LTE TDD與LTE FDD技術(shù)工作原理和優(yōu)勢對比
(2)特殊時隙的應(yīng)用 為了節(jié)省網(wǎng)絡(luò)開銷,TD-LTE允許利用特殊時隙DwPTS和UpPTS傳輸系統(tǒng)控制信息。LTE FDD中用普通數(shù)據(jù)子幀傳輸上行sounding導(dǎo)頻,而TDD系統(tǒng)中,上行sounding導(dǎo)頻可以在UpPTS上發(fā)送。另外,DwPTS也可用于傳輸PCFICH、PDCCH、PHICH、PDSCH和P-SCH等控制信道和控制信息。其中,DwPTS時隙中下行控制信道的最大長度為兩個符號,且主同步信道固定位于DwPTS的第三個符號。
(3)多子幀調(diào)度/反饋
和FDD不同,TDD系統(tǒng)不總是存在1:1的上下行比例。當(dāng)下行多于上行時,存在一個上行子幀反饋多個下行子幀,TD-LTE提出的解決方案有:multi-ACK/NAK,ACK/NAK捆綁(bundling)等。當(dāng)上行子幀多于下行子幀時,存在一個下行子幀調(diào)度多個上行子幀(多子幀調(diào)度)的情況。
(4)同步信號設(shè)計(jì) 除了TDD固有的特性之外(上下行轉(zhuǎn)換、特殊時隙等),TDD幀結(jié)構(gòu)與FDD幀結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別在于同步信號的設(shè)計(jì)。LTE 同步信號的周期是5ms,分為主同步信號(PSS)和輔同步信號(SSS)。LTE TDD和FDD幀結(jié)構(gòu)中,同步信號的位置/相對位置不同,如圖3所示。在TDD幀結(jié)構(gòu)中,PSS位于DwPTS的第三個符號,SSS位于5ms第一個子幀的最后一個符號;在FDD幀結(jié)構(gòu)中,主同步信號和輔同步信號位于5ms第一個子幀內(nèi)前一個時隙的最后兩個符號。利用主、輔同步信號相對位置的不同,終端可以在小區(qū)搜索的初始階段識別系統(tǒng)是TDD還是FDD。
圖3:FDD和TDD的同步信號設(shè)計(jì)
(5)HARQ的設(shè)計(jì)
LTE FDD 系統(tǒng)中,HARQ的RTT(Round Trip Time)固定為8ms,且ACK/NACK位置固定,如圖4所示。TD-LTE系統(tǒng)中HARQ的設(shè)計(jì)原理與LTE FDD相同,但是實(shí)現(xiàn)過程卻比LTE FDD復(fù)雜,由于TDD上下行鏈路在時間上是不連續(xù)的,UE發(fā)送ACK/NACK的位置不固定,而且同一種上下行配置的HARQ的RTT長度都有可能不一樣,這樣增加了信令交互的過程和設(shè)備的復(fù)雜度。
如圖4所示,LTE FDD系統(tǒng)中,UE發(fā)送數(shù)據(jù)后,經(jīng)過3ms的處理時間,系統(tǒng)發(fā)送ACK/NACK,UE再經(jīng)過3ms的處理時間確認(rèn),此后,一個完整的HARQ處理過程結(jié)束,整個過程耗費(fèi)8ms。在LTE TDD系統(tǒng)中,UE發(fā)送數(shù)據(jù),3ms處理時間后,系統(tǒng)本來應(yīng)該發(fā)送ACK/NACK,但是經(jīng)過3ms處理時間的時隙為上行,必須等到下行才能發(fā)送ACK/NACK。系統(tǒng)發(fā)送ACK/NACK后,UE再經(jīng)過3ms處理時間確認(rèn),整個HARQ處理過程耗費(fèi)11ms。類似的道理,UE如果在第2個時隙發(fā)送數(shù)據(jù),同樣,系統(tǒng)必須等到DL時隙時才能發(fā)送ACK/NACK,此時,HARQ的一個處理過程耗費(fèi)10ms??梢?,LTE TDD系統(tǒng)HARQ的過程復(fù)雜,處理時間長度不固定,發(fā)送ACK/NACK的時隙也不固定,給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)增加了難度。
圖4:FDD和TDD 的HARQ 設(shè)計(jì)
4、LTE TDD與LTE FDD的比較
LTE TDD在幀結(jié)構(gòu)、物理層技術(shù)、無線資源配置等方面具有自己獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn),與LTE FDD相比,具有特有的優(yōu)勢,但也存在一些不足。
4.1、LTE TDD的優(yōu)勢
(1)頻譜配置 頻段資源是無線通信中最寶貴的資源,隨著移動通信的發(fā)展,多媒體業(yè)務(wù)對于頻譜的需求日益增加。現(xiàn)有的通信系統(tǒng)GSM900和GSM1800均采用FDD雙工方式,F(xiàn)DD雙工方式占用了大量的頻段資源,同時,一些零散頻譜資源由于FDD不能使用而閑置,造成了頻譜浪費(fèi)。由于LTE TDD系統(tǒng)無需成對的頻率, 可以方便的配置在LTE FDD 系統(tǒng)所不易使用的零散頻段上, 具有一定的頻譜靈活性,能有效的提高頻譜利用率。 另外,中國已經(jīng)為TDD 劃分了155 MHz 的頻段(如圖5所示) ,為LTE TDD的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。因此,在頻段資源方面,LTE TDD系統(tǒng)和LTE FDD系統(tǒng)具有更大的優(yōu)勢。中國移動可以針對不同的頻段資源,分別部署LTE TDD系統(tǒng)和LTE FDD系統(tǒng),充分利用頻譜資源。
圖5:中國為TDD劃分的頻段