自主创新的TD(SCDMA, LTE, 5G)在卫星互联网何去何从?
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“所有命运馈赠的礼物,早已在暗中标好了价格。TD作为我国从3G开始树立的自主创新标杆,从3G到5G上演了完美逆袭。但卫星互联网却对TDD避之唯恐不及,全都不约而同的选择了FDD。”
概念解析:
FDD:手机用一个频率发射,用另一个频率接收。TDD:手机用相同的频率发射和接收,在时间上分开,收发快速切换。
历史回顾:
1G大哥大:FDD
2G GSM,CDMA:FDD
3G 我国TD-SCDMA采用TDD但体验堪忧,WiMAX采用TDD但快速死亡,其他WCDMA、CDMA2000继续FDD
4G基于LTE,TD-LTE初露锋芒,但世界范围内部署仍以FDD LTE为主。
5G TDD在世界范围内大行其道,FDD继续用但已黯然失色。
时间来到卫星互联网时代,人们猛然发现当红的几大系统(星链宽带、星链DtC、OneWeb、ATS等)都是FDD的!似乎大家对TDD避之唯恐不及。为什么?
TD作为我国从3G开始树立的自主创新标杆,从3G到5G上演了完美逆袭。当然不否认我国通信企业对于FDD也有很多贡献,实际中FDD依然有部署和适用场景,但从5G实际部署量来说TDD的确已经超越FDD。
TDD主要优势:
- 不需要成对频谱,同一个频谱既能上行也能下行。(FDD需要上行下行两段频谱)
- 上下行配比(容量分配)更灵活。
- 硬件上不需要更贵体积更大的FDD双工器,一个射频收发切换开关搞定。
- 5G Massive MIMO 64T64R/128T128R更是天然契合TDD。因为基站可以利用上下行信道互易性(上下行频率相同),靠测量终端上行信号来预测下行信道,省去了终端测量下行信号再上报基站的大量开销。
TDD主要劣势:
- 收发信号总是不连续的(上下行切换),没有一个连续信号可供连续稳定跟踪测量。
- 所有终端上下行收发切换必须步调一致,甚至相邻的小区上下行收发切换也必须步调一致,高度依赖时间同步以及精确的控制。
在地面5G场景,TDD优势压倒了劣势。而到了卫星互联网场景,TDD的劣势开始压倒优势。
因为卫星与地面终端通信会有很大的不断变化的多普勒频偏(卫星飞的多块啊)以及传播延迟。这两点精准的命中了TDD的两大命门。
因此现在火热的几大卫星宽带以及卫星手机直连系统全都是基于FDD体制,3GPP NTN标准化目前也主要针对FDD体制。
但,TDD真的就要眼睁睁看着FDD在卫星互联网领域逆袭了吗?其实卫星互联网里TDD和FDD的比拼还远未到终局。
你可能不知道,人类历史上第一个真正意义上全球卫星移动通信系统,堪称天顶星科技的铱星系统,它就是TDD的(参见我之前写的铱星文章)。所以TDD用于卫星通信的可行性肯定是存在的。技术问题总归是有办法克服,只是需要权衡付出的代价和收益。
TDD or FDD,that is the question.
