Tdd fdd разница – Радиоинтерфейс LTE | Канальный ресурс LTE по линии вниз (OFDMA) и его характеристики | Физический уровень сетей LTE | Радиоинтерфейс LTE по линии вверх (Uplink): SC-FDMA | пик-фактор | Single Carrier-Frequency Division Multiple Access | physical layer lte | ресурсный элемент | Ресурсный блок | 4G | LTE | 4 джи | технические характеристики lte | Структуры кадров LTE | частотный дуплекс | FDD | временной дуплекс | TDD | Структура кадра с частотным дуплексом (FDD) | Конфигурация кадра | расстояние между поднесущими | 15 кГц | длина OFDM-символа | 66,7 мкс | СР | cyclic prefix | расширенного СР 16,7мкс | Опорные символы

Что такое FDD и TDD в терминологии 3G/4G

FDD и TDD — это аббревиатура названий методов разделения каналов.

FDD (Frequency Division Duplex ) — использует частотное разделениеканалов.

TDD (Time Division Duplex ) — использует временное разделение каналов.

Под разделением каналов подразумевается разнос входящего и исходящего канала.

Можно сказать, что FDD — это параллельный LTE, а TDD — последовательный LTE.

Преимущество FDD заключается в более низкой интерференция между соседними BS и в более высокой скорости в Downlink на одинаковой с TDD ширине канала (скорость downlink в TDD на канале 20 МГц соответствует скорости в FDD на канале 15 МГц).

TDD с другой стороны, более эффективно использует ресурсы при асимметричном канале (каким и является канал в мобильной связи), поскольку в TDD возможно регулировать соотношение ресурсов для downlink/uplink. Поэтому, как FDD, так и TDD нашли своё место в современных сетях LTE.

Например, при ширине канала в 20 МГц в FDD LTE часть диапазона (15 МГц) отдаётся для загрузки (download), а часть (5 МГц) для выгрузки (upload). Таким образом каналы не пересекаются по частотам, что позволяет работать одновременно и стабильно для загрузки и выгрузки данных. В TDD LTE всё тот же канал в 20 МГц полностью отдаётся и как для загрузки, так и для выгрузки, а данные передаются в ту и другую сторону поочерёдно, при этом приоритет имеет всё таки загрузка.

Наиболее распространенным на сегодняшний день является режим FDD (2017год-начало), так как в таком случае достигается более высокая стабильность соединения, качество связи, а также меньшие задержки, а, значит, более высокая скорость передачи данных.

FDD и TDD — сравнение 

Сравнение методов FDD и TDD разделения каналов

Интересно то, что протоколы верхнего уровня в обоих этих режимах (FDD/TDD) обрабатываются абсолютно идентично.

Более того, процедуры осуществления мультиплексирования и расширения кодов в восходящих и нисходящих каналах обоих режимов применяют абсолютно идентичные управляющие данные.

Использование одной частоты для восходящих и нисходящих потоков информации существенно упрощает конструкцию адаптивных антенн, а также общего оборудования базовой станции.

Nokia и МТС внедрили в коммерческой сети LTE в Москве технологию агрегации несущих FDD-TDD

14.07.2016, Чт, 18:52, Мск , Текст: Татьяна Короткова

Компании Nokia и МТС, в условиях роста спроса на передачу данных и в преддверии появления технологии 5G, внедрили на коммерческой сети LTE в Москве технологию агрегации несущих FDD и TDD для расширения покрытия, повышения пропускной способности сети и повышения качества обслуживания абонентов. Об этом CNews сообщили в Nokia.

Применяемая в стандарте LTE-Advanced технология агрегации несущих (Carrier aggregation) позволяет объединять несмежные полосы частот и формировать для связи более широкие каналы, что ведет в результате к повышению скорости передачи данных и дает возможность предоставлять новые сервисы.

