FDD LTE与TDD LTE的区别及系统设计差异

随着通讯业的迅猛发展，4G技术即LTE 时代呼之欲出,文章基于3GPP R8 LTE协议，从频段、性能、关键 技术、具体实现、工程实施等方面，对FDD LTE 和TDD LTE 系统进行简单的比较分析，供大家了解并参考。
1 FDD LTE 与TDD LTE 的区别

FDD LTE 与TDD LTE 的区别在于双工方式的不同，以及由此带来一些系统设计上的差异。

1.1 双工方式比较

FDD 与TDD 是两种截然不同的双工方式。FDD 采用两个对称的频率信道进行发送和接收，这两个信道之间存在着一定的频段保护间隔。LTE 由于其频段的多样化，不同频段的收发间隔是不同的。TDD 的发送和接收信号在同一频率信道的不同时隙中进行，彼此之间采用一定的保护时间予以分离。它不需要分配对称频段的频率，可以充分利用零散的频谱资源。TDD 通过调整上下行时隙配比，可以灵活地支持不对称业务数据传输。

TDD 的优势：

（1）能够灵活配置频率，使用FDD 系统不易使用的零散频段；

（2）可以通过调整上下行时隙转换点，调整上下行时隙配比，能够很好地支持非对称业务；

（3）具有上下行信道一致性，基站的接收和发送可以共用部分射频单元，降低了设备成本；

（4）基站和终端都不需要收发隔离器，只需要一个开关即可，降低了设备的复杂度；

（5）具有上下行信道互惠性，能够更好地采用传输预处理技术，如智能天线技术、预编码技术等，能有效地降低移动终端的处理复杂度；

（6）TDD 采用Beamforming 天线技术，所以TDD 的下行业务覆盖先天优势明显。

但是，TDD 双工方式相较于FDD，也存在明显的不足：

（1）由于TDD 方式的时间资源分别分给了上行和下行，TDD 方式的发射时间比FDD 方式少；

（2）TDD 系统收发信道同频，系统间干扰更加复杂；

（3）上下行时隙转换点的存在使得对时间同步的要求更加严格。目前通常是整个网络中使用相同的时隙配比，否则上下行之间会存在同频干扰。

1.2 系统设计比较

PHY 处理、MAC 处理、RRM 处理等方面都有一些共性，但是由于子帧结构的不同，也带来了些细微的差别。

LTE 系统在FDD 和TDD 两种双工方式下，系统的大部分设计，尤其是高层协议方面是一致的。另一方面，在系统底层设计，尤其是物理层的设计上，由于FDD 和TDD 两种双工方式在物理特性上所固有的不同，LTE 系统为TDD 的工作方式进行了一系列专门的设计，这些设计在一定程度上参考和继承了3G TD-SCDMA 的设计思想。

1.2.1 子帧结构

FDD LTE 是从WCDMA 演进而来，TDD LTE 从TDSCDMA演进而来，所以LTE 系统在子帧结构上，顺从了以前3G 系统的特性。

FDD LTE 采用包含10 个子帧的10ms 无线帧，其中每个子帧又包含2 个时隙，共20 个时隙的结构，见图1；TDD LTE采用的也是包含10 个子帧的10ms 无线帧的结构，但是为了继承TD-SCDMA 的特性，在TDD LTE 帧结构中存在1ms 的特殊子帧，该子帧由三个特殊时隙组成：DwPTS，GP 和Up-PTS，其中DwPTS 始终用于下行发送，UpPTS 始终用于上行发送，而GP 作为TDD中下行至上行转换的保护时间间隔，见图2。对于TDD LTE 帧结构，有两个周期切换点：

（1）5ms 上下行切换周期：位于两个半帧中，在这两个半帧中各有一个特殊子帧来放特殊时隙，它们分别是子帧1 和子帧6；

（2）10ms 上下行切换周期：位于第一个半帧中，在子帧1来放特殊时隙。

其中子帧0 和5 以及DwPTS 总是用于下行发射，UpPTS和紧邻其后的子帧总是用于上行发射。其余的子帧遵循的规律同FDD。

FDD LTE与TDD LTE的区别及系统设计差异

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