大家好,我是小枣君。
上节课,我们介绍了RB、RE和载波的基本知识。
上集回顾:
大家都知道,LTE通常分为FDD LTE和TDD LTE(通常也写作TD-LTE)。
FDD和TDD是什么?它们是两种不同的双工方式:
TDD,时分双工(Time Division Duplexing)
FDD,频分双工(Frequency Division Duplexing)
它们的区别,通过下面的图就能看出来:
举个例子,就像双车道和单车道。
FDD,双车道,一个车道只能走一个方向,双向互不干扰。
TDD,单车道,不同时间允许走不同的方向。
从系统整体来说,FDD LTE和TDD LTE的区别很小。
无线接口协议上,两者绝大部分都是相同的:
TDD和FDD,区别就在于物理层(physical layer,PHY)。
什么是帧?上节课,我们提到了RB(资源块),也提到了“时隙”。
时隙再往上,就是帧了。
简单理解,帧也是数据传输的载体单位,就是上节课所说的“豆腐块”。
LTE共支持两种无线帧结构:
Frame structure type 1 (适用于FDD)
Frame structure type 2 (适用于TDD)
为了方便理解,我们就叫FDD帧结构和TDD帧结构吧。
这就是一个FDD帧结构的样子。
无线帧,也叫无线系统帧,它的长度是10ms。
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为什么无线帧的长度是10ms?
这就需要一点大学“信号与系统”方面的知识了。
它是这么得出来的:
看不懂?没关系,记住一个无线帧是10ms,就OK了。
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一个无线帧,包括10个子帧。每个子帧,包括2个时隙。
1 slot(时隙)= 0.5 ms
1 subframe(子帧) = 1 ms
1 frame(无线帧) = 10ms
现在,我们再来看TDD帧结构。
大家发现,TDD帧结构比FDD帧结构复杂,是不?
确实如此。。。
TDD帧结构里面,除了无线帧和子帧之外,中间还有一个“半帧”。
一个无线帧,包括2个半帧。每个半帧,包括5个子帧。
1 slot(时隙)= 0.5 ms
1 subframe(子帧) = 1 ms
1 half-frame(半帧)= 5 ms
1 frame(无线帧) = 10ms
大家一定发现了,1号、6号子帧与其它子帧不太一样啊。。。
DwPTS、GP、UpPTS,这3个家伙是什么鬼?
是的,1号和6号子帧,叫做特殊子帧。
特殊子帧里面包括3个特殊时隙:
DwPTS : Downlink Pilot Time Slot 下行导频时隙
GP : Guard Period 保护间隔
UpPTS : Uplink Pilot Time Slot 上行导频时隙
大家知道,TDD在一条马路上来回开车,当然会存在控制和调度问题。
为了节省网络开销,TD-LTE允许利用特殊时隙DwPTS和UpPTS传输系统控制信息。
GP用于上行和下行的隔离。小区半径越大,GP就应该越大。
其实,大家都应该能够理解,对于同一个车道,会存在不同的运输场景:
A到B的车多(不对称)
B到A的车多(不对称)
A到B和B到A的车一样多(对称)
如果你是FDD,那么,遇到上下行车辆不均衡的情况,就会出现资源浪费:
搞TDD,虽然会带来一些管理上的开销,但总体上还是提高了资源的利用率。
在TDD帧结构里面,就根据不同的场景,定制化设计了不同的时隙配比方式。
D : Downlink subframe 下行子帧
U : Uplink subframe 上行子帧
S : Special subframe 特殊子帧
那个5ms和10ms是什么意思呢? 代表转换周期。
转换周期为5ms,表示每5ms就有一个特殊时隙。每10ms有两个上下行转换点。适合时延要求高的场景。
转换周期为10ms,表示每10ms就有一个特殊时隙。对时延的保证略差。但是系统损失的容量较小。
鱼与熊掌,不可兼得啦。
TDD相对于FDD,有哪些优势呢?
能够灵活配置频率,使用FDD不易使用的零散频段;
可以通过调整上下行时隙转换点,灵活支持非对称业务;
具有上下行信道一致性,基站的接收和发送可以共用部分射频单元,降低了设备成本;
接收上下行数据时,不需要收发隔离器,只需要一个开关即可,降低了设备的复杂度。
缺点也很明显。。。
TDD系统上行链路发射功率的时间比FDD短,因此TDD基站的覆盖范围明显小于FDD基站;
TDD系统收发信道同频,无法进行干扰隔离,系统内和系统间存在干扰;
为了避免与其他无线系统之间的干扰,TDD需要预留较大的保护带,影响了整体频谱利用效率;
因为高速运动下信道变化快,TDD分时系统导致手机报告的信道消息有所延迟,所以TDD系统在高速场景下不如FDD。
总而言之,大家不要对TD-LTE抱有偏见,TDD在很多应用场景下,还是有它的优势滴。如果TDD和FDD融合组网,那也是一个很不错的选择哟!
好啦!今天就到这里哈!
感谢大家的观看!