С развертыванием в одном из деловых районов Москвы первого фрагмента коммерческой сети на основе решения Nokia по агрегации несущих с частотным и временным дуплексом (FDD-TDD) абонентам МТС стали доступны скорости передачи до 187 Мбит/с (для сравнения: пиковая скорость FDD-LTE в полосе 10 МГц составляет 75 Мбит/с, TD-LTE — 112 Мбит/с). Внедрение новой технологии также повысило качество предоставления услуг TD-LTE внутри помещений, подчеркнули в компании.

Nokia и МТС провели демонстрацию трехкомпонентной агрегации несущих FDD-LTE на сети в Москве и планируют применять эту технологию в будущем. В то же время, компании продолжают опытную эксплуатацию и внедрение технологий LTE-Advanced, LTE-Advanced Pro и 5G для плавного перехода в будущем к сетям пятого поколения.

После того как функционал агрегации несущих FDD-TDD для диапазонов 1800 МГц и 2600 МГц был стандартизован при поддержке Nokia в рамках проекта Third Generation Partnership Project (3GPP) и включен в спецификацию 3GPP Release 13 стандарта LTE-Advanced Pro, операторы связи получили возможность в полной мере использовать имеющиеся в их распоряжении ресурсы в данных диапазонах частот, указали в компании.

Как пояснили в Nokia, для агрегации несущих по технологии LTE-Advanced FDD-TDD используются базовые станции Nokia Flexi Multiradio 10 Base Station и ПО FDD-LTE и TDD-LTE, при этом объединяются полосы частот 10 МГц в диапазоне FDD 1800 МГц и 20 МГц в диапазоне TDD 2600 МГц, что позволяет повысить скорость до 187 Мбит/с. При трехкомпонентной агрегации на сети суммарная полоса частот составляла 25 МГц (в диапазоне 1800 МГц — 10 МГц, 2600 МГц — 10 МГц и 800 МГц — 5 МГц).

«Мы постоянно работаем над повышением качества и доступности услуг LTE, а сотрудничество с Nokia дает нам возможность предоставлять инновационные сервисы нашим абонентам, — заявил Андрей Ушацкий, вице-президент МТС по технике и ИТ. — Агрегация FDD и TDD позволит нам увеличить в полтора-два раза среднюю скорость доступа для флагманских смартфонов. Эта технология важна для нас, так как её дальнейшее внедрение в России позволит оптимизировать использование частотного ресурса»

«Технология агрегации несущих LTE-Advanced дает операторам возможность поднять эффективность сети на новый уровень и благодаря повышению скорости передачи оптимизировать качество обслуживания заказчиков, — утверждает Юха-Пекка Такала, вице-президент, глава региона Восточная Европа в Nokia. — Этот проект стал очередной вехой в нашем давнем сотрудничестве с МТС, и мы продолжим нашу работу по испытанию технологий, которые позволят оператору продвигаться по пути к 5G».

Как отмечается, потребление услуг мобильной передачи данных в России существенно выросло за последнее десятилетие в результате роста популярности смартфонов и планшетов и расширения рынка межмашинных коммуникаций. Так, согласно данным J’son & Partners Consulting, в конце 2015 г. в России было 107 млн активных абонентов мобильной передачи данных (SIM-карт), что на 9% больше по сравнению с 2014 г.

Абоненты МТС, пользующиеся смартфонами, в 2015 г., по данным оператора, загрузили вдвое больше данных, чем в 2014 г., а совокупный трафик за этот же период вырос в полтора раза.

МТС объединил сети LTE FDD и TDD

Оператор МТС запустил первый в России участок сети с агрегацией частот LTE FDD* и TDD**.

Запуск прошел на Международной улице г. Москвы. Сеть 4G FDD-TDD прошла успешное тестирование и работает сейчас в коммерческом режиме.

На данном фрагменте МТС реализовал агрегацию двух несущих частот в стандартах связи четвертого поколения — FDD 1800 МГц с шириной полосы 10 МГц и TDD 2600 МГц с шириной полосы 20 МГц.

Итог: скорость загрузки данных по мобильному интернет-каналу через тестовый смартфон Samsung Galaxy S7 на открытой местности составила 165 Мбит/с; в зданиях — 85 Мбит/с. При этом максимальный скоростной предел — 187 Мбит/с.

