TDD与FDD在第三代通信系统中的应用

郭俭　中国人民银行沈阳分行科技处
一、TDD与FDD模式的定义及各自特点

　　UTRA（通用移动通信系统地面无线接入）采用TDD和FDD两种模式来实现空中接口。

　　1.TDD

　　TDD：上行和下行的传输使用同一频带的双工方式，需要根据时间进行切换，物理层的时隙被分为发送和接收两部分。TDD具有如下的特点：

　　----不需要成对的频率，能使用各种频率资源。

　　----上下行链路业务可以不平均分配，由于上下行共享同一信道，可以改变方向切换的时间点，把需要的信道资源分配给业务量大的方向，适用于不对称的上下行数据传输速率，特别适用于IP型的数据业务。

　　----上下行工作于同一频率，电波传播的对称特性使之便于使用智能天线等新技术，达到提高性能，降低成本的目的。

　　----传输不连续，切换传输方向需要时间和控制，为避免传输发生冲突，上下行链路需要一个协商传输与时序的过程，为避免发生传输错误，需要设置一个保护时间来保护传输信号符合传输时延的要求。

　　2.FDD

　　FDD：上行和下行的传输使用分离的两个对称的频带的双工方式，系统需根据对称性频带进行划分。

　　----需要成对的频率，在分离的两个对称的频带上进行发送和接收，上下行频带之间需要有190MHz的频率间隔。

　　----支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在非对称的分组交换（互联网）工作时，频谱利用率则大大降低（由于低上行负载，造成频谱利用率降低约40%）。

　　3.TDD与FDD的比较

　　----ＴＤＤ设备成本较低，比FDD系统低20%-50%。

　　----TDD采用多时隙不连续传输方式，抗快衰落和多普勒效应能力比连续传输的FDD方式差。

　　----TDD系统平均功率与峰值功率之比随时隙数增加而增加，故小区半径一般不超过10km，而FDD系统的小区半径可达到10km。

　　----对于上下行链路之间的干扰，TDD采取基站之间的无线帧相互同步来消除干扰，FDD使用了190MHz的频率间隔避免了这一干扰。

二、TDD与FDD系统物理层的比较

　　物理层是比较不同的无线通信系统的重点，物理层的结构直接影响无线链路的性能，同时也直接决定了用户终端与交换设备的复杂度，所以简单介绍一下TDD与FDD模式下系统物理层的异同。

　　TDD模式是一种时分复用（TDMA）和码分复用（CDMA）的组合。

三、TDD与FDD共存

　　TDD与FDD两种模式各具有相互无法替代的优点，FDD适用于大区制的国际间和国家范围内的覆盖及对称业务（如话音、交互式实时数据业务等）。TDD适用于高密度用户地区（城市及近郊区）的局部覆盖和对称及不对称的数据业务（如话音、实时数据业务、特别是互联网方式的业务）。与FDD相比，TDD可大幅度节省频率资源，提供成本低廉的设备。

　　基于各标准设计的出发点及其技术特点，得出以下结论：在未来的3G网络中，将依靠卫星通信实现全球覆盖，依靠FDD模式实现全国范围内或国际间的通信，而在广大的城镇，郊区等人中密集地区，CDMA-TDD将发挥巨大作用，与此同时，为了实现全球漫游，必须为用户提供多模、多频的用户终端设备。

摘自《邮电商情》2001.21期