TD-LTE的技术优势与挑战

　　与WiMAX相同，LTE无线侧最重要的两个关键技术是OFDMA和MIMO，前者解决了传统抗多径技术如均衡等应用在更高宽带的单载波系统上复杂度过高难以实现的问题，而后者则是为了成倍提升系统的空间吞吐速率进一步改善频谱效率，两者结合之后则大幅降低MIMO技术的实现复杂度，使其大规模应用成为可能。就这一点来说，LTE及WiMAX技术相对现有的其它无线技术具有优势是毋庸置疑的。

　　从标准来看，LTE由3GPP提出，而标准制定本就是3GPP的强项，虽然标准提出的时间和进展相对要晚一些，但在可靠性、全面性、完善性上应该会超越IEEE主导的WiMAX标准，而且也更能满足电信级运营的需求。TD-LTE标准选择尽量向LTE FDD靠拢，可以充分借助3GPP组织的力量，加速TD-LTE标准推出的进程，并且使标准更加严谨。

　　再从实现角度考虑，由于标准尚不稳定更新较频繁，无论是3G、WiMAX还是LTE的系统基带设计更多都是通过FPGA+DSP的软件无线电方式来实现，以便未来进行版本升级。由于OFDMA技术基带处理和CDMA有较大差异，特别是可以降低对FPGA的依赖，相对3G系统来说，设备基带实现的集成度有所提高，成本和功耗反而有所下降，这也使得LTE系统在设备实现上存在一定的优势。另外TD-LTE定位为TD-SCDMA的演进，也就意味着可以共用TD-SCDMA的频段，使创新的无线通信技术通常都要面临的使用频段不确定因素得以消除，制造商开发产品也有明确的方向。

　　TD-LTE的技术挑战

　　LTE面临最大挑战同样也是来自于它最核心的两个技术OFDMA和MIMO。任何一种新的无线技术完全成熟商用、成功组网都需要经历较长的摸索周期，积累网络优化经验，基于CDMA技术的3G网络大规模部署也同样经历了这个阶段，而且耗时漫长。可以说OFDMA多址接入方式的无线网络大规模部署会遇到哪些困难，需要解决哪些问题，目前还没有成功的经验。尽管同样是基于OFDMA的WiMAX技术在美国和韩国等地已经先行一步，将来会对LTE的部署有一定的借鉴作用，但从目前的情况来看，WiMAX在这些地方的进展也并不十分顺利。

　　LTE的主要应用应该是高速数据业务，而业界主流的观点认为这类业务发生的场景有70%甚至更高的可能性是发生在室内，由此带来的问题是MIMO的室内分布需要如何实现？目前传统的室内分布系统都是只支持单通道的，要支持MIMO需要重新增加新的室内分布通道，而这需要的改造成本和物业协调难度都是非常巨大的；否则只能通过直接架设室内微站加小型天线的方式，而这种方式产生的室内信号和传统方式有哪些差异，需要解决哪些问题，是否同样难以协调物业，这些问题如果不解决，MIMO的真正应用还为时尚早。

　　此外，一种新的通信技术大规模应用通常都要克服终端侧的瓶颈，3G网络中这个矛盾尤为突出，不论是在R99，R4还是HSDPA/HSUPA阶段，终端始终都要滞后于系统，主要由于终端在成本、功耗等方面的限制，相对系统来说灵活性更低，对芯片成熟度依赖程度很高，WCDMA也是经历了较长的时间才基本满足商用要求。在LTE阶段，终端瓶颈依然存在，而且由于LTE需要支持更高带宽以及MIMO，终端的功耗限制更为突出，除非有革命性的技术突破，否则难以短期内商用。

　　除了以上阐述的LTE技术本身存在的一些挑战之外，TD-LTE还存在和相近技术LTE FDD以及WiMAX竞争的问题。由于TD-LTE选择了和FDD LTE尽可能接近和融合的道路，带来的问题是TDD的一些固有优势不能充分发挥，比如在MIMO等关键技术上也选择和FDD LTE相同的实现方式，放弃了TDD上下行信道互易性的特点；而相对FDD的一些固有劣势不能很好规避，比如功率控制的周期由于受到帧长度的限制，无法实现和FDD一样快的控制频率。再如前面分析的，实际上TD-LTE是牺牲了一些时隙效率和与TD-SCDMA系统的共存特性，要兼顾两者的话，过长的空闲GP将导致TD-LTE的频谱效率低于LTE FDD，也低于TDD模式的WiMAX系统。这些问题也使TD-LTE在与FDD LTE或TDD的WiMAX竞争时面临这样或那样的不足。