 受到很大影響 ,雖然國內(nèi)的芯片廠商展訊,大唐電信下面的聯(lián)芯一直致力于 TD-LTE 芯片的發(fā)展,但終歸是實力有限,作為標準這樣的東西需要得到更多的廠家支撐才能做起來。 包括展訊在內(nèi)的芯片廠商面對的難題主要在科研方面,芯片集成技術是在原有單核技術本身要通過質(zhì)量關的基礎上,還要把眾多技術融合,實現(xiàn)無縫對接也是一個很大的問題,所以,單核技術和集成多核技術都有難度。 業(yè)內(nèi)分析稱,TD-LTE 網(wǎng)絡建設對終端芯片的要求非常迫切。獲悉,王建宙對正在研發(fā)的 TD-LTE 芯片亦提出了四個需求:首先是支持多個頻段,其次是支持2G和3G的多種網(wǎng)絡模式,三是語音通話的技術標準需要界定,四是4G網(wǎng)絡終端需要相對確定。面對以上 TD-LTE 技術發(fā)展中的最大困難,芯片企業(yè)需挑起這艱巨的任務。

目前,中國 TD-LTE 終端芯片總體仍然處于規(guī)模試驗測試階段,下游終端市場尚未打開,國內(nèi)外芯片廠商市場參與熱情有限,但鑒于中國龐大的潛在市場,眾多芯片廠商也積極布局 TD-LTE 終端芯片市場,加緊研發(fā) TD-LTE 多模終端芯片技術,擇機進入終端芯片市場。TD-LTE 商用前期蓄勢待發(fā)的國內(nèi)外芯片廠商也將快速形成終端產(chǎn)品解決方案,配合通信設備廠商搶占市場先機。

而目前 TD-LTE 的發(fā)展瓶頸在于終端方面,成熟還有一段時間,而利用這段寶貴時間,通過 TD-LTE 試驗來做到萬事俱備,在終端成熟之后能夠順利、快速的發(fā)展尤為重要。對于 TD-LTE 的發(fā)展現(xiàn)狀,可以這么說,東方魚肚白的曙光已經(jīng)出現(xiàn)了。而中國 TD-LTE 市場空間非常大,若政策放開,中國的LTE市場規(guī)模將可能高于全球LTE市場的規(guī)?偭。就讓我們一起拭目以待,看未來的 TD-LTE 技術如何真正成為世界的主流!