LTE技術(shù)-LTE網(wǎng)絡(luò)無線技術(shù)-LTE-TDD與LTE-FDD差異對(duì)比

LTETDD與LTEFDD差異對(duì)比中國電信集團(tuán)公司中國電信無線維護(hù)崗位認(rèn)證培訓(xùn)教材目錄一、

TDD與FDD差異概述二、

TDD與FDD差異詳解簡單說明LTEFDD，TDDeNodeB協(xié)議棧用戶平面控制平面NASRRCPDCPRLCMACPHY100%相同90%相同內(nèi)部協(xié)議相同DDDDDDDDUUUDDDUUUUUUU90％相同：基礎(chǔ)技術(shù)完全相同ItemTD-LTELTEFDD信道帶寬配置靈活1.4M,3M,5M,10M,15M,20M1.4M,3M,5M,10M,15M,20M多址方式DL:OFDMUL:SC-FDMA（考慮降低終端的峰均比）DL:OFDMUL:SC-FDMA（考慮降低終端的峰均比）編碼方式卷積碼,Turbo碼卷積碼,Turbo碼調(diào)制方式QPSK,16QAM,64QAMQPSK,16QAM,64QAM功控方式開閉環(huán)結(jié)合開閉環(huán)結(jié)合鏈路自適應(yīng)支持支持擁塞控制支持支持移動(dòng)性最高支持350km/h（支持inter/intra-RATHO）最高支持350km/h（支持inter/intra-RATHO）語音解決方案CSFB/SRVCCCSFB/SRVCC系統(tǒng)架構(gòu)全I(xiàn)P扁平化結(jié)構(gòu)全I(xiàn)P扁平化結(jié)構(gòu)不同點(diǎn)：本質(zhì)都是由TDD與FDD雙工方式差異而來雙工方式差異幀結(jié)構(gòu)差異多天線技術(shù)差異正面：TDD支持非對(duì)稱的上下行時(shí)隙配置，可將更多帶寬分配給下行反面：由于相鄰基站間的交叉時(shí)隙干擾問題，還不能夠做到動(dòng)態(tài)的時(shí)隙配比調(diào)整不同運(yùn)營商的TDD相鄰頻譜需要配置相同時(shí)隙配比，否則有干擾，需要額外劃分保護(hù)帶對(duì)時(shí)鐘同步提出更高要求，否則遠(yuǎn)端干擾TDD：時(shí)分（Gp時(shí)間間隔）FDD：頻分（雙工頻率間隔）正面：TDD利用上下行信道衰落的一致性，可以支持多天線“波束賦型”算法，提高信噪比反面：“波束賦型”需要4天線或者8天線才支持，增加了天面復(fù)雜度，和設(shè)備處理能力要求單載波帶寬差異FDD和TDD單載波最大信道帶寬都是20MHz，但是FDD上下行累計(jì)是40MHz；而TDD上下行累計(jì)依然是20MHz；導(dǎo)致TDD單載波峰值速率吃虧，更需要CA10%的不同點(diǎn)說明(1)頻段幀結(jié)構(gòu)子幀配置HARQ處理過程同步RRU頻段1-14,17-26類型1(FDD采用10ms的幀結(jié)構(gòu))按上下行分配固定HARQ次數(shù)和事件延遲不同的主同步與輔同步信號(hào)符號(hào)位置雙工器1dB插損頻段33-43類型2(支持10ms的幀結(jié)構(gòu),也支持5ms的幀結(jié)構(gòu),一般用5ms的幀結(jié)構(gòu),主要兩個(gè)原因,TDS,二是性能)靈活的子幀配比可變HARQ次數(shù)，以及時(shí)間延遲不同的主同步與輔同步信號(hào)符號(hào)位置T/R轉(zhuǎn)換器

2-2.5dB插損LTETDDLTEFDD10%的不同點(diǎn)說明(2)波束成型MIMO工作模式ReferenceSignal(RS)隨機(jī)接入前導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)干擾不支持beamforming支持模式1–6格式0–3不要求整網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格同步LTETDDLTEFDD支持beamforming支持模式1–8格式0–4整網(wǎng)絡(luò)要求嚴(yán)格同步下行：基于小區(qū)的參考信號(hào)RS上行：支持DMRSandSRS，SRS在數(shù)據(jù)子幀上下行：支持UE級(jí)別和小區(qū)級(jí)別的參考信號(hào)RS上行：支持DMRS和SRS，SRS在UpPTS上目錄一、

