《移動(dòng)通信技術(shù)》課件-3主題三 雙工技術(shù)

移動(dòng)通信技術(shù)主題三：雙工技術(shù)一區(qū)分移動(dòng)通信收與發(fā)主題引入移動(dòng)通信中釆用什么方式來(lái)區(qū)分信號(hào)的收發(fā)，就是移動(dòng)通信的工作方式。根據(jù)系統(tǒng)的不同，收發(fā)的方式也有所區(qū)別。試著想一想，為什么在對(duì)講機(jī)的使用過(guò)程中，通信的一方在說(shuō)完通話內(nèi)容之后要說(shuō)OVER?通信的另外一方才開(kāi)始說(shuō)話呢？主題三

雙工技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解移動(dòng)通信的工作方式分類(lèi);掌握雙工技術(shù)的基本概念及其分類(lèi);掌握FDD/TDD基本原理及優(yōu)缺點(diǎn);了解雙工技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：理解FDD\TDD的基本原理;難點(diǎn)：針對(duì)具體的移動(dòng)通信系統(tǒng)，能夠試著分析該系統(tǒng)使用哪種工作方式。1.移動(dòng)通信工作方式分類(lèi)

單向通信：通信雙方中的一方只能接收信號(hào)，而另一方只能發(fā)送信號(hào)，不能互逆。如BP機(jī)、遙控器。

雙向通信：通信雙方都可以接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)。如電話機(jī)、手機(jī)、對(duì)講機(jī)等。

按無(wú)線設(shè)備工作方式的不同，

雙向通信可分為單工、雙工和半雙工三種方式。2.雙工的基本概念單工通信移動(dòng)通信的雙方只能交替地進(jìn)行發(fā)信和收信，不能同時(shí)進(jìn)行發(fā)信和收信,如對(duì)講機(jī)。發(fā)端信道收端雙工通信通信的雙方在通話時(shí)收發(fā)信機(jī)均同時(shí)工作，即任意一方在發(fā)話的同時(shí)，也能收聽(tīng)到對(duì)方的信息。3.雙工技術(shù)的分類(lèi)雙工技術(shù)一頻分雙工(FDD)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)使用兩段不同的頻率來(lái)區(qū)分；頻差：幾MHZ到幾十MHZ。反向/上行信道|前向/下行信道---------J-------

頻率---頻率分隔--雙工技術(shù)一時(shí)分雙工(TDD)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)使用相同的頻率、不同的時(shí)間加以區(qū)分我國(guó)的3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA中就釆用了此技術(shù)。反向/上行信道|前向/下行信道-------------J---------時(shí)間<---時(shí)間分隔?4.雙工技術(shù)的特點(diǎn)雙工技術(shù)一頻分雙工（FDD）特點(diǎn)：需占用兩個(gè)頻段才能工作，占用頻譜資源多，MS在通信中發(fā)射機(jī)經(jīng)常處于發(fā)射狀態(tài)，耗電大。送話器受話器送話器受話器4.雙工技術(shù)的特點(diǎn)雙工技術(shù)一時(shí)分雙工(TDD)?易于使用非對(duì)稱(chēng)頻段，無(wú)需具有特定雙工間隔的成對(duì)頻段?適應(yīng)用戶業(yè)務(wù)需求，靈活配置時(shí)隙，優(yōu)化頻譜效率?上行和下行使用同個(gè)載頻，故無(wú)線傳播是對(duì)稱(chēng)的，有利于智能天線技術(shù)的實(shí)現(xiàn)?無(wú)需笨重的射頻雙工器，小巧的基站，降低成本。時(shí)分雙工(TDD):上行頻帶和下行頻帶相同頻分雙工(FDD):上行頻帶和下行頻帶分離U上行D下行未使用5.雙工技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)有六大移動(dòng)通信系統(tǒng)釆用的雙工技術(shù):2G3G4GGSMCDMAWCDMACDMA2000TD-SCDMALTEFDD?????TDD??通信系統(tǒng)雙工方式5.

