LTE TDD與LTE FDD技術(shù)工作原理和優(yōu)勢(shì)對(duì)比
在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)以及未來(lái)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中,除了提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)之外,數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)將成為主要內(nèi)容,且上網(wǎng)、文件傳輸和多媒體業(yè)務(wù)通常具有上下行不對(duì)稱特性。LTE TDD系統(tǒng)在支持不對(duì)稱業(yè)務(wù)方面具有一定的靈活性。根據(jù)LTE TDD幀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),LTE TDD系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)務(wù)類型靈活配置LTE TDD幀的上下行配比。如瀏覽網(wǎng)頁(yè)、視頻點(diǎn)播等業(yè)務(wù),下行數(shù)據(jù)量明顯大于上行數(shù)據(jù)量,系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)務(wù)量的分析,配置下行幀多于上行幀情況,如 6DL:3UL ,7DL:2UL,8DL:1UL,3DL:1UL等。而在提供傳統(tǒng)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)時(shí),系統(tǒng)可以配置下行幀等于上行幀,如2DL:2UL。
在LTE FDD系統(tǒng)中, 非對(duì)稱業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)對(duì)上行信道資源存在一定的浪費(fèi), 必須采用高速分組接入(HSPA) 、EV-DO 和廣播/組播等技術(shù)。相對(duì)于LTE FDD系統(tǒng),LTE TDD系統(tǒng)能夠更好的支持不同類型的業(yè)務(wù),不會(huì)造成資源的浪費(fèi)。
(3)智能天線的使用
智能天線技術(shù)是未來(lái)無(wú)線技術(shù)的發(fā)展方向,它能降低多址干擾,增加系統(tǒng)的吞吐量。在LTE TDD系統(tǒng)中, 上下行鏈路使用相同頻率, 且間隔時(shí)間較短, 小于信道相干時(shí)間,鏈路無(wú)線傳播環(huán)境差異不大,在使用賦形算法時(shí),上下行鏈路可以使用相同的權(quán)值。與之不同的是, 由于FDD 系統(tǒng)上下行鏈路信號(hào)傳播的無(wú)線環(huán)境受頻率選擇性衰落影響不同, 根據(jù)上行鏈路計(jì)算得到的權(quán)值不能直接應(yīng)用于下行鏈路。因而, LTE TDD系統(tǒng)能有效地降低移動(dòng)終端的處理復(fù)雜性。
另外,在LTE TDD系統(tǒng)中,由于上下行信道一致, 基站的接收和發(fā)送可以共用部分射頻單元, 從而在一定程度上降低了基站的制造成本。
(4)與TD-SCDMA的共存 LTE TDD系統(tǒng)還有一個(gè)LTE FDD無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì),就是LTE TDD系統(tǒng)能夠與TD-SCDMA系統(tǒng)共存。對(duì)現(xiàn)有通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō),目前的數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)無(wú)法滿足用戶日益增長(zhǎng)的需求,運(yùn)營(yíng)商必須提前規(guī)劃現(xiàn)有通信系統(tǒng)向B3G/4G系統(tǒng)的平滑演進(jìn)。由于LTE TDD幀結(jié)構(gòu)基于我國(guó)TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu),能夠方便的實(shí)現(xiàn)TD-LTE系統(tǒng)與TD-SCDMA系統(tǒng)的共存和融合。如圖6所示,以5ms 的子幀為基準(zhǔn),TD-SCDMA有7個(gè)子幀,且特殊時(shí)隙是固定的,TD-LTE通過(guò)調(diào)整特殊時(shí)隙的長(zhǎng)度,就能夠保證兩個(gè)系統(tǒng)的GP時(shí)隙重合(上下行切換點(diǎn)),從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)的融合。
圖6:TD-SCDMA與TD-LTE融合
4.1、LTE TDD的不足
由于LTE TDD在同一幀中傳輸上下行兩個(gè)鏈路,系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加復(fù)雜,對(duì)設(shè)備的要求較高,存在一些不足:
(1)由于保護(hù)間隔的使用降低了頻譜利用率,特別是提供廣覆蓋的時(shí)候,使用長(zhǎng)CP,對(duì)頻譜資源造成了浪費(fèi)。 (2)使用HARQ技術(shù)時(shí),LTE TDD使用的控制信令比LTE FDD更復(fù)雜,且平均RTT 稍長(zhǎng)于LTE FDD的8ms。 (3)由于上下行信道占用同一頻段的不同時(shí)隙,為了保證上下行幀的準(zhǔn)確接收,系統(tǒng)對(duì)終端和基站的同步要求很高。 為了補(bǔ)償LTE TDD系統(tǒng)的不足,LTE TDD 系統(tǒng)采用了一些新技術(shù),如:TDD支持在微小區(qū)使用更短的PRACH,以提高頻譜利用率;采用multi-ACK/NACK的方式,反饋多個(gè)子幀,節(jié)約信令開(kāi)銷等。
5、結(jié)束語(yǔ)
TDD雙工方式具有頻譜配置靈活,頻譜利用率高,上下行信道互惠性等特點(diǎn),能夠滿足下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)帶寬的要求以及頻率分配零散化的趨勢(shì),在B3G/4G移動(dòng)通信系統(tǒng)中具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。LTE TDD在頻譜利用、非對(duì)稱業(yè)務(wù)支持、智能天線技術(shù)支持、與TD-SCDMA系統(tǒng)共存等方面,有很大的優(yōu)勢(shì),在未來(lái)的通信系統(tǒng)中具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。