TDD與FDD差異概述二、TDD與FDD差異詳解頻段：3GPP規(guī)定的FDD工作頻段E-UTRABandUplinkDownlinkDuplexMode11920MHz–1980MHz2110MHz–2170MHzFDD21850MHz–1910MHz1930MHz–1990MHzFDD31710MHz–1785MHz1805MHz–1880MHzFDD41710MHz–1755MHz2110MHz–2155MHzFDD5824MHz–849MHz869MHz–894MHzFDD6830MHz–840MHz875MHz–885MHzFDD72500MHz–2570MHz2620MHz–2690MHzFDD8880MHz–915MHz925MHz–960MHzFDD91749.9MHz–1784.9MHz1844.9MHz–1879.9MHzFDD101710MHz–1770MHz2110MHz–2170MHzFDD111427.9MHz–1452.9MHz1475.9MHz–1500.9MHzFDD12698MHz–716MHz728MHz–746MHzFDD13777MHz–787MHz746MHz–756MHzFDD14788MHz–798MHz758MHz–768MHzFDD17704MHz–716MHz734MHz–746MHzFDD18815MHz–830MHz860MHz–875MHzFDD19830MHz–845MHz875MHz–890MHzFDD20832MHz–862MHz791MHz–821MHzFDD211447.9MHz–1462.9MHz1495.9MHz–1510.9MHzFDD223410MHz–3500MHz3510MHz–3600MHzFDDLTER9協(xié)議新增18-21頻段，R10協(xié)議新增22頻段頻段：3GPP規(guī)定的TDD工作頻段E-UTRABandUplinkDownlinkDuplexMode331900MHz–1920MHz1900MHz–1920MHzTDD342010MHz–2025MHz2010MHz–2025MHzTDD351850MHz–1910MHz1850MHz–1910MHzTDD361930MHz–1990MHz1930MHz–1990MHzTDD371910MHz–1930MHz1910MHz–1930MHzTDD382570MHz–2620MHz2570MHz–2620MHzTDD391880MHz–1920MHz1880MHz–1920MHzTDD402300MHz–2400MHz2300MHz–2400MHzTDD412500MHz—2690MHz2500MHz—2690MHzTDD423400MHz—3600MHz3400MHz—3600MHzTDD433600MHz—3800MHz3600MHz—3800MHzTDD44703MHz—803MHz703MHz—803MHzTDDLTER10協(xié)議新增Band42和Band43，主要用于英國，愛爾蘭等國家。Band42-44都有100M帶寬，可用作eRelay。幀結(jié)構(gòu)：是LTETDD/FDD差異的核心DwPTS至少3個(gè)OFDM符號(hào)第三個(gè)符號(hào)中間72個(gè)RE發(fā)送P-SCH控制信道最多占兩個(gè)符號(hào)，而普通子幀的控制信道最多可以占三個(gè)符號(hào)導(dǎo)頻與普通子幀一樣，如果導(dǎo)頻符號(hào)在GP內(nèi)，不發(fā)送物理層GP的作用：上下行傳輸時(shí)延、上下行收發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)間、避免基站間干擾、與其它TDD系統(tǒng)兼容GP大小決定了TDD支持最大的小區(qū)半徑的大小注：TDD小區(qū)真實(shí)的小區(qū)半徑（除去可使用功控進(jìn)行調(diào)整的）共有三個(gè)參數(shù)共同決定，三者取小，一個(gè)是上下行轉(zhuǎn)換間的GP，第二個(gè)是preamble的接入格式（即大家所說的GT），第三個(gè)參數(shù)是prachcyclicshiftSpecial-subframeconfigurationDwPTSGPUpPTS最大小區(qū)半徑03101107公里194142.8公里2103132.1公里3112121.4公里4121110.7公里539296.3公里693232.1公里7102221.4公里8111210.7公里物理層TDD下行子幀信道結(jié)構(gòu)物理層下行信道差異TDD的上行信道配置FDD的上行信道配置上行信道配置物理層上行信道特性差異物理層上下行鏈路基本特性物理層主要流程及差異TDD上下行子幀比例MAC特性差異DRX流程上下行信道調(diào)度隨機(jī)接入流程隨機(jī)接入資源分配隨機(jī)接入PreambleSounding參考信號(hào)資源配置PDCCH上行ULGrant調(diào)度指示HARQ通道數(shù)HARQ上行反饋時(shí)序HARQ下行反饋時(shí)序HARQ反饋：TDD中ACK與初傳數(shù)據(jù)之間為變量，復(fù)雜度高根據(jù)協(xié)議，下行數(shù)據(jù)必須在上行子幀上反饋ACK/NACK，且與初傳數(shù)據(jù)存在定時(shí)關(guān)系，以節(jié)省信令開銷：FDD：上下行子幀配比固定，ACK與初傳數(shù)據(jù)的間隔固定為4個(gè)TTITDD：上下行子幀配比不固定，4個(gè)TTI后不一定是期望的上行子幀，因此ACK與初傳數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔也是一個(gè)變量，如圖：定時(shí)關(guān)系的不固定，增加了算法的復(fù)雜度和實(shí)現(xiàn)的難度下行HARQ反饋的最大時(shí)延是13個(gè)TTI，大大增加了HARQ進(jìn)程的RTT，這對(duì)UE的物理層存儲(chǔ)能力提出了極大的挑戰(zhàn)同步：同步信號(hào)設(shè)計(jì)不同TDDFDDLTETDD和LTEFDD主同步信號(hào)（PSS）和輔同步信號(hào)（SSS）生成一樣，傳遞信息一樣LTETDD和LTEFDD幀結(jié)構(gòu)中，同步信號(hào)的相對(duì)位置不同，F(xiàn)DD主輔同步信號(hào)是連續(xù)的，TDD主輔同步信號(hào)間隔了兩個(gè)符號(hào)FDD中P-SCH在第0/5子幀的最后一個(gè)符號(hào)，S-SCH在第0/5子幀的倒數(shù)第二個(gè)符號(hào)；TDD中P-SCH在DwPTS的第三個(gè)符號(hào)，S-SCH在0/5子幀的最后一個(gè)符號(hào)利用主輔同步信號(hào)的相對(duì)位置不同，UE可以在小區(qū)搜索的初始階段識(shí)別系統(tǒng)是FDD還是TDD小區(qū)基站間嚴(yán)格同步MIMO和BF的差異對(duì)比空間復(fù)用（MIMO）利用較大間距的天線陣元之間或賦形波束之間的不相關(guān)性，向一個(gè)終端/基站并行發(fā)射多個(gè)數(shù)據(jù)流，提高系統(tǒng)峰值吞吐量UE1Layer1,CW1,AMC1UE2Layer2,CW2,AMC2MIMO空間分集利用較大間距的天線陣元之間或賦形波束之間的不相關(guān)性，發(fā)射或接收一個(gè)數(shù)據(jù)流，避免單個(gè)信道衰落對(duì)整個(gè)鏈路的影響，提升鏈路可靠性codewordUE1User1Mod波束賦形（BeamForming）利用較小間距的天線陣元之間的相關(guān)性，通過陣元發(fā)射的波之間形成干涉，集中能量于某個(gè)（或某些）特定方向上，形成窄波束，對(duì)準(zhǔn)特定用戶，增大信噪比，提高邊緣和平均吞吐量，擴(kuò)展覆蓋范圍。需要利用TDD上下行使用相同頻率，信道衰落一致的特點(diǎn)，并且四發(fā)射通道或八發(fā)射通道，才支持波束賦形FDD和TDD都支持只有TDD支持，因?yàn)樯舷滦型l，信道具有互易性MIMO和BF主要是從下行方向提高容量。