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再论FDD-LTE和TDD-LTE
xiaoxin8
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发表于 2013-03-21 18:58:08
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mao_mao
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LTE越来越火了,做通信的现在都把目光集中在准4G技术LTE身上,LTE有两种制式:一个是FDD,一个是TDD,其实就是由于双工方式不同罢了,差别仅仅在物理层,其他层面都一样。那么FDD-LTE和TDD-LTE孰优孰劣呢,这里就我个人的一点见解和大家分享下,仅作抛砖引玉。
1.关于带宽利用率
关于这个指标,一上来可能有人会说,这个当然是TDD的更优,因为TDD可以根据业务的上下行流量比例灵活配置带宽资源(当然标准中的配置也就7种,不是任意什么比例都可以配的)。其实呢,细细考虑并不完全是这样的。
首先呢要从帧结构说起,从TDD的帧结构可知,TDD一帧中10个子帧里有个叫做特殊子帧的帧,这些帧会被浪费一部分(比如其中的保护时隙)并不传送任何数据,而FDD的帧不存在这种完全浪费掉的情况。
其次呢虽然TDD的上下行时隙是可配置的,但是在实际建网中,只能是全网固定采用一种比例配置,因为TDD的上下行用的是同一频率,如果上下行的发送时段不分离的话,同频干扰是非常严重的,自己把自己干扰死,因此一旦一个网络配置了一个比例的话,其他地方建网都要保证一致的配比,否则边界的干扰将导致网络不可用。但每个地区的业务发展是不一样的,上下行的数据流量比例也未必相同。从这一点来看,TDD所谓的上下行灵活配比是伪的,现实中不是你想象的那样根据上下行的流量变动配置的,而是相对固定,静态的,可见带宽利用率未必很高。反观FDD,上下行分离频段,互不干涉,在数据业务充分发展的情况下,带宽利用率也可以提高。目前FDD的下行、上行能力比例约2:1(上行主要是受限于终端的能力,用不了MIMO,不然的话上下行其实是能提供相同的能力的),在实际业务模型中,如果下行、上行数据业务比例也差不多是2:1的话,带宽利用率将非常高。
2.关于同步的需求
TDD的系统都有个毛病,就是同步等级要求高,除了时钟同步(即频率同步,步调的快慢一致),还需要时间同步(即相位同步,步调同时开始)。如果达不到严格的同步的话,就会像上面说的那样,自干扰严重。所以实际建设中TDD是需要GPS同步的,或者是通过承载网提供1588v2的功能实现同步。相比FDD不需要严格同步。
3.关于数据能力
根据带宽利用率的分析,可以知道,TDD中是浪费了一部分带宽的,因此在相同的带宽条件下,比如FDD分配10M+10M,TDD分配20M,FDD可以提供的总吞吐率将高于TDD(TDD的下上行配比假设为1:1),当然如果你硬要把TDD的下上行配比配的很高的话,比如8:1,那么下行由于支持MIMO的空间复用,可以使总的吞吐率高于FDD,不过相信现实中这种配比是不太可能的,就目前来看,交互式应用越来越多,上行需求增多。
4.关于波束赋形
因为TDD的上下行是用的同一个频率,因此可以通过单边的信道估计来获取上行和下行的信道情况,所以,TDD网络非常适合波束赋形(因为波束赋形功能的前提是对信道有个良好的估计),可以提高一定的信噪比,在网络边缘的覆盖能力更强,而FDD不具备这种优势,一般波束赋形不用。但是有一点我想提醒的是,波束赋形至少是需要4个天线的,所以一般采用了波束赋形的基站天线会比较大,下面出很对馈线的,可能对于天面空间日益紧张的城市来说,波束赋形的智能天线可用场景将受到限制。
5.再谈双工方式
这好像是个废话,FDD和TDD从字面就可知双工方式,但我想说的是,TDD的双工方式天生就说明了这不是个全双工的通信系统,而是半双工,回忆下什么是全双工:能同时收发的才是全双工。但TDD在发的时候就不能收,在收的时候就不能发。只是时隙很短,你感觉不出来罢了。
6.关于频带需求
这个是显而易见的,FDD必须要成对的频率资源,而TDD不需要,这个对于频率资源稀缺的运营商来说很不错,但在中国好像这不是个问题哟。
以上只是个人的一点拙见。
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txzhxyxxd
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· 讲解的很好,赞一下.
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发表与:2013-3-28 18:36:40
rockhou
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· 加分,很好的文章
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发表与:2013-3-25 09:36:37
king_leke
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发表于 2013-03-22 08:37:44
学习了...
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发表于 2013-03-22 08:44:25
有见地,顶一下。
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发表于 2013-03-22 08:48:42
分析的不错哦,学习了
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发表于 2013-03-22 09:41:53
学习了。。。。。
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发表于 2013-03-22 10:08:28
TDD没有明显优势,对设备要求还高。
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发表于 2013-03-22 10:10:36
学习了,挺通俗易懂的!
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发表于 2013-03-22 11:18:44
不懂。。。。。看不懂
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发表于 2013-03-22 11:30:26
不错啊,通俗易懂啊!!!!
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发表于 2013-03-22 11:36:19
总结的不错
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发表于 2013-03-22 11:37:50
谢谢楼主分析,对于新手了解4G有很大帮助
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发表于 2013-03-22 12:02:58
频率利用率其实都差不多为地OFDM,上下行转换时隙,,,上下行频率隔离带。个人认为结合起来用最好,中间的用TDD,两头的用FDD,
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这明显TDD黑嘛 这你首先要搞清楚什么叫动态分配上下行,还“边界的干扰将导致网络不可用”呢,对此个人保留意见!
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发表于 2013-03-22 13:35:09
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