V-Band 微波小站回傳，TDD還是FDD？

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的無(wú)線架構(gòu)已經(jīng)無(wú)法滿足用戶隨時(shí)隨地，高速上網(wǎng)的需求，此時(shí)業(yè)界提出了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的思路，小站就是其中的重要組成部分，用于熱點(diǎn)區(qū)域的帶寬保障和解決盲點(diǎn)區(qū)域覆蓋。但小站的部署需要鎖定城市的熱點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行流量分擔(dān)，站間的距離從幾十米到幾百米不等，同時(shí)由于小站的覆蓋會(huì)越來(lái)越廣，所以需要進(jìn)行海量的部署，這樣就對(duì)回傳提出了新的訴求，包括了密集短距傳輸，以及簡(jiǎn)易快速部署。

微波是無(wú)線回傳的重要方式，但常規(guī)頻段的微波并不能完全滿足小站回傳的需求，這是因?yàn)槌Ｒ?guī)頻段的微波傳輸距離一般都是公里級(jí)別的，無(wú)法很好的滿足幾十米到幾百米的傳輸距離，同時(shí)，常規(guī)頻段的微波需要收取頻譜費(fèi)用，在海量部署的時(shí)候，頻譜費(fèi)用將會(huì)是一個(gè)不能忽視的巨大投入，所以微波業(yè)界將眼光投向了免費(fèi)的60GHz頻段微波，也稱為的V-Band.

V-Band頻段范圍包括57GHz～67GHz，可以采用時(shí)分復(fù)用制式（TDD）和頻分復(fù)用制式（FDD）進(jìn)行規(guī)劃。那么究竟在小站回傳中，我們是應(yīng)該采用TDD制式還是FDD制式呢？接下來(lái)我們將從頻譜以及產(chǎn)品架構(gòu)上對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析。

V-band頻譜劃分面臨碎片化問(wèn)題

因?yàn)槿蚋鞔髽?biāo)準(zhǔn)組織的頻段劃分存在差異，而V-Band又是免費(fèi)頻段，所以目前沒(méi)有任何一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織的定義能夠完全覆蓋V-Band的全部頻段范圍。（圖1）


圖1：V-Band標(biāo)準(zhǔn)圖示

而且，在不同的區(qū)域，不同的國(guó)家，V-Band的可用頻段范圍也不同（圖2）。


圖2：全球V-Band頻段范圍圖示

從下面的圖3中我們可以看到歐洲各個(gè)國(guó)家的V-Band的頻段劃分。


圖3：歐洲不同國(guó)家V-Band的頻段范圍圖示

由此，我們可以看到，V-Band的頻譜分布在全球是非常碎片化的，不同區(qū)域，不同國(guó)家有著不同的頻段劃分情況。同時(shí)，即使在同一個(gè)國(guó)家內(nèi)，V-Band的頻段劃分也是碎片化的，不能完全連成一個(gè)整體。

那么在小站回傳里，V-Band是用TDD制式還是FDD制式進(jìn)行V-Band的規(guī)劃更合適呢？

TDD制式和FDD制式對(duì)比

一、頻段問(wèn)題

FDD制式面臨最大的問(wèn)題就是V-Band頻段的碎片化問(wèn)題。我們以CEPT標(biāo)準(zhǔn)定義的57GHz～66GHz為例，如果微波采用頻分復(fù)用方式（FDD制式）進(jìn)行傳輸，就需要一個(gè)高站和一個(gè)低站成對(duì)使用，但由于沒(méi)有連續(xù)的V-Band頻段，所以需要很多種的子頻段劃分方法，才能有效應(yīng)用于各個(gè)國(guó)家。這也意味著一款V-Band設(shè)備不能完全滿足全球各個(gè)國(guó)家的應(yīng)用。


圖4：CEPT定義的V-Band頻段下FDD制式圖示

但是如果采用時(shí)分復(fù)用的方式（TDD制式），就完全沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題，完全可以用一個(gè)硬件系統(tǒng)覆蓋所有的V-Band頻段，這就意味著僅需要一款設(shè)備就可以滿足不同國(guó)家的應(yīng)用，如下圖5所示。


圖5：CEPT定義的V-Band頻段下TDD制式圖示

所以對(duì)于全球性的運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，如果采購(gòu)FDD制式的V-Band設(shè)備，為了滿足各個(gè)區(qū)域和國(guó)家的應(yīng)用需要采購(gòu)和管理的V-Band設(shè)備會(huì)高達(dá)幾十種，帶來(lái)巨大的管理成本。而如果采購(gòu)TDD制式的V-Band設(shè)備，僅僅需要采購(gòu)和管理一款V-Band設(shè)備。

二、抗干擾問(wèn)題

FDD制式面臨的第二個(gè)問(wèn)題是干擾。圖6中，在場(chǎng)景a里，系統(tǒng)L1是采用TDD制式，系統(tǒng)L2采用FDD制式，當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)在臨近區(qū)域的時(shí)候，采用TDD制式的系統(tǒng)L1的抗干擾能力要明顯優(yōu)于采用FDD制式的系統(tǒng)L2.在場(chǎng)景b里，當(dāng)兩個(gè)采用FDD制式的系統(tǒng)L1和L2出現(xiàn)在臨近的區(qū)域里，信道干擾會(huì)對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)同時(shí)造成干擾，使得兩個(gè)系統(tǒng)都出現(xiàn)信號(hào)惡化的情況，影響傳輸質(zhì)量。在場(chǎng)景c里，系統(tǒng)L1和系統(tǒng)L2由于采用的是TDD制式，即使兩個(gè)系統(tǒng)都出現(xiàn)在臨近的區(qū)域里，L1和L2可以選擇不同的兩個(gè)信道，使得兩個(gè)系統(tǒng)互相之間的干擾不會(huì)造成信號(hào)惡化從而影響傳輸質(zhì)量。


圖6：V-Band頻段下TDD制式和FDD制式干擾圖示

三、帶寬能力

接下來(lái)我們?cè)賮?lái)看一下無(wú)線HSPA和LTE網(wǎng)絡(luò)對(duì)帶寬要求。從下面圖7我們可以看到，根據(jù)NGMN （Next Generation Mobile Networks）組織的分析，HSPA和LTE對(duì)帶寬的要求分別是最大100Mbps和最大190Mbps左右，而不管采用TDD制式和FDD制式，都能達(dá)到幾百M(fèi)bps的帶寬，滿足HSPA和LTE網(wǎng)絡(luò)對(duì)帶寬的需求。


圖7：HSPA和LTE的帶寬圖示