頻分雙工

頻分雙工

頻分雙工,採用包交換等技術,可突破二代發展的瓶頸,實現高速數據業務,並可提高頻譜利用率,增加系統容量。

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頻分雙工
Frequency Division Duplex
FDD模式的特點是在分離(上下行頻率間隔190MHz)的兩個對稱頻率通道上,系統進行接收和傳送,用保護頻段來分離接收和傳送通道。
採用包交換等技術,可突破二代發展的瓶頸,實現高速數據業務,並可提高頻譜利用率,增加系統容量。但FDD必須採用成對的頻率,即在每2x5MHz的帶寬內提供第三代業務。該方式在支持對稱業務時,能充分利用上下行的頻譜,但在非對稱的分組交換(網際網路)工作時,頻譜利用率則大大降低(由於低上行負載,造成頻譜利用率降低約40%),在這點上,TDD模式有著FDD無法比擬的優勢。
時分雙工與頻分雙工之對比
頻分雙工(FDD),也稱為全雙工,操作時需要兩個獨立的通道。一個通道用來向下傳送信息,另一個通道用來向上傳送信息。兩個通道之間存在一個保護頻段,以防止鄰近的發射機和接收機之間產生相互干擾。
時分雙工(TDD),也稱為半雙工,只需要一個通道。無論向下還是向上傳送信息都採用這同一個通道。因為發射機和接收機不會同時操作,它們之間不可能產生干擾。
為了全面對比這兩種雙工方式,必須提供每種方式的下列屬性:
頻段位置及時分/FDD方式的合適性
頻譜效率及業務非對稱性反應時間
射頻規劃及干擾,包括自干擾和共存干擾
系統的相對複雜度(代價差異)
前兩項是選擇TDD而非FDD方式的主要因素,后三項是FDD方式支持者提出的採用TDD方式時必須克服的缺點。
頻率分配及FDD或TDD的適宜性
在固定無線接入系統的頻率分配及發放執照的工作中,大部分國家都採用了較適宜於FDD方案的初始頻率分配。因為這些頻率分配方案都具有間隔很寬的通道,或者很寬的連續頻段,因此在採用FDD方案時,能夠保證充分的發送-接收頻率間隔,從而克服了FDD收發信機中必須將發送信號和接收信號隔離開來的困難。
但是,並非所有的點到多點系統中的頻率分配方案都適宜於FDD。例如,為了有效利用LMDS的B段頻譜,必須滿足發送-接收間隔約為225MHz的要求。這對於工作於31GHz的FDD無線電是一個非常大的挑戰。近年來,越來越多的頻率分配方案已經不再採用傳統的成對通道分配方法了,因此為採用TDD方案產生了巨大的促進作用。
系統的相對複雜度
一般認為,TDD微波無線系統比FDD微波無線系統簡單。因為系統複雜度直接決定了系統成本,因此TDD系統成本較低。在FDD系統中,造成系統具有較大複雜度和較高成本的一個主要部件是雙工器。雙工器必須防止高功率的發送信號干擾十分敏感的接收機前端。若發送功率為+20dBm,接收機QPSK門限為-80dBm(假定雜訊功率約為-90dBm),必須將間隔設計成大於110dB。在微波和毫米波段,當頻譜分配要求發送機和接收機之間具有較小的頻率間隔時,滿足這個設計目標將是一個十分具有挑戰性的難題。這些技術難題,再加上這些系統中濾波器的設計要求將大大增加FDD無線系統的複雜度和成本價。
TDD可以很容易地適應任何類型的頻率分配方案。由於TDD系統架構較簡單,當新的頻率分配方案出現時,很容易進行重新設計且需要代價較小
出處:6IC電子工程師