2011 / 07热点技术Communication & Information Technology 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，频谱利用率将大大降低。
随着移动通信技术的蓬勃发展，无线通信系统呈现出TDD用时间来分离接收和发送信道。TDD系统发送移动化、宽带化和IP 化的趋势，移动通信市场的竞争也和接收使用相同频段的不同时隙作为信道的承载，上下行日趋激烈。为应对来自WiMAX 、Wi-Fi 等传统和新兴无线数据发送在时间上错开，通过在不同时隙发送上下行数据宽带接入技术的挑战，提高3G在宽带无线接入市场的竞可有效避免上下行干扰。某个时间段由发送信号给移争力，3GPP 开展UTRA长期演进(Long Term Evolution， 动台，另外的时间由移动台发送信号给，和移动LTE) 技术的研究，以实现3G技术向B3G和4G的平滑过台之间必须协同一致才能顺利工作。 渡。LTE的改进目标是实现更高的数据速率、更短的时TDD 双工方式的工作特点使TDD具有如下优势： 延、更低的成本、更高的系统容量以及改进的覆盖范围。
给据邮件（1）TDD可以使用零碎的频段，因为上下行由时间LTE系统同时定义了频分双工(Frequency Division 区别，不必要求带宽对称的频段；
Duplexing, FDD) 和时分双工(Time Division Duplexing, TDD) （2）TDD技术可以灵活的设置上行和下行转换时两种方式，但由于无线技术的差异、使用频段的不同以及刻，实现不对称的上行和下行业务带宽；
各个厂家的利益等因素，LTE FDD支持阵营更加强大，（3） 具有上下行信道一致性，的接收和发送可标准化与产业发展都领先于LTE TDD。TDD双工方式具以共用部分射频单元，降低了设备成本；
有频谱配置灵活，频谱利用率高， 上下行信道互惠性等（4）TDD技术不需要收发隔离器，只需要一个开关特点，能够满足下一代移动通信系统对带宽的要求以及频即可，降低了设备的复杂度；
率分配零散化的趋势。LTE TDD在频谱利用、非对称业务（5）具有上下行信道互惠性，能够更好的采用传输支持、智能天线技术支持、与TD-SCDMA系统共存等方预处理技术，如预RAKE 技术、联合传输(JT)技术、智能面，有很大的优势，在未来的通信系统中具有很强的竞争天线技术等, 能有效地降低移动终端的处理复杂性。
力。
但是，TDD双工方式相较于FDD，也存在明显的不足：（1）TDD系统收发信道同频，无法进行干扰隔离，系统内和系统间存在干扰；
（2）覆盖半径小。也是由于上下行时间间隔的缘
频分双工(FDD) 和时分双工(TDD) 是两种不同的双工故，覆盖半径明显小于FDD。否则，小区边缘的方式。FDD系统是指系统的发送和接收数据使用不同的频用户信号到达时会不能同步；
率，在上行和下行频率之间有双工间隔。FDD必须采用成（3）由于TDD方式的时间资源分别分给了上行和下对的频率，依靠频率来区分上下行链路，其单方向的资源
行，因此TDD方式的发射时间大约只有FDD的一半，如
摘 要：
关键词：TDD FDD LTE
LTE TDD与LTE FDD技术比较研究与分析
□ 邓何勤（中国移动通信集团设计院有限公司四川分公司，成都 611130）
1 引言
2 FDD 与TDD 工作原理
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通信与信息技术2011年第4期（总第192期）
果TDD要发送和FDD同样多的数据，就要增大TDD的发（4）在移动通信系统中广泛采用分集结合技术来缩送功率；
msd短信道的衰落周期。对选择性分集，接收机通过测量相互（4）为了避免与其他无线系统之间的干扰，TDD需独立的路径来选择最好的路径接收信号电平，以提高接收要预留较大的保护带，影响了整体频谱利用效率；
性能，但接收机的复杂性也相应提高了。在这种情况下，（5）移动台移动速度受限制。在高速移动时，多普能容忍复杂性的提高，而手持机则不行，此时天线勒效应会导致快衰落，速度越高，衰落变换频率越高，衰（空间）分集是为手持机提供分集接收的仅有方法。根据落深度越深，因此必须