雙工技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用FDD/TDD在3G頻譜上的比較:1755178518501880192019802010202521102170220023002400FDDTDD5.雙工技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用?頻分雙工FDD在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的具體應(yīng)用系統(tǒng)上行（MHz）下行(MHz)GSM450450.4-457.6460.4-467.6GSM480478.8-486488.8-496GSM710698-716728-746GSM750777-793747-763T-GSM810806-821851-866GSM850824-849869-894P-GSM900890-915935-960E-GSM900880-915925-960R-GSM900876-915921-960ER-GSM900873-915918-960

FDD系統(tǒng)上行（手機(jī)到基站）和下行（基站到手機(jī)）各使用了一個(gè)頻段，且上下行頻段是完全對(duì)稱(chēng)的，帶寬相同。為防止上下行之間的干擾,上下行之間會(huì)有保留一定的間隔，即雙工間隔。5.雙工技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用?頻分雙工FDD在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的具體應(yīng)用CDMA20001XEV-DO/CDMA2000IxRTT/IxAdvanced頻段號(hào)RL（上行）FL（下行）BC0815-849860-894BC11850-19101930?1990BC2872-915917-960BC3887-925832-870BC41750-17801840-1870BC5410-483420-493BC61920?19802110?2170BC7776-788746-758BC81710-17851805-1880BC9880-915925-960BC10806?901851-940BC11410-483420-493BC12870-876915-921BC132500-25702620-2690BC141850-19151930-1995BC151710-17552110-2155BC162502-25682624-2690LTE/LTE-AdvancedATE-AdvaneedProFDDJffi?(MHz)頻段號(hào)上行下行11920-19802110-217021850-19101930-199031710-17851805-188041710-17552110-215572500-25702620-26908880-915925-96091749.9-1784.91844.9-1879.9101710-17702110-2170111427.9-1447.91475.9-1495.912699-716729-74613777-787746-75614788-798758-76817704-716734-746(LTEonly)18815-830860-875(LTEonly)19830-845875-89020832-862791-821211447.9-1462.91495.9-1510.9223410-34903510-3590232000-20202180-2200(LTEonly)241626.5-1660.51525-1559(LTEonly)251850-19151930-199526814-849859-89427807-824852-869(LTEonly)28703-748758-803(LTEonly)29—717-728(LTEonly)302305-23152350-2360(LTEonly)31452.5-457.5462.5-467.5(LTEonly)32—1452-1496651920-20102110-2200(LTEonly)661710-17802110-2200(LTEonly)5.雙工技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用時(shí)分雙工TDD在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的具體應(yīng)用在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)TD-SCDMA以及第四代TD-LTE中得以應(yīng)用。TD-SCDMATDDWR(MHz)頻段號(hào)頻率范圍損段號(hào)頻率范圍(MHz)331900-1920331900-1920342010-2O2S351850-1910342010-2025361930-1990351850-191D371910-1930382570-2620361930-1990391880-1920402300-2400371910-19304124962690(LTEonly)382570^2620423400-3600anonly)433600-3800(LTEonly)391880-192044703-803(LTEonly)402300-2400451447-1467(LTEonly)465150-5925(ITEonly)5.雙工技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用?時(shí)分雙工TDD的具體應(yīng)用（以TD-LTE系統(tǒng)為例）

DL/UL子幀分配?

一個(gè)無(wú)線幀分為兩個(gè)5ms半幀，幀長(zhǎng)10ms；?每個(gè)10ms幀由10個(gè)1ms的子幀組成；?在同一頻率上，10個(gè)子幀的上下行分配策略可以設(shè)置（共7種）。Oneradioframe,Tf=307200“=10msOnehalf-frame,153600Ts=5msD:DownlinksubframeU:UplinksubframeS:SpecialsubframeUplinkdownlinkconfigurationDownlink-to-UplinkSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUD30720TsSubframe#0Subframe#2Subframe#3Subframe#4Subframe#5Subframe#7Subframe#8Subframe#9DwPTS:DownlinkPilotTimeSlotGP:GuardPeriodDwPTSUpPTSDwPTSU