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LTE FDD与LTE TDD的差异

    LTE作为继3G之后最热的通讯技术,于2004年3GPP的多伦多会议上被提出。一般认为LTE技术是未来第四代移动通信发展(4G)的方向。LTE改进并增强了3G的空中接入技术,采用OFDM与MIMO作为无线网络演进的唯一标准,在20MHz频谱带宽下能够提供326Mbit/s与86Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能,提高小区容量和降低系统延迟。

    现在LTE已经在全球多个国家和地区投入了实际应用,例如美国已经开启了LTE商用的序幕(部分地区),其目前主要使用的是LTE FDD Band17与Band 4频段。;深圳大运会期间主场馆区域启用TD-LTE作为数据传输。终端制造方面,2011年10月国内已经有厂商通过了LTE FDD的GCF认证。

    在LTE系统中同时定义了FDD与TDD两种双工方式,这两种制式的上层结构高度一致,也就是说在层2与层3及更上层结构高度一致,区别仅在于物理层,而物理层的差异又集中体现在帧结构上。

    FDD模式下,10ms的无线帧被分为10个子帧,每个子帧包括两个时隙,每个时隙长为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。

 
                           LTE FDD与TDD的帧结构
 
    LTE TDD中支持不同的上下行时间配比,上下行时间比不总是1:1存在,可以根据不同的业务类型,调整上下行时间配比,以满足上下行非对称的业务需求。

    为了节约网络开销,LTE TDD允许利用特殊时隙DwPTS与UpPTS传输系统控制信息。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。

    与FDD不同,TDD系统不总是存在1:1上下行比例。当下行多余上行时,存在一个上行子帧反馈多个下行子帧的情况,LTE TDD提出的解决方案有multi-ACK/NAK、ACK/NAK捆绑等。当上行子帧多余下行子帧是,存在一个下行子帧调度多个上行子帧的情况。

    LTE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LTE TDD和FDD帧结构中,同步信号的位置与相对位置不同。在TDD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第一个子帧内嵌一个时隙的最后两个符号。利用主、辅同步信号相对位置不同,终端可以在小区搜索的初始阶段识别系统是TDD还是FDD。


                         LTE FDD和TDD的同步信号设计

    LTE FDD系统中,HARQ的回环时间固定为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。这是由于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,而且同一种上下行配置的HARQ的RTT长度都有可能不一样。


                         LTE TDD和FDD的HARQ设计

    随着通信技术的不断发展,其的测试要求也在不断的提高,我们预计在2012年全球范围内LTE技术会得到加速的发展。在这种技术变革趋势下,深圳摩尔实验室(MORLAB)也将紧跟技术变更的步伐,着力研究及跟踪LTE的最新测试及认证要求。摩尔实验室技术人员将会定期的将LTE相关技术文件和我们的测试心得总结成文,供各位技术人员参考和使用。

    如需更多资料,请发信到以下地址:info_sz@morlab.cn或致电:0755-61281201。