V-Band 微波小站回传，TDD还是FDD？

admin

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