TDD與FDD在第三代通信系統中的應用

2019-11-03 09:32:28

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郭儉　中國人民銀行沈陽分行科技處一、TDD與FDD模式的定義及各自特點

　　UTRA（通用移動通信系統地面無線接入）采用TDD和FDD兩種模式來實現空中接口。

　　1.TDD

　　TDD：上行和下行的傳輸使用同一頻帶的雙工方式，需要根據時間進行切換，物理層的時隙被分為發送和接收兩部分。TDD具有如下的特點：

　　----不需要成對的頻率，能使用各種頻率資源。

　　----上下行鏈路業務可以不平均分配，由于上下行共享同一信道，可以改變方向切換的時間點，把需要的信道資源分配給業務量大的方向，適用于不對稱的上下行數據傳輸速率，特別適用于ip型的數據業務。

　　----上下行工作于同一頻率，電波傳播的對稱特性使之便于使用智能天線等新技術，達到提高性能，降低成本的目的。

　　----傳輸不連續，切換傳輸方向需要時間和控制，為避免傳輸發生沖突，上下行鏈路需要一個協商傳輸與時序的過程，為避免發生傳輸錯誤，需要設置一個保護時間來保護傳輸信號符合傳輸時延的要求。

　　2.FDD

　　FDD：上行和下行的傳輸使用分離的兩個對稱的頻帶的雙工方式，系統需根據對稱性頻帶進行劃分。

　　----需要成對的頻率，在分離的兩個對稱的頻帶上進行發送和接收，上下行頻帶之間需要有190MHz的頻率間隔。

　　----支持對稱業務時，能充分利用上下行的頻譜，但在非對稱的分組交換（互聯網）工作時，頻譜利用率則大大降低（由于低上行負載，造成頻譜利用率降低約40%）。

　　3.TDD與FDD的比較

　　----ＴＤＤ設備成本較低，比FDD系統低20%-50%。

　　----TDD采用多時隙不連續傳輸方式，抗快衰落和多普勒效應能力比連續傳輸的FDD方式差。

　　----TDD系統平均功率與峰值功率之比隨時隙數增加而增加，故小區半徑一般不超過10km，而FDD系統的小區半徑可達到10km。

　　----對于上下行鏈路之間的干擾，TDD采取基站之間的無線幀相互同步來消除干擾，FDD使用了190MHz的頻率間隔避免了這一干擾。

二、TDD與FDD系統物理層的比較

　　物理層是比較不同的無線通信系統的重點，物理層的結構直接影響無線鏈路的性能，同時也直接決定了用戶終端與交換設備的復雜度，所以簡單介紹一下TDD與FDD模式下系統物理層的異同。

　　TDD模式是一種時分復用（TDMA）和碼分復用（CDMA）的組合。

三、TDD與FDD共存

　　TDD與FDD兩種模式各具有相互無法替代的優點，FDD適用于大區制的國際間和國家范圍內的覆蓋及對稱業務（如話音、交互式實時數據業務等）。TDD適用于高密度用戶地區（城市及近郊區）的局部覆蓋和對稱及不對稱的數據業務（如話音、實時數據業務、特別是互聯網方式的業務）。與FDD相比，TDD可大幅度節省頻率資源，提供成本低廉的設備。

　　基于各標準設計的出發點及其技術特點，得出以下結論：在未來的3G網絡中，將依靠衛星通信實現全球覆蓋，依靠FDD模式實現全國范圍內或國際間的通信，而在廣大的城鎮，郊區等人中密集地區，CDMA-TDD將發揮巨大作用，與此同時，為了實現全球漫游，必須為用戶提供多模、多頻的用戶終端設備。

摘自《郵電商情》2001.21期

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