上行終端只支持單發(fā)，基站多天線接收可改善反向覆蓋范圍典型MIMO模式：2*2：雙流：基站RRU雙發(fā)，終端雙收；2通道天線4*2，雙流：基站RRU四發(fā)，終端雙收；4通道天線4*4：四流：基站RRU四發(fā)，終端四收，4通道天線典型BF模式：單流BF：不依賴終端雙流BF：不依賴終端FDD與TDD對(duì)天線的要求不同智能天線的原理智能天線的原理FDD非智能天線，寬波束TDD智能天線（4或8通道），波束賦形生成窄波束優(yōu)勢：MIMO效果最好，天線增益大，體積小，成本低，便于與2G/3G網(wǎng)絡(luò)共天饋代價(jià)：波束賦形效果較差優(yōu)勢：

波束賦形（BeamForming）效果最好，代價(jià)：天線增益小2dB，天線體積大，成本高。（可通過兩組雙極化支持雙流2*2MIMO）采用8通道天線，會(huì)進(jìn)一步增加天面空間不足場景FDD與TDD共天饋的工程難度Beamforming原理與應(yīng)用波束賦形（Beamforming）是一種下行多天線技術(shù)，基站在發(fā)射端對(duì)數(shù)據(jù)先加權(quán)再發(fā)送，形成窄的發(fā)射波束，將能量對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)用戶如圖所示。波束賦形可以不利用終端來反饋所需信息，來波方向和路損信息可以在基站側(cè)通過測量上行接受信號(hào)獲得，并且不要求上行使用多根天線進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。該特性的益處：提高UE來波方向信噪比提升系統(tǒng)容量和覆蓋范圍。單流Beamforming傳輸模式是指在一塊OFDM時(shí)頻資源上傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)流，適合于信道質(zhì)量較差的情況。單流可以提升SNR從而獲取分集增益，分集增益一般較?。?dB左右）以4天線為例，單流下行加權(quán)發(fā)送如所示：數(shù)據(jù)流S與4個(gè)權(quán)值w1~w4進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算后，送到4個(gè)天線端口發(fā)射。Beamforming的分類（單流）Beamforming雙流傳輸模式是指在一塊OFDM時(shí)頻資源上傳輸兩個(gè)數(shù)據(jù)流，形成空間復(fù)用，適合于信道質(zhì)量好的情況。以4天線為例，雙流下行加權(quán)發(fā)送如所示。兩個(gè)數(shù)據(jù)流S1、S2，每根天線有兩個(gè)權(quán)值wi1，wi2。數(shù)據(jù)流S1與4個(gè)權(quán)值w11~w41進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，數(shù)據(jù)流S2與另外4個(gè)天線權(quán)值w12~w42進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，加權(quán)后的兩個(gè)流相加，送到4個(gè)天線端口發(fā)射。Beamforming的分類（雙流）Beamforming應(yīng)用配置波束賦形天線前，對(duì)于交叉極化天線，需要了解天線端口編號(hào)與同極化的對(duì)應(yīng)關(guān)系。4天線和8天線的天線振子單元與RRU端口的連接必須與圖所示的連接保持一致。4天線交叉極化映射圖4天線線陣極化映射圖4天線圓陣同極化映射圖8天線交叉極化映射圖TDD和FDD在RRU射頻雙工方式的差異TD-LTE和LTEFDD在BBU等基帶處理上，軟硬件完全相同，可以共用；TDDRRU因?yàn)橐胧瞻l(fā)轉(zhuǎn)換器，插損和噪聲系數(shù)大于FDD，整體損失約1dB；TDDFDD發(fā)射和接收的雙工方式不同RF+PA部分相同（有頻段差異）數(shù)字中頻基帶處理CPRI數(shù)字中頻基帶處理CPRI基帶處理