要求移动速度不能太高。例如在使TDD模式原理，基于TDD模式系统的上下行链路的衰落用了TDD的TD-SCDMA系统中，在目前芯片处理速度和是相同的，通过测量它从每个天线接收到的上行链路算法的基础上，当数据率为144kb/s时，TDD的最大移动信号功率估计最强的路径，从而估计和选择最好的天线用速度可达250km/h，与FDD系统相比，还有一定差距。一于下行链路下一帧的传送。这样手持机可在不增加复杂性般TDD移动台的移动速度只能达到FDD移动台的一半甚的情况下，借助的天线分集设备实现预选择天线分至更低。 集，使接收性能得以改进。
（5）CDMA系统的一个重要特点是在多径环境利用RAKE接收机取得多径分集增益。RAKE接收机是由多路相关器组成，每一路都跟踪一路信号、估计脉冲响应，然
LTE TDD在帧结构、物理层技术、无线资源配置等后加权合并后作为RAKE接收机输出，因加权因子与各路方面技术特点突出，与LTE FDD相比具有优势但也存在信号的信噪比成正比，所以充分利用了多径信号能量，取一些不足。
丙烷脱氢制丙烯得多径分集增益，但需要相当的信号处理工作和功率消耗。FDD系统的和手持机都需要多路相关器并估计信3.1 LTE TDD的优势
（1）与FDD相比，TDD可以使用零碎的频段，因为道的脉冲响应，这对手持机是不理想的。而由于TDD系上下行由时间区别，不必要求带宽对称的频段。TDD技统上下行信道的脉冲响应在一个时间周期内是相同的，于术不需要收发隔离器，只需要一个开关即可。TDD模式是仅需要估计上行信道的脉冲响应，然后将预具有更高的频谱利用率主要是因为只有TDD模式能利用RAKE信号传送到手持机，手持机用一个匹配滤波器就行非对称频段，以及提供同样速率的业务时TDD模式占用了。对手持机来说RAKE接收机结合处理不仅增强了有用的带宽较FDD模式少。TDD技术可以灵活的设置上行和信号也增强了干扰，但预RAKE处理没有这种情况，因此下行转换时刻，用于实现不对称的上行和下行业务带宽，TDD系统的预RAKE性能比FDD的RAKE性能还好一些。
有利于实现明显上下行不对称的互联网业务。但是，这种（6）低功耗袖珍多模式终端不仅给移动用户带来通转换时刻的设置必须与相邻协同进行。
信与携带的方便，也使购买与使用成本降低，这是未来移（2）使用TDD技术时，只要和移动台之间的上动通信系统的必然要求和追求的目标。TDD模式系统具下行时间间隔不大，小于信道相干时间，就可以比较简单有上下行信道的互惠性，对功率控制的要求相对较低，实的根据对方的信号估计信道特征。而对于一般的FDD技现预选择天线分集、预RAKE结合分集和智能天线分集等术，上下行频率间隔远远大于信道相干带宽，几乎无法利技术，使得TDD模式的终端可以与共用一些设备，用上行信号估计下行，也无法用下行信号估计上行；这一配置比FDD模式终端更少的功能单元，从而
更容易实现低特点使得TDD方式的移动通信体制在功率控制以及智能功耗袖珍多模式终端。
天线技术的使用方面有明显的优势。
（7）具有竞争优势的设备成本可以从两方面来（3）在FDD模式的CDMA移动通信系统中，为减少分析：一方面，TDD模式移动通信系统的频谱利用率同道干扰，每个移动台必须在保证可接收性能的前提下以高，同样带宽可提供更多的移动用户和更大的容量，降低最低功率传送信息，这需要很精确的功率控制；同时为克了移动通信系统运营商提供同样业务对的投资；另一服所谓远近效应，需要快速高效的功率控制；另外上下行方面，TDD模式的移动通信系统具有上下行信道的互惠链路的衰落因子是不相关的，这需要用闭环功率控制。所性，的接收和发送可以共用一些电子设备，从而降低以FDD模式的CDMA移动通信系统对功率控制极其敏感，了的制造成本。可见TDD模式的设备无论对运功率控制的失败会导致十分严重的系统容量下降。但对营商还是对制造商都有竞争优势。
TDD模式的CDMA移动通信系统，上下行链路的衰落因子（8）与TD-SCDMA的共存。LTE TDD系统还有一个是相关的，仅需开环功率控制即可。
LTE FDD无法比拟的优势，就是LTE TDD系统能够与TD-
3 LTE TDD 与LTE FDD 的比较
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SCDMA系统共存。对现有通信系统来说，目前的数据传同步要求在有GPS接收机或公共的分布式时钟，都将输速率已经无法满足用户日益增长的需求，运营商必须提增加移动蜂窝网的费用。
