TDD与FDD在第三代通信系统中的应用
发布时间:2006-10-14 7:57:14   收集提供:gaoqian
郭俭 中国人民银行沈阳分行科技处
一、TDD与FDD模式的定义及各自特点

  UTRA(通用移动通信系统地面无线接入)采用TDD和FDD两种模式来实现空中接口。

  1.TDD

  TDD:上行和下行的传输使用同一频带的双工方式,需要根据时间进行切换,物理层的时隙被分为发送和接收两部分。TDD具有如下的特点:

  ----不需要成对的频率,能使用各种频率资源。

  ----上下行链路业务可以不平均分配,由于上下行共享同一信道,可以改变方向切换的时间点,把需要的信道资源分配给业务量大的方向,适用于不对称的上下行数据传输速率,特别适用于IP型的数据业务。

  ----上下行工作于同一频率,电波传播的对称特性使之便于使用智能天线等新技术,达到提高性能,降低成本的目的。

  ----传输不连续,切换传输方向需要时间和控制,为避免传输发生冲突,上下行链路需要一个协商传输与时序的过程,为避免发生传输错误,需要设置一个保护时间来保护传输信号符合传输时延的要求。

  2.FDD

  FDD:上行和下行的传输使用分离的两个对称的频带的双工方式,系统需根据对称性频带进行划分。

  ----需要成对的频率,在分离的两个对称的频带上进行发送和接收,上下行频带之间需要有190MHz的频率间隔。

  ----支持对称业务时,能充分利用上下行的频谱,但在非对称的分组交换(互联网)工作时,频谱利用率则大大降低(由于低上行负载,造成频谱利用率降低约40%)。

  3.TDD与FDD的比较

  ----TDD设备成本较低,比FDD系统低20%-50%。

  ----TDD采用多时隙不连续传输方式,抗快衰落和多普勒效应能力比连续传输的FDD方式差。

  ----TDD系统平均功率与峰值功率之比随时隙数增加而增加,故小区半径一般不超过10km,而FDD系统的小区半径可达到10km。

  ----对于上下行链路之间的干扰,TDD采取基站之间的无线帧相互同步来消除干扰,FDD使用了190MHz的频率间隔避免了这一干扰。

二、TDD与FDD系统物理层的比较

  物理层是比较不同的无线通信系统的重点,物理层的结构直接影响无线链路的性能,同时也直接决定了用户终端与交换设备的复杂度,所以简单介绍一下TDD与FDD模式下系统物理层的异同。

  TDD模式是一种时分复用(TDMA)和码分复用(CDMA)的组合。

三、TDD与FDD共存

  TDD与FDD两种模式各具有相互无法替代的优点,FDD适用于大区制的国际间和国家范围内的覆盖及对称业务(如话音、交互式实时数据业务等)。TDD适用于高密度用户地区(城市及近郊区)的局部覆盖和对称及不对称的数据业务(如话音、实时数据业务、特别是互联网方式的业务)。与FDD相比,TDD可大幅度节省频率资源,提供成本低廉的设备。

  基于各标准设计的出发点及其技术特点,得出以下结论:在未来的3G网络中,将依靠卫星通信实现全球覆盖,依靠FDD模式实现全国范围内或国际间的通信,而在广大的城镇,郊区等人中密集地区,CDMA-TDD将发挥巨大作用,与此同时,为了实现全球漫游,必须为用户提供多模、多频的用户终端设备。

摘自《邮电商情》2001.21期
 
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