5
| 本文作者: 王強 | 2014-12-24 11:46 | 專題:TD,科普與爭議 |

最近中國移動表示TDD LTE 4G用戶即將超過8千萬,并自豪地宣稱TDD已經成為國際主流的4G移動通信網絡標準之一。這也標志著TD系通信技術經過16年的發展終于成熟。那么作為普通消費者,有哪些關于TD技術的知識值得了解呢?本文將試圖做一簡單梳理。
3G時代的TD-SCDMA和4G時代的TDD-LTE標準都有“TD”這兩個字母。TD是“時間區分”的英文首字母。移動通信通常是雙向通信,但是每個無線電信道在某一時間點上只能單向傳輸信息。為了做到信息的雙向傳輸,一種方法是使用兩個頻率有一定間隔的信道分別進行發送和接收,這種方式被叫做FDD(頻分雙工)。另一種方式是使用單個信道,但是信息的發送和接收的時間間隔開來,這種被叫做TDD(時分雙工)。想象AB兩人用對講機對話,一個人講完話另一個人再說,這就是時分雙工;兩個人用兩對頻率不同的對講機通話,一對機子是A說B聽,另一對是B說A聽,這就是頻分雙工。TD-SCDMA、TDD-LTE標準都是時分雙工的,而WCDMA、FDD-LTE都是頻分雙工的。

FDD相當于雙向車道,而TDD相當于不斷改變通行方向的單向車道
采用時分雙工方式的通信技術只需要一個信道即可實現雙向通信,因而對無線電頻段的利用率更高、靈活性較好。此外時分雙工方式可以很容易調整數據雙向傳輸帶寬的比例,例如在進行視頻播放時將帶寬主要分配給下行通道,而在上傳文件時將帶寬更多分配給上行通道。但是這種方式對用戶終端的移動速度有一定限制,且穩定性和抗干擾性能較頻分雙工要差。
嚴格來說,中國自主研發的兩代移動通信標準分別是3G時代的TD-SCDMA和4G時代的TDD-LTE。TD-SCDMA標準最早由德國西門子研發,后西門子將核心技術賣給中國大唐電信(原郵電部電信科學技術研究院)。大唐將標準完善后向國際電信聯盟提交并獲得通過。整個TD-SCDMA標準屬于CDMA技術的分支,中國擁有知識產權的主要是“TD”這一部分。類似地,4G時代的TDD-LTE也是LTE(長期演進技術)的一個分支。嚴格來說,兩代TD標準都只是“部分國產”或者說“部分自主知識產權”。很多人批評政府部門和相關企業將兩代TD技術描述為完全自主研發,這種批評是正確的。

TD-SCDMA的TDD部分專利分布
3G時代的TD-SCDMA標準被公認是失敗的技術。該標準的研發起步較晚,且進度非常緩慢,比競爭對手的WCDMA、CDMA2000晚了近十年才部署。其實際的性能表現也遠差于對手,直接導致采用這一標準的中國移動在3G時代節節敗退。雖然TD-SCDMA號稱國際標準,但全球也只有中移動進行了大規模部署,影響力相比WCDMA可以忽略不計。此外,中國在3G時代為了保證TD技術的發展遲遲不頒布3G牌照,好不容易發了牌照卻又強迫市場地位最強的中國移動選用TD-SCDMA。大批因為種種原因只能使用移動手機服務的用戶被迫成為犧牲品,不得不使用體驗極差的3G網絡。這種犧牲國民利益來發展自主技術的做法自然遭到各界廣泛批評,也讓國產IT技術發展蒙上了陰影。
到4G時代,中國付出巨大代價發展的技術終于迎來出頭之日。在3G時代積累了研發能力和失敗經驗的中國企業這一次拿出了足以媲美對手的技術標準,獲得了全球市場的認可。根據最新數據,全球已有42個商用4G網絡選擇了TDD-LTE標準,分布于26個國家。雖然這個數字相比FDD-LTE還有較大差距,但與TD-SCDMA標準無人想用的慘況相比已是天壤之別。從實際應用的情況來看,TDD-LTE的性能表現與FDD-LTE沒什么明顯差距,處于同一水平。另一方面,支持這一4G標準的移動設備也已經大量面市,3G時代TD用戶無機可用的尷尬歷史沒有重演。總的來說,TDD-LTE已經用實際表現證明了自己的成功。
簡單的結論是這兩代通信標準沒什么關聯。兩者的主要相似點就是都使用了TD時分多址數據傳輸方式,但是核心技術大相徑庭。前者是CDMA技術(3G時代的核心技術)的分支,后者是LTE技術(4G時代的核心技術)的分支。TDD-LTE的基站也和TD-SCDMA不兼容,后者并不能通過簡單升級就支持LTE標準。WCDMA和FDD-LTE的情況也是類似的,只是升級成本會略低些。事實上運營商所宣傳的“平滑升級”僅僅是基站在升級設備時采購了同時支持兩代標準的新機器而已。換句話說,不管是哪家運營商想從3G跨入4G時代都需要大量投資購置新設備,沒有捷徑可走。
與3G相比,4G技術的主要變化就是傳輸帶寬大幅提升。由于TD-SCDMA的性能孱弱,對于移動3G用戶來說升級到4G的體驗進步非常明顯,因此移動用戶升級到4G的體驗會好些;聯通和電信目前已經在全國普及被稱為3.5G的HSPDA網絡,網絡速度與4G相差不多,所以用戶升級到4G也不會感覺到太大變化。移動已經選擇TDD-LTE為自己唯一的4G標準,而聯通和電信將主要推廣FDD-LTE。目前三大運營商的4G網絡仍在建設期,覆蓋率并不理想;4G時代的資費標準相比以往也并沒有明顯下降。綜合考慮,目前消費者不需要盲目追新,不用特意追求4G而去更換手機。
雷峰網原創文章,未經授權禁止轉載。詳情見轉載須知。