前规划现有通信系统向B3G/4G系统的平滑演进。由于为了补偿LTE TDD系统的不足，LTE TDD 系统采用LTE TDD帧结构基于我国TD-SCDMA的帧结构，能够方了一些新技术，如：TDD支持在微小区使用更短的便的实现TD-LTE系统与TD-SCDMA系统的共存和融合。PRACH，以提高频谱利用率；采用multi-ACK/NACK的方以5ms 的子帧为基准，TD-SCDMA有7个子帧，且特殊时式，反馈多个子帧，节约信令开销等。
隙是固定的，TD-LTE通过调整特殊时隙的长度，就能够保证两个系统的GP时隙重合（上下行切换点），从而实现两个系统的融合。
从标准发展的角度来看，LTE FDD和LTE TDD在技3.2 LTE TDD存在的问题
由于LTE TDD在同一帧中传输上下行两个链路，系术规范上存在非常大的共通性和统一性，主要体现在LTE 统设计更加复杂，对设备的要求较高，存在一些问题：
FDD 和 TDD 共享相同的二层和三层结构，一层（物理（1）TDD模式的CDMA移动通信系统的干扰问题主层）差异主要表现在帧结构，其它关键技术基本一致。这要包括上下行链路之间干扰、不同运营者之间的干扰和来样无论是在系统侧和终端侧都能比较容易且低成本的实现自功率脉冲的干扰。上下行链路之间的干扰分为小区内上对FDD和TDD双模的支持。LTE FDD和LTE TDD的协调下行链路干扰和小区间上下行链路干扰。前者是因为在一发展，有利于实现LTE产业的规模效应最大化，也有利于个小区内用户间的同步受到破坏或上下行链路的时间分配实现对频谱资源最有效率的使用。无论是从设备还是终端不平衡。对于后者，非对称的TDD时隙将影响邻近小区的发展情况来看，在同一平台上已经可以实现对支持LTE 的无线资源并导致小区间的上下行链路干扰。另外，高功FDD和LTE TDD的同时支持。总之，通过对比分析LTE 率的会阻塞邻近小区的接收本小区的终端，处在TDD和LTE TDD的特有技术，并根据现有的网络部署和小区边界的高功率终端也会阻塞邻近小区的具有不同时隙
频段资源情况，LTE TDD和LTE FDD的融合发展是大势分配的终端。当同一地理环境有几个运营商用同一TDD 所趋。
频率时，由于之间的同步问题以及上下行链路之间非对称的动态分配，不同运营者之间会发生干扰，这是TDD模式所特有的。来自功率脉冲的干扰是由于短的TDD帧的短传输时间，以及为了袖珍的语音终端设计在终端内部设备之间的脉冲传输。
（2）对于TDD模式的CDMA移动通信系统，上下行链路利用同一频率，根据接收信号TDD发射机能知道多径信道的快衰落，这给TDD模式的系统带来许多优势，但这是基于TDD帧长比相干时间短的前提。因为TDD帧很短，导致移动速度受到限制，所以通常人们认为TDD模式适合于室内、低速移动的微小区环境。不过已有研究显示TDD模式的移动通信系统在结合智能天线和联合检测技术后可以用于高速移动的环境，在中国目前开发的第三代移动通信系统TD-SCDMA中采用了这个方案，模拟结果显示了较好的性能。
（3）由于不能同时接收和发送，移动终端的传送必须在停止发送时开始，这意味着同一小区内的不同用户之间，用户与之间需严格同步，后一同步破坏会发生通信阻塞，前一同步破坏将导致严重干扰，这是FDD的CDMA移动通信系统所没有的问题。另外，因为小区之间和不同操作者之
间的干扰问题，邻近小区的之间要求是同步的，并且一般是符号级的精确同步。这样的
4 结束语
参考文献幽灵楼道
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广告投资[3] 张新程，田韬.LTE空中接口技术与性能，人民邮电出版社.
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[5] 赵训威，林辉.3GPP长期演进(LTE)系统架构与技术规范.人民邮电出版社.
[6] 王映民，孙韶辉.TD-LTE技术原理与系统设计.人民邮电出版社.
作者简介
邓何勤，通信工程师，2007年电子科技大学硕士毕业后供职于中国移动通信集团设计院有限公司四川分公司，从事通信网络咨询设计工作。
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