2024年5月27日发(作者:杭雯丽)
LTE 双工方式(TDD FDD)区别
LTE系统同时定义了频分双工(Frequency Division Duplexing,FDD)和时分
双工(Time Division Duplexing,TDD)两种不同的双工方式,FDD是在分离的两
个对称频率信道上进行接收和发送,用保护频段来分离接收和发送信道,所以
FDD必须采用成对的频率,依靠频率来区分上下行链路,其单方向的资源在时间
上是连续的;TDD用时间来分离接收和发送信道, 接收和发送使用同一频率载波
的不同时隙作为信道的承载,其单方向的资源在时间上是不连续的,时间资源在
两个方向上进行了分配。
双工方式的不同决定了LTE-TDD和LTE-FDD物理帧格式的不同,但是
LTE-TDD和LTE-FDD在核心网上没有任何差异,只是在实现方式上存在一些差异,
故LTE-TDD和LTE-FDD的主要区别集中于物理层,尤其是在物理帧结构上。所以
从双工的角度来划分LTE的相关专利时我们将其主要分为LTE-TDD专利、LTE-FDD
专利和LTE-TDD/FDD公用技术相关专利。而划分的主要依据是LTE-TDD和
LTE-FDD对应的物理帧格式以及由帧格式不同所衍生的相关信令和协议等的不
同。
首先,LTE系统分别设计了FDD和TDD的帧结构。FDD模式下,10ms的无线
帧被分为10个子帧,每个子帧包含两个时隙,每时隙长0.5ms。TDD模式下,每
个10ms无线帧包括2个长度为5ms的半帧,每个半帧由4个数据子帧和1个特
殊子帧组成。特殊子帧包括3个特殊时隙:DwPTS,GP和UpPTS,总长度为1ms。
DwPTS和UpPTS的长度可通过调节GP的长度来配置,从而调节上下行时隙的比
例分配。
其次,在LTE-FDD中用普通数据子帧传输上行sounding导频,而TDD系统
中,上行sounding导频可以在UpPTS上发送。另外,DwPTS也可用于传输PCFICH、
PDCCH、PHICH、PDSCH和P-SCH等控制信道和控制信息。
第三,和FDD不同的是TDD系统不总是存在1:1的上下行比例。当下行多于
上行时,存在一个上行子帧反馈多个下行子帧,当上行子帧多于下行子帧时,存
在一个下行子帧调度多个上行子帧(多子帧调度)的情况。
第四,LTE-TDD和LTE-FDD帧结构中,同步信号的位置/相对位置不同。LTE
中同步信号的周期是5ms,分为主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)。在TDD
帧结构中,PSS位于DwPTS的第三个符号,SSS位于5ms第一个子帧的最后一个
符号;在FDD帧结构中,主同步信号和辅同步信号位于5ms第一个子帧内前一个
时隙的最后两个符号。利用主、辅同步信号相对位置的不同,终端可以在小区搜
索的初始阶段识别系统是TDD还是FDD。
第五,HARQ的设计不同。LTE-FDD系统中,HARQ的RTT(Round Trip Time)
固定为8ms,且ACK/NACK位置固定。LTE-TDD系统中HARQ的设计原理与LTE FDD
相同,但是实现过程却比LTE-FDD复杂,由于TDD上下行链路在时间上是不连续
的,UE发送ACK/NACK的位置不固定。
第六,关于智能天线和波束赋形技术的使用。LTE-TDD系统中,上下行链路
使用相同频率,且间隔时间较短,小于信道相干时间,链路无线传播环境差异不
大,在使用赋形算法时,上下行链路可以使用相同的权值。与之不同的是,由于
FDD 系统上下行链路信号传播的无线环境受频率选择性衰落影响不同,根据上行
链路计算得到的权值不能直接应用于下行链路。因而, LTE-FDD在波束赋形技术
的使用上还存在很大的困难。
第七,在MIMO系统的预编码技术中,LTE-TDD采用非码本的预编码,不需
要反馈预编码矩阵的码本信息,而LTE-FDD则采用码本的预编码,需要反馈预编
码矩阵的码本信息。
