说起4G,很多老用户可能还有印象:当年三大运营商拿到了两张4G牌照——TD-LTE和FDD-LTE。中国移动搞TD-LTE,中国联通和中国电信主打FDD-LTE,后来FDD也开放给了移动。为什么会有两种4G制式?它们有什么区别?TD-LTE又是怎么来的?今天聊聊中国移动4G的演进历史。
TD-LTE和FDD-LTE都是3GPP标准组织制定的4G LTE技术标准,核心技术几乎一样,区别主要在双工方式——也就是收发同时进行的方式。FDD(频分双工)用两个不同的频率分别收和发,像两条单向车道,互不干扰;TDD(时分双工)用同一个频率,不同时间分别收和发,像一条车道分时放行。这个区别决定了它们的适用场景和优缺点。
中国移动为什么拿TD-LTE牌照?其实是有历史原因的。中国移动从2G时代开始用的就是GSM(FDD制式),3G时代自己搞了TD-SCDMA(TDD制式的3G),是国内唯一使用TDD制式的运营商。到了4G牌照发放时,工信部有意扶持TD-LTE,给了中国移动TD牌照,联通和电信拿了FDD牌照。一方面是为了平衡三大运营商,另一方面也是为了给国产TD-SCDMA的后续技术演进留出空间。
TD-LTE相比FDD-LTE有几个特点。首先是频率利用率高——TDD用同一频点收发,理论频谱效率比FDD高30%以上。其次是灵活,TDD可以调节上下行时隙比例,比如数据业务下行多就把时隙多分给下行,视频上传多就调大上行。FDD不行,上下行频率是固定分配的,下行带宽一般是上行的3倍。但TD-LTE的缺点是控制复杂,终端和基站需要精密的时间同步,早期终端的耗电也比FDD大。
中国移动在2013年拿到TD-LTE牌照后,一年之内建了几十万个基站,速度惊人。但问题也很快暴露出来了——全球绝大多数4G终端都是FDD制式的,支持TD-LTE的终端很少,中国移动用户换机选择有限。当年很多水货手机、港行手机用不了移动的4G,就是因为只支持FDD。
2015年工信部又发了FDD-LTE牌照给中国移动,同时联通和电信也被允许在TD-LTE频段上建网,从此三大运营商进入了TDD+FDD混合组网的时代。中国移动拿到FDD牌照后如虎添翼,一方面继续加强TD-LTE的覆盖,另一方面在大城市和热点区域补FDD频段,让用户既能连移动的4G,也能用支持FDD的手机,用户体验大大提升。
现在4G网络里,TD-LTE和FDD-LTE其实已经融合在一起了,用户的手机会自动在不同频段间切换,根本感知不到用的是哪种制式。中国移动的4G网络现在是全球最大的,基站数超过300万个,覆盖全国所有乡村。技术上TD-LTE和FDD-LTE已经没有明显差异,用户体验几乎一样,5G时代也统一了,不分TDD和FDD了(5G NR目前以TDD为主)。
回头看这段历史,TD-LTE的战略意义不可小视。它给了中国移动在4G时代跟全球FDD阵营竞争的能力,也为后续5G的TDD技术积累了宝贵经验。现在全球5G超过80%的频谱是TDD的,这跟当年TD-LTE的积累分不开。所以看似"被迫"拿的TD牌照,反倒成了中国移动后来居上的关键一步。
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