Однако дело не только в скоростях передачи данных. Благодаря такой реализации оператор смог существенно расширить радиус действия базовой станции LTE TDD (около 60%) и, тем самым, улучшить индор-покрытие сети TDD в прилегающем районе.

Два типа агрегации работают в сети единовременно. Ваше мобильное устройство само выберет наиболее подходящую для работы сеть в зависимости от ее сигнала в автоматическом режиме. Главное, чтобы данное устройство само поддерживало оба диапазона.

Вплоть до сентября 2016 г. МТС планирует провести объединение сетей LTE FDD и TDD в Москве и Подмосковье, после чего приступит и к другим регионам России. Благодаря этому оператор сможет не только существенно улучшить 4G-покрытие, но и повысить пиковые скорости мобильного интернета вплоть до 187 Мбит/с.

* — FDD (Frequency Division Duplex) — частотный разнос каналов приема и передачи данных в разных полосах диапазона.
** — TDD (Time Division Duplex) — временной разнос каналов для приема и передачи данных поочередно в одной и той же полосе частот.

По теме:

Сети LTE: структура и принцип работы >>

LTE TDD: шагнем в будущее

Когда разрабатывался стандарт LTE, много говорилось о таких его преимуществах, как совместимость и глобальная применимость: вместо зоопарка технологий третьего поколения, несовместимых между собой (тут только навскидку приходят на ум WCDMA, TD-SCDMA, CDMA2000 EV-DO плюс различные разновидности WiMAX) была перспектива получить единый стандарт, работающий по всему миру, что было бы удобно для производителей оборудования, операторов и абонентов.

Отчасти это получилось, но проблема возникла, как и следовало ожидать, в частотах: для широкополосного доступа, какие бы технологии модуляции и сжатия данных ни использовались, требуется широкая полоса частот, найти и освободить которые – та еще задача. Поэтому для LTE было выделено аж несколько десятков различных частотных диапазонов, а также разработано две различных системы дуплекса, то есть, одновременной передачи данных в прямом и обратном каналах.

Более распространены (90% от общего числа) сети FDD (Frequency Division Duplex) – это частотное разделение, при котором для прямого и обратного канала используются различные полосы частот: то есть, передача происходит на одной частоте, а прием – на другой. Преимущество такой технологии заключается в симметричности канала связи: скорость передачи данных как от абонента, так и к абоненту может быть одинаково высокой. Однако это же является и недостатком: большинство абонентов в основном загружают данные из сети, а не в сеть, поэтому большая скорость в обратном канале им не нужна. При этом для строительства сети FDD нужно найти парные частоты, и значительная часть дефицитного частотного ресурса будет использоваться неэффективно, то есть, простаивать.

TDD – что к чему

Сети TDD (Time Division Duplex) используют временное разделение – то есть, и прием, и передача ведутся на одних и тех же частотах, но попеременно: сеанс передачи делится на таймслоты, и одни из них используются для передачи, а другие для приема. Длительность таймслота измеряется миллисекундами, поэтому с точки зрения абонента передача данных выглядит одновременной. Главное преимущество TDD заключается в том, что оператор может управлять соотношением таймслотов, выделенных на прием и передачу и таким образом полностью использовать частотный ресурс. При этом для сопоставимых скоростей передачи данных требуется вдвое меньшая полоса частот, и не требуется искать парные частоты.

«Для того, чтобы развернуть сеть с числом ресурсных блоков LTE 25 (5 МГц) оператору при FDD необходимо 5 МГц для Uplink, и 5 МГц для Downlink (итого 10 МГц), в то время как при TDD необходимо только 5 МГц. Это позволяет оператору экономить частотный ресурс (соответственно и деньги на получение разрешения). С другой стороны, при таком решении существенно страдает скорость передачи данных DL/UL, из-за того, что частотный ресурс разделен между передачей вверх и вниз, также значительно увеличивается время ping, усложняются алгоритмы работы базовой станции (так как TDD имеет ряд отличий на радиоинтерфейсках), увеличиваются требования по синхронизации», – комментирует пресс-служба МТС (оператор имеет сети и TDD, и FDD).

