LTE TDD与LTE FDD技术比较

LTE TDD与LTE FDD技术比较

[url]http://www.sina.com.cn[/url]   2008年11月21日 10:24   中国信息产业网-人民邮电报

　　龙紫薇 中国移动通讯研究院

　　LTE系统同时定义了频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种方式，但因为无线技术的差别、使用频段的不一样以及各个厂家的利益等因素，LTEFDD支持阵营更增强大，标准化与产业发展都领先于LTE TDD。2007年11月，3GPPRAN1会议经过了27家公司联署的LTETDD融合帧结构的建议，统一了LTETDD的两种帧结构。融合后的LTETDD帧结构是以TD-SCDMA的帧结构为基础的，这就为TD-SCDMA成功演进到LTE乃至4G标准奠基了基础。TDD帧结构的融合使更多的厂商参与到TDD的标准化进程中，LTETDD技术受到了普遍的重视，其产业化进程也有了显著的发展。

　　 FDD与TDD工做原理

　　频分双工(FDD)和时分双工(TDD)是两种不一样的双工方式。FDD是在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送，用保护频段来分离接收和发送信道。FDD必须采用成对的频率，依靠频率来区分上下行链路，其单方向的资源在时间上是连续的。FDD在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在支持非对称业务时，频谱利用率将大大下降。

　　TDD用时间来分离接收和发送信道。在TDD方式的移动通讯系统中,接收和发送使用同一频率载波的不一样时隙做为信道的承载,其单方向的资源在时间上是不连续的，时间资源在两个方向上进行了分配。某个时间段由基站发送信号给移动台，另外的时间由移动台发送信号给基站，基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工做。

　　TDD双工方式的工做特色使TDD具备以下优点：可以灵活配置频率，使用FDD系统不易使用的零散频段；能够经过调整上下行时隙转换点，提升下行时隙比例，很好地支持非对称业务；具备上下行信道一致性，基站的接收和发送能够共用部分射频单元，下降了设备成本；接收上下行数据时，不须要收发隔离器，只需一个开关便可，下降了设备的复杂度；具备上下行信道互惠性，可以更好地采用传输预处理技术，如预RAKE技术、联合传输技术、智能天线技术等,能有效地下降移动终端的处理复杂性。

　　 LTE TDD的优点

　　LTE TDD在帧结构、物理层技术、无线资源配置等方面具备本身独特的技术特色，与LTE FDD相比，具备特有的优点。

　　(1)频谱配置

　　频段资源是无线通讯中最宝贵的资源，随着移动通讯的发展，多媒体业务对于频谱的需求日益增长。现有的通讯系统GSM900和GSM1800均采用FDD双工方式，FDD双工方式占用了大量的频段资源，同时，一些零散频谱资源因为FDD不能使用而闲置，形成了频谱浪费。因为LTE TDD系统无需成对的频率,能够方便地配置在LTE FDD系统所不易使用的零散频段上，具备必定的频谱灵活性，能有效提升频谱利用率。

　　另外，中国已经为TDD划分了155MHz的频段，为LTE TDD的应用创造了条件。所以，在频段资源方面，LTE TDD系统和LTE FDD系统具备更大的优点。中国移动能够针对不一样的频段资源，分别部署LTE TDD系统和LTEFDD系统，充分利用频谱资源。

　　(2)支持非对称业务

　　在第三代移动通讯系统以及将来的移动通讯系统中,除了提供语音业务以外，数据和多媒体业务将成为主要内容，且上网、文件传输和多媒体业务一般具备上下行不对称特性。LTE TDD系统在支持不对称业务方面具备必定的灵活性。根据LTE TDD帧结构的特色，LTE TDD系统能够根据业务类型灵活配置LTE TDD帧的上下行配比。如浏览网页、视频点播等业务，下行数据量明显大于上行数据量，系统能够根据业务量的分析，配置下行帧多于上行帧状况，如6DL∶3UL、7DL∶2UL、8DL∶1UL、3DL∶1UL等。而在提供传统的语音业务时，系统能够配置下行帧等于上行帧，如2DL∶2UL。

　　在LTE FDD系统中,非对称业务的实现对上行信道资源存在必定的浪费,必须采用高速分组接入(HSPA)、EV-DO和广播/组播等技术。相对于LTE FDD系统，LTE TDD系统可以更好地支持不一样类型的业务，不会形成资源的浪费。

　　(3)智能天线的使用

　　智能天线技术是将来无线技术的发展方向，它能下降多址干扰，增长系统的吞吐量。在LTE TDD系统中,上下行链路使用相同频率,且间隔时间较短,小于信道相干时间，链路无线传播环境差别不大，在使用赋形算法时，上下行链路可使用相同的权值。与之不一样的是,因为FDD系统上下行链路信号传播的无线环境受频率选择性衰落影响不一样,根据上行链路计算获得的权值不能直接应用于下行链路。于是,LTE TDD系统能有效地下降移动终端的处理复杂性。

　　另外，在LTE TDD系统中，因为上下行信道一致,基站的接收和发送能够共用部分射频单元,从而在必定程度上下降了基站的制形成本。

　　(4)与TD-SCDMA共存

　　LTE TDD系统还有一个LTE FDD没法比拟的优点，就是LTE TDD系统可以与TD-SCDMA系统共存。对现有通讯系统来讲，目前的数据传输速率已经没法知足用户日益增加的需求，运营商必须提早规划现有通讯系统向B3G/4G系统的平滑演进。因为LTE TDD帧结构是基于我国TD-SCDMA的帧结构，可以方便地实现TD-LTE系统与TD-SCDMA系统的共存和融合。

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　　TDD双工方式具备频谱配置灵活、频谱利用率高、上下行信道互惠性等特色，可以知足下一代移动通讯系统对带宽的要求以及频率分配零散化的趋势，在B3G/4G移动通讯系统中具备较强的优点。LTE TDD在频谱利用、非对称业务支持、智能天线技术支持、与TD-SCDMA系统共存等方面，有很大的优点，在将来的通讯系统中具备很强的竞争力。随着LTE TDD技术研究的深刻和国际市场的推广，将成为将来无线通讯系统中的主流技术。