技术区别点 LTE-FDD LTE-TDD
一.帧结构 第一类(Generic)。 第二类
(Alternative),存在
特殊时隙的配置。
二.Pre-coding(预采用码本方式的预采用非码本的预编
编码) 编码,需反馈预编码矩阵码,不需反馈预编码矩阵
的码本信息。 的码本信息(码本索引)。
三.PRACH(物理随
机接入信道)格式
4种,preamble
format 0-3。
5种,preamble
format 0-4,其中format4
是TDD所特有的格式,又
称“短RACH”。
四.Dup(duplexer/
双工器)
信号需要经过一个不需要双工器(只需
频率双工器再送到天线,一开关),基站的接收和
以免收发信号相互干扰。 发送可以共用部分射频
单元。
五.上行多ACK/NACK
信号传输
不支持。 支持,有ACK绑定和
多ACK复用两种方法。
六.HARQ的RTT(往
返时间)
固定为8ms。 可变,与子帧配置有
关。
七.HARQ的调度控制
信令
3bit,UL-grant与其
对应的子帧呈一一对应
关系。
4bit,UL-grant与其
对应的子帧随着时隙比
例的变化呈现不同的关
系。
八.AMC(自适应调
制编码)
由接收端估计RSSI基站估计下行发送
值及标准差,并反馈给基间隔内的平均RSSI值及
站作为基站发送时选择
调制编码的依据。
标准差,由于上下行链路
使用同一频率,故它们的
传输线路特性相同。
九.多用户信道状态
信息(CSI)
通过基站从用户接通过上行信道估测
收CSI,有专用反馈链路。 得到,再由信道互易性将
其作为对应下行信道的
信道估测近似值。
十. 所在系统 CDMA 2000、WCDMA(操
作在FDD模式下的UMTS
系统)、GSM系统。
TD-SCDMA系统。
十一. 上行MIMO传
输天线技术
开环:TSTD(时分切
换传输分集)及闭环方
案。
由上下行信道的对
称性,上行天线选择可基
于下行MIMO信道估计来
进行。
2024年5月27日发(作者:杭雯丽)
LTE 双工方式(TDD FDD)区别
LTE系统同时定义了频分双工(Frequency Division Duplexing,FDD)和时分
双工(Time Division Duplexing,TDD)两种不同的双工方式,FDD是在分离的两
个对称频率信道上进行接收和发送,用保护频段来分离接收和发送信道,所以
FDD必须采用成对的频率,依靠频率来区分上下行链路,其单方向的资源在时间
上是连续的;TDD用时间来分离接收和发送信道, 接收和发送使用同一频率载波
的不同时隙作为信道的承载,其单方向的资源在时间上是不连续的,时间资源在
两个方向上进行了分配。
双工方式的不同决定了LTE-TDD和LTE-FDD物理帧格式的不同,但是
LTE-TDD和LTE-FDD在核心网上没有任何差异,只是在实现方式上存在一些差异,
故LTE-TDD和LTE-FDD的主要区别集中于物理层,尤其是在物理帧结构上。所以
从双工的角度来划分LTE的相关专利时我们将其主要分为LTE-TDD专利、LTE-FDD
专利和LTE-TDD/FDD公用技术相关专利。而划分的主要依据是LTE-TDD和
LTE-FDD对应的物理帧格式以及由帧格式不同所衍生的相关信令和协议等的不
同。
首先,LTE系统分别设计了FDD和TDD的帧结构。FDD模式下,10ms的无线
帧被分为10个子帧,每个子帧包含两个时隙,每时隙长0.5ms。TDD模式下,每
个10ms无线帧包括2个长度为5ms的半帧,每个半帧由4个数据子帧和1个特
殊子帧组成。特殊子帧包括3个特殊时隙:DwPTS,GP和UpPTS,总长度为1ms。
DwPTS和UpPTS的长度可通过调节GP的长度来配置,从而调节上下行时隙的比
例分配。
其次,在LTE-FDD中用普通数据子帧传输上行sounding导频,而TDD系统
中,上行sounding导频可以在UpPTS上发送。另外,DwPTS也可用于传输PCFICH、