«В целом производительность FDD чуть лучше, но далеко не всегда возможно иметь два парных канала. Поэтому для случая непарных частот LTE TDD является наиболее подходящей технологией радиодоступа. На сегодняшний день большинство LTE операторов запустили сети в стандарте FDD, но интерес к TDD неуклонно растет. Из 213 коммерчески запущенных в мире LTE сетей 21 – это LTE TDD, а в 10 сетях применено совместно использование FDD и TDD», – говорит Артем Кузнецов, руководитель группы по развитию бизнеса Ericsson в области мобильного ШПД в регионе Северная Европа и Центральная Азия.

«Наша компания сознательно сделала ставку на LTE TDD, так как именно за этим стандартом мы видим будущее беспроводной связи на ближайшее время. Прямым подтверждением правильности нашего выбора является поддержка TD-сетей четвёртого поколения ведущими мировыми операторами и всеми крупными производителями телекоммуникационного оборудования. Количество сетей LTE TDD в мире неуклонно растёт, и мы тоже, на примере собственной сети, намерены показать пользователям по всей России преимущества этого стандарта», – рассказал генеральный директор «Основы Телеком» Михаил Петров.

В настоящее время можно отметить рост интереса к технологии LTE TDD в мире – производители уже готовы предоставить готовые решения, а крупнейшие операторы либо тестируют, либо уже развертывают коммерческие сети. Технология обладает рядом существенных отличий в сравнении с LTE FDD, связанных с использованием спектра и может быть использована как самостоятельно, так и как комплиментарная технология с LTE FDD. Производители отмечают потенциал рынка, на который ориентирована технология – он достаточно высок, а растущие потребности абонентов в высокоскоростной передаче данных требуют использования новых частотных ресурсов. Общий же частотный ресурс, стандартизированный под LTE TDD, значителен и составляет 849 МГц против 2х427 МГц для LTE FDD.

Оборудование радиоподсистем двух технологий идентично на 90% и лишь на 10% различается на уровне протоколов обеспечения работы радиочасти, опорная же сеть является унифицированной для обоих стандартов. При этом в технологии LTE TDD доступен такой же функционал, что и в LTE FDD, а также поддерживается полное взаимодействие с сетями 2G/3G – роуминг, хэндовер, балансировка нагрузки и прочие функции. Все это позволяет говорить о зрелости индустрии LTE TDD и ее коммерческой пригодности, также это доказывают реализованные коммерческие проекты для таких операторов, как Softbank в Японии, STC и Mobili в Саудовской Аравии, Aero2 в Польше и других.

TDD на расхват

Решения на базе LTE TDD можно использовать несколькими способами. Во-первых, непосредственно как технологию мобильного широкополосного доступа для обеспечения услуг передачи данных. Во-вторых, для организации транспортной сети (Mobile Backhaul).

Применение технологии LTE TDD в качестве решения мобильного широкополосного доступа вполне обосновано – тестирование оборудования на пилотных и коммерческих сетях показывает отличную поддержку мобильности и высокие скорости передачи до 130 Мбит/с для MIMO2x2 и до 220 Мбит/с для MIMO4x4 в направлении от базовой к мобильной станции (ширина радиоканала 20 МГц). При этом сеть LTE TDD полностью поддерживает ассиметричную модель широкополосной передачи данных – существует возможность регулирования полосы пропускания между UL и DL.

Второе решение – использование технологии LTE TDD в качестве транспортной сети для точек доступа Wi-Fi или базовых станций сотовых сетей связи – может быть очень эффективным в случае необходимости быстрой организации транспортных каналов или отсутствии возможности проложить проводной канал. Поддерживается возможность организации транспортных каналов в режиме прямой и непрямой видимости, в режиме точка-точка или точка-многоточка.

