XXI je označení 3GPP pro pásmo 22, konkrétní nepárové UTRA TDD frekvenční pásmo od 1447,9 do 1462,9 MHz používané pro mobilní služby s časovým duplexem (Time Division Duplex).

Popis

Termín ‘XXI’ v terminologii 3GPP označuje konkrétní rádiové frekvenční pásmo definované pro provoz UTRA v režimu časového duplexu (Time Division Duplex, TDD). Specifikuje frekvenční rozsah od 1447,9 MHz do 1462,9 MHz, který poskytuje celkem 15 MHz nepárového spektra. Toto pásmo je standardizováno jako 3GPP pásmo 22, TDD pásmo používané primárně pro UMTS (TD-SCDMA) a potenciálně pro nasazení LTE-TDD, ačkoli jeho globální adopce byla ve srovnání s FDD pásmy omezená.

V TDD systému, jaký se používá v pásmu 22, je stejný blok spektra (1447,9–1462,9 MHz) využíván pro přenosy v uplinku i downlinku, oddělené v časové doméně. Základnová stanice a uživatelské zařízení (UE) vysílají ve střídajících se časových slotech podle nakonfigurované TDD rámcové struktury. Pro UMTS TDD (TD-SCDMA) to zahrnuje specifické alokace časových slotů a synchronizační procedury definované v UTRA specifikacích. Parametry fyzické vrstvy, včetně kanálového rastru, povolených šířek kanálů (např. 1,6 MHz nosné pro TD-SCDMA) a RF požadavků, jsou podrobně popsány v 3GPP TS 25.141 pro testování shody základnových stanic.

Z perspektivy síťové architektury vyžaduje nasazení pásma 22 NodeB podporující TDD (pro 3G) nebo eNodeB (pro 4G LTE-TDD). Středně-frekvenční charakteristiky tohoto pásma (kolem 1,45 GHz) nabízejí rovnováhu mezi pokrytím a kapacitou; poskytuje lepší šíření než vyšší pásma jako 2,6 GHz, ale menší pokrytí než pásma pod 1 GHz, jako je 800 MHz. Plánování sítě pro TDD pásma musí pečlivě spravovat časovou synchronizaci napříč všemi buňkami v síti, aby se předešlo interferenci mezi uplinkem a downlinkem a aby efektivně alokovala časové sloty na základě asymetrie provozu (např. více downlink slotů pro datově náročné použití).

Provoz v pásmu 22 vyžaduje, aby se základnová stanice a UE řídily striktním schématem časového předstihu (timing advance) a ochranné periody, aby kompenzovaly zpoždění šíření a zajistily, že se časové sloty nepřekrývají. Pro LTE-TDD, pokud je nasazeno, by se používala jedna ze standardizovaných TDD konfigurací pro uplink-downlink. Ačkoli není tak široce nasazeno jako některá jiná pásma, pásmo 22 představuje důležitý zdroj nepárového spektra, který může být využit pro mobilní širokopásmový přístup, zejména v regionech nebo operátory, kteří mají přístup k této konkrétní frekvenční alokaci. Jeho definice zajišťuje, že výrobci zařízení mohou vyrábět terminály a infrastrukturu, které jsou interoperabilní a shodné s globálními standardy, a to i pro regionálně specifická pásma.

K čemu slouží

Standardizace pásma XXI (1447,9–1462,9 MHz) jako pásma 22 byla motivována potřebou začlenit další TDD spektrum do rámce 3GPP, aby podpořila rostoucí mobilní datový provoz a poskytla flexibilitu operátorům s alokacemi nepárového spektra. Na rozdíl od FDD, které vyžaduje párové bloky spektra, může TDD fungovat v nepárových pásmech, což jej činí vhodným pro spektrum, které není symetricky dostupné. Rozsah kolem 1,4 GHz byl v některých regionech identifikován jako dostupný pro mobilní služby a 3GPP poskytlo standardizovanou definici pásma, aby umožnilo jeho využití.

Předtím se TDD operace pro 3G soustředily převážně na jiná pásma (jako pásmo 34 na 2 GHz). Definice pásma 22 rozšířila portfolio standardizovaného TDD spektra a dala regulátorům a operátorům více možností pro nasazení sítí UMTS TDD (TD-SCDMA) nebo později LTE-TDD. Tím se řešil problém fragmentace spektra tím, že se zajistilo, že zařízení pro tento konkrétní frekvenční rozsah budou vyráběna podle společného standardu, což podporuje konkurenci a snižuje náklady.

Dále vytvoření pásma 22 sloužilo účelu budoucí připravenosti nasazení sítí. Jeho zahrnutí do UTRA specifikací od verze Rel-9 výše zajistilo, že toto spektrum může být použito nejen pro 3G TD-SCDMA, ale také, v principu, pro 4G LTE-TDD, protože pásmo je také součástí specifikací pásem E-UTRA. To umožňuje přeměnu technologie (refarming), kdy by operátor mohl potenciálně migrovat služby z 3G na 4G v rámci stejného pásma. Ačkoli jeho použití není globální, pásmo 22 reprezentuje princip komplexní standardizace spektra, který zajišťuje, že prakticky jakákoli alokovaná mobilní frekvence může být podporována v rámci ekosystému 3GPP s interoperabilním zařízením.

Klíčové vlastnosti

• Frekvenční rozsah: 1447,9 MHz až 1462,9 MHz, poskytující 15 MHz nepárového spektra pro provoz TDD
• Standardizováno jako 3GPP pásmo 22 pro UTRA TDD (a použitelné pro LTE-TDD)
• Používá časový duplex (Time Division Duplex), kde uplink a downlink sdílejí stejné frekvence ve střídajících se časových slotech
• Středně-frekvenční pásmo nabízející rovnováhu charakteristik pokrytí a kapacity
• Požadavky na testování shody základnových stanic definovány v 3GPP TS 25.141
• Podporuje šířky kanálů vhodné pro TD-SCDMA (např. 1,6 MHz) a LTE-TDD

Související pojmy

• TDD – Time Division Duplex(ing)
• TD-SCDMA – Time Division Synchronous Code Division Multiple Access

Definující specifikace

• TS 25.141 (Rel-19) — UTRA FDD Base Station RF Conformance Testing

📖 Anglický originál a plná specifikace: XXI na 3GPP Explorer