PDCCH、PHICH、PDSCH和P-SCH等控制信道和控制信息。
第三,和FDD不同的是TDD系统不总是存在1:1的上下行比例。当下行多于
上行时,存在一个上行子帧反馈多个下行子帧,当上行子帧多于下行子帧时,存
在一个下行子帧调度多个上行子帧(多子帧调度)的情况。
第四,LTE-TDD和LTE-FDD帧结构中,同步信号的位置/相对位置不同。LTE
中同步信号的周期是5ms,分为主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)。在TDD
帧结构中,PSS位于DwPTS的第三个符号,SSS位于5ms第一个子帧的最后一个
符号;在FDD帧结构中,主同步信号和辅同步信号位于5ms第一个子帧内前一个
时隙的最后两个符号。利用主、辅同步信号相对位置的不同,终端可以在小区搜
索的初始阶段识别系统是TDD还是FDD。
第五,HARQ的设计不同。LTE-FDD系统中,HARQ的RTT(Round Trip Time)
固定为8ms,且ACK/NACK位置固定。LTE-TDD系统中HARQ的设计原理与LTE FDD
相同,但是实现过程却比LTE-FDD复杂,由于TDD上下行链路在时间上是不连续
的,UE发送ACK/NACK的位置不固定。
第六,关于智能天线和波束赋形技术的使用。LTE-TDD系统中,上下行链路
使用相同频率,且间隔时间较短,小于信道相干时间,链路无线传播环境差异不
大,在使用赋形算法时,上下行链路可以使用相同的权值。与之不同的是,由于
FDD 系统上下行链路信号传播的无线环境受频率选择性衰落影响不同,根据上行
链路计算得到的权值不能直接应用于下行链路。因而, LTE-FDD在波束赋形技术
的使用上还存在很大的困难。
第七,在MIMO系统的预编码技术中,LTE-TDD采用非码本的预编码,不需
要反馈预编码矩阵的码本信息,而LTE-FDD则采用码本的预编码,需要反馈预编
码矩阵的码本信息。
技术区别点 LTE-FDD LTE-TDD
一.帧结构 第一类(Generic)。 第二类
(Alternative),存在
特殊时隙的配置。
二.Pre-coding(预采用码本方式的预采用非码本的预编
编码) 编码,需反馈预编码矩阵码,不需反馈预编码矩阵
的码本信息。 的码本信息(码本索引)。
三.PRACH(物理随
机接入信道)格式
4种,preamble
format 0-3。
5种,preamble
format 0-4,其中format4
是TDD所特有的格式,又
称“短RACH”。
四.Dup(duplexer/
双工器)
信号需要经过一个不需要双工器(只需
频率双工器再送到天线,一开关),基站的接收和
以免收发信号相互干扰。 发送可以共用部分射频
单元。
五.上行多ACK/NACK
信号传输
不支持。 支持,有ACK绑定和
多ACK复用两种方法。
六.HARQ的RTT(往
返时间)
固定为8ms。 可变,与子帧配置有
关。
七.HARQ的调度控制
信令
3bit,UL-grant与其
对应的子帧呈一一对应
关系。
4bit,UL-grant与其
对应的子帧随着时隙比
例的变化呈现不同的关
系。
八.AMC(自适应调
制编码)
由接收端估计RSSI基站估计下行发送
值及标准差,并反馈给基间隔内的平均RSSI值及
站作为基站发送时选择
调制编码的依据。
标准差,由于上下行链路
使用同一频率,故它们的
传输线路特性相同。
九.多用户信道状态
信息(CSI)
通过基站从用户接通过上行信道估测
收CSI,有专用反馈链路。 得到,再由信道互易性将
其作为对应下行信道的
信道估测近似值。
十. 所在系统 CDMA 2000、WCDMA(操
作在FDD模式下的UMTS
系统)、GSM系统。
TD-SCDMA系统。
十一. 上行MIMO传
输天线技术
开环:TSTD(时分切
换传输分集)及闭环方
案。
由上下行信道的对
称性,上行天线选择可基
于下行MIMO信道估计来
进行。