Идея использования LTE TDD в качестве транспортной сети для Wi-Fi точек доступа основана на том, что на первоначальном этапе устройства LTE TDD будут достаточно дорогими, и их доля на рынке будет небольшой, в тоже время количество персональных устройств со встроенными чипсетами Wi-Fi велико и стремительно растет. Стоимость точек доступа Wi-Fi существенно меньше стоимости базовых станций, поэтому емкость системы LTE TDD можно использовать в качестве транспорта для точек доступа Wi-Fi. Решение для реализации транспортной сети на базе LTE TDD для Wi-Fi планирует, к примеру, использовать China Mobile в Китае. Оператор и рассчитывает установить 10 млн точек доступа W-iFi в ближайшие 4 года.

Что касается организации транспортных каналов для базовых станций стандартов 2G, 3G и LTE, то такое решение так же может быть очень эффективно на первоначальном этапе, пока трафик базовых станций невелик. Такое решение, например, тестирует компания STC в Саудовской Аравии. Такой же подход в России некоторые операторы успешно применяют при использовании технологии WiMAX, и в дальнейшем эти сети будут мигрировать к технологии LTE TDD.

http://tdaily.ru

Сеть LTE TDD обходится оператору дешевле, чем сеть LTE FDD

LTE TDD станет мейнстримовой технологией в 2014 году, и это не только о China Mobile, которая планирует инвестировать $3.3 млрд в запуск 207 тысяч базовых станций TDD LTE. Такое мнение представлено в новом отчете ABI Research. В частности, в США Clearwire намеревается развернуть 5 тысяч базовых станций LTE-TDD, которые будут играть вспомогательную роль в общих планах оказания услуг LTE компанией Sprint. В целом в мире сейчас строится порядка 60 сетей TD-LTE, 21 из которых уже объявляла о начале оказания услуг LTE в коммерческом режиме.

Добавлю, что в очередной раз ожидалось, что China Mobile получит разрешение на коммерческую эксплуатацию сети TD LTE в июне 2013 года. Тишина, вероятно, означает, что запуск вновь отложен.

В результате вырос охват покрытием сетей LTE-TDD, сейчас оно оценивается на уровне 18.5% населения. Прогноз роста – до 49% в 2018 году. Ключевые регионы, где TD-LTE развивается наиболее активно – Япония (Softbank), Индия (Airtel), Австралия (Optus), Саудовская Аравия (Mobily).

В исследовании также показано, что одним из ключевых преимуществ LTE TDD является стоимость приобретаемых частот, которые обходятся операторам в среднем на 44% дешевле, нежели спектр LTE FDD. Благодаря контрактам, заключенным с операторами в Китае, США, России и Японии, стоимость решений LTE TDD снижалось и сейчас практически не отличается от стоимости решений LTE FDD. Если сравнивать две отдельных сети LTE TDD и FDD LTE, то полная стоимость владения окажется на 13% ниже для сети LTE TDD. Если брать отдельно опорную сеть, то LTE TDD обеспечит возможность сэкономить до 33% в случае, если используются РРЛ-подключения и 43% в случае использования оптоволоконных линий.

В России технология TD LTE пока почти не представлена. Есть сеть band 38 МТС в Москве. Число баз в ней меньше, чем в сети FDD LTE основного конкурента. Выбор абонентских устройств, которые поддерживают band 38 также существенно меньше, чем выбор абонентских устройств band 7, в мире их около двухсот, но в Москве не уверен, что и десяток вариантов наберется. В общем, эта сеть МТС — для пользователей модемов LTE и чем дальше, тем больше. МегаФон так пока и не решил, похоже, судьбу своих частот band 38 в Москве.

Есть также известные планы Основы телеком с ее band 40 (2300 МГц). Есть точечка на карте под названием «Вайнах Телеком» тоже band 40. И есть Ростелеком с его лицензией на 39 регионов, которая непонятно когда реализуется, во всяком случае, строительство еще не начиналось.

Прогнозы числа подключений к сетям TD LTE в мире значительно разнятся — в 2016 году можно ожидать от четверти до полумиллиарда подключений. Конечно же, от Китая ожидают более 50% всех мировых подключений. А сейчас во всем мире еще и 10 млн абонентов таких сетей не найти.

Источники: telecompaper.com и мой отчет «LTE в мире. Обзор за май-сентябрь 2013 года».