大家好,我是小棗君。
上節課,我們介紹了RB、RE和載波的基本知識。
上集回顧:
4G LTE到底能有多快?
大家都知道,LTE通常分為FDD LTE和TDD LTE(通常也寫作TD-LTE)。
FDD和TDD是什麼?它們是兩種不同的雙工方式:
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TDD,時分雙工(Time Division Duplexing)
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FDD,頻分雙工(Frequency Division Duplexing)
它們的區别,通過下面的圖就能看出來:
舉個例子,就像雙車道和單車道。
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FDD,雙車道,一個車道隻能走一個方向,雙向互不幹擾。
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TDD,單車道,不同時間允許走不同的方向。
從系統整體來說,FDD LTE和TDD LTE的區别很小。
TDD和FDD,區别就在于物理層(physical layer,PHY)。
什麼是幀?上節課,我們提到了RB(資源塊),也提到了“時隙”。
時隙再往上,就是幀了。
簡單理解,幀也是數據傳輸的載體單位,就是上節課所說的“豆腐塊”。
LTE共支持兩種無線幀結構:
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Frame structure type 1 (适用于FDD)
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Frame structure type 2 (适用于TDD)
為了方便理解,我們就叫FDD幀結構和TDD幀結構吧。
這就是一個FDD幀結構的樣子。
無線幀,也叫無線系統幀,它的長度是10ms。
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為什麼無線幀的長度是10ms?
這就需要一點大學“信号與系統”方面的知識了。
它是這麼得出來的:
看不懂?沒關系,記住一個無線幀是10ms,就OK了。
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一個無線幀,包括10個子幀。每個子幀,包括2個時隙。
1 slot(時隙)= 0.5 ms
1 subframe(子幀) = 1 ms
1 frame(無線幀) = 10ms
現在,我們再來看TDD幀結構。
大家發現,TDD幀結構比FDD幀結構複雜,是不?
确實如此。。。
TDD幀結構裡面,除了無線幀和子幀之外,中間還有一個“半幀”。
一個無線幀,包括2個半幀。每個半幀,包括5個子幀。
1 slot(時隙)= 0.5 ms
1 subframe(子幀) = 1 ms
1 half-frame(半幀)= 5 ms
1 frame(無線幀) = 10ms
大家一定發現了,1号、6号子幀與其它子幀不太一樣啊。。。
DwPTS、GP、UpPTS,這3個家夥是什麼鬼?
是的,1号和6号子幀,叫做特殊子幀。
特殊子幀裡面包括3個特殊時隙:
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DwPTS : Downlink Pilot Time Slot 下行導頻時隙
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GP : Guard Period 保護間隔
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UpPTS : Uplink Pilot Time Slot 上行導頻時隙
大家知道,TDD在一條馬路上來回開車,當然會存在控制和調度問題。
為了節省網絡開銷,TD-LTE允許利用特殊時隙DwPTS和UpPTS傳輸系統控制信息。
GP用于上行和下行的隔離。小區半徑越大,GP就應該越大。
其實,大家都應該能夠理解,對于同一個車道,會存在不同的運輸場景:
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A到B的車多(不對稱)
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B到A的車多(不對稱)
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A到B和B到A的車一樣多(對稱)
如果你是FDD,那麼,遇到上下行車輛不均衡的情況,就會出現資源浪費:
搞TDD,雖然會帶來一些管理上的開銷,但總體上還是提高了資源的利用率。
在TDD幀結構裡面,就根據不同的場景,定制化設計了不同的時隙配比方式。
D : Downlink subframe 下行子幀
U : Uplink subframe 上行子幀
S : Special subframe 特殊子幀
那個5ms和10ms是什麼意思呢? 代表轉換周期。
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轉換周期為5ms,表示每5ms就有一個特殊時隙。每10ms有兩個上下行轉換點。适合時延要求高的場景。
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轉換周期為10ms,表示每10ms就有一個特殊時隙。對時延的保證略差。但是系統損失的容量較小。
魚與熊掌,不可兼得啦。
TDD相對于FDD,有哪些優勢呢?
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能夠靈活配置頻率,使用FDD不易使用的零散頻段;
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可以通過調整上下行時隙轉換點,靈活支持非對稱業務;
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具有上下行信道一緻性,基站的接收和發送可以共用部分射頻單元,降低了設備成本;
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接收上下行數據時,不需要收發隔離器,隻需要一個開關即可,降低了設備的複雜度。
缺點也很明顯。。。
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TDD系統上行鍊路發射功率的時間比FDD短,因此TDD基站的覆蓋範圍明顯小于FDD基站;
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TDD系統收發信道同頻,無法進行幹擾隔離,系統内和系統間存在幹擾;
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為了避免與其他無線系統之間的幹擾,TDD需要預留較大的保護帶,影響了整體頻譜利用效率;
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因為高速運動下信道變化快,TDD分時系統導緻手機報告的信道消息有所延遲,所以TDD系統在高速場景下不如FDD。
總而言之,大家不要對TD-LTE抱有偏見,TDD在很多應用場景下,還是有它的優勢滴。如果TDD和FDD融合組網,那也是一個很不錯的選擇喲!
好啦!今天就到這裡哈!
感謝大家的觀看!
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