固定無線接入點到多點系統(tǒng)中時分雙工與頻分雙工之對比
引言
頻分雙工(FDD),也稱為全雙工,操作時需要兩個獨立的信道。一個信道用來向下傳送信息,另一個信道用來向上傳送信息。兩個信道之間存在一個保護頻段,以防止鄰近的發(fā)射機和接收機之間產(chǎn)生相互干擾。
時分雙工(TDD),也稱為半雙工,只需要一個信道。無論向下還是向上傳送信息都采用這同一個信道。因為發(fā)射機和接收機不會同時操作,它們之間不可能產(chǎn)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(yè)務非對稱性反應時間
射頻規(guī)劃及干擾,包括自干擾和共存干擾
系統(tǒng)的相對復雜度(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方式支持者提出的采用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(tǒng)的頻率分配及發(fā)放執(zhí)照的工作中,大部分國家都采用了較適宜于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信道,或者很寬的連續(xù)頻段,因此在采用FDD方案時,能夠保證充分的發(fā)送-接收頻率間隔,從而克服了FDD收發(fā)信機中必須將發(fā)送信號和接收信號隔離開來的困難。
但是,并非所有的點到多點系統(tǒng)中的頻率分配方案都適宜于FDD。例如,為了有效利用LMDS的B段頻譜,必須滿足發(fā)送-接收間隔約為225MHz的要求。這對于工作于31GHz的FDD無線電是一個非常大的挑戰(zhàn)。近年來,越來越多的頻率分配方案已經(jīng)不再采用傳統(tǒng)的成對信道分配方法了,因此為采用TDD方案產(chǎn)生了巨大的促進作用。
圖2 采用QPSK調制方案時ETSI頻譜屏蔽
圖3 采用64QAM調制方案時ETSI頻譜屏蔽
系統(tǒng)的相對復雜度
一般認為,TDD微波無線系統(tǒng)比FDD微波無線系統(tǒng)簡單。因為系統(tǒng)復雜度直接決定了系統(tǒng)成本,因此TDD系統(tǒng)成本較低。在FDD系統(tǒng)中,造成系統(tǒng)具有較大復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(fā)送信號干擾十分敏感的接收機前端。若發(fā)送功率為+20dBm,接收機QPSK門限為-80dBm(假定噪聲功率約為-90dBm),必須將間隔設計成大于110dB。在微波和毫米波段,當頻譜分配要求發(fā)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(zhàn)性的難題。這些技術難題,再加上這些系統(tǒng)中濾波器的設計要求將大大增加FDD無線系統(tǒng)的復雜度和成本價。
結語
TDD可以很容易地適應任何類型的頻率分配方案。由于TDD系統(tǒng)架構較簡單,當新的頻率分配方案出現(xiàn)時,很容易進行重新設計且需要代價較小�！�
