[attach]4115[/attach]TD-LTE与FDD-LTE异同点分析
阐述了TD-LTE和FDD-LTE两种制式对网络建设的必要性。主要对比分析了TD-LTE和FDD-LTE两种双工方式的异同点，尤其是对物理层参数、HARQ反馈以及RRU架构设计中差异带来的损耗差异进行剖析，最后还将TD-LTE帧结构特殊子帧三种配置方式的GP长度随手机处理时间的覆盖距离进行了仿真试验。
（1.中国移动通信集团贵州有限公司，贵州 贵阳 550000；
2.华信邮电咨询设计研究院有限公司，浙江 杭州 310014）
【关键词】TD-LTE FDD-LTE HARQ AAS 覆盖距离
1 引言
随着移动通信应用日益广泛，人们对通信容量和
质量提出了更高的要求。尽管目前3G网络建设经过了
几期，但是最大速率达不到2Mbit/s，无法满足用户高
带宽要求，存在多种标准难以实现全球漫游等问题。
3G的局限性和不足推动了第四代移动通信（4G）的发
展。目前有两种制式，分别为TD-LTE和FDD-LTE技
术，了解两种制式异同点对网络建设很有必要。
2 TD-LTE和FDD-LTE相同点
TD-LTE和FDD-LTE相同参数如表1所示。
除表1相同点外，上行参考信号分为DM RS（Demodulation
Reference Signal）和SRS（Sounding Reference
Signal），DM RS解调参考信号，随着PUSCH
或PUCCH一起传输，能够实时地反馈上行信道质量；
S R S 探测参考信号， 不与P U S C H 或P U C C H 一起传
输。
3 TD-LTE和FDD-LTE不同点
TD-LTE和FDD-LTE不同参数如表2所示。
除了表2中不同点外，还有以下主要的差异：
（1）虽然TD-LTE和FDD-LTE帧结构中主同步
信号（PSS）和辅同步信号（SSS）传递信息一样，但
相对位置不同[1-3]；TD-LTE中PSS在DwPTS的第3个
符号，SSS在第1个子帧和第6个子帧的最后1个符号；
FDD-LTE中PSS在第1子帧和第6个子帧中前半子帧的
第7个符号，SSS在第1子帧和第6个子帧中前半子帧的
第6个符号。利用主辅同步信号的相对位置不同，UE
可以在小区搜索的初始阶段识别系统是FDD还是TDD
小区。SRS在LTE FDD中仅在普通子帧传输，而TDLTE
出于提高频谱效率的考虑，SRS既可在普通子帧传
输，也可在UpPTS传输。
（2）根据协议[2-3]，HARQ（Hybrid Automatic
Repeat Request，混合自动重传请求）反馈是下行数
据必须在上行子帧上反馈ACK/NACK后，且与初传数
据存在定时关系，以节省信令开销，FDD-LTE上下行
子帧配比固定，ACK与初传数据的间隔固定为4个TTI
（8ms）；TD-LTE上下行子帧配比不固定，4个TTI后
不一定是期望的上行子帧，因此ACK与初传数据的时间
间隔是一个变量，如图1所示；定时关系的不固定，增
加了算法的复杂度和实现的难度；下行HARQ反馈的最
大时延是13个TTI，大大增加了HARQ进程的RTT，这
对UE的物理层存储能力提出了极大的挑战。
（3）在AAS（Adaptive Antenna System，自适应
天线系统）选择中[4-6]（如图2所示，是利用多个天线
阵元对下行信号进行加权合并，在期望用户上行信号
到达方向形成主波束，在干扰用户方向上形成零陷，
从而达到提高信噪比的目的；AAS是靠对信道准确可
靠的估计来获得波束形成的权值），对
于FDD来说，需要UE对下行信道进行
估计并快速反馈给基站。在高速移动环
境下信道变化很快，信道估计的信令开
销会很大，并且由于UE反馈的时延，
信道估计的实时性无法保证，AAS将无
法工作。而TD-LTE上下行工作在相同
的频段，基站对上行信道的估算权值可
基本准确地反映下行信道状况，不需要
额外的用于AAS的信道估计开销，实时
性也较好，因此AAS更适用于TD-LTE系统。
（4）LTE-FDD收发在不同频段，在RRU架构设
计时需使用一个双工器（相当于2个滤波器）将收发分
开，但会因此引入1dB的插损；TD-LTE收发在不同时间，但在相同频段，在RRU架构设计时需要使用T/R
转换器将RRU的收发通路分时段接入天馈系统，但会
因此引入2～2.5dB的插损，并且由于T/R转换器的转
换时延，同时也将给系统引入一定时延。
（5）与FDD-LTE不同的是，TD-LTE的覆盖距
离受GP（Guard Period，保护间隔）长度影响，由GP
的覆盖距离公式如下：
6
GP -
GP = 10 c /2
μ s μ s
×
占用时间（ ） 手机处理时间（ ）
覆盖距离
（1）
其中，c 是光速，为3×108m/s。
G P覆盖距离随手机处理时间的变化仿真图如图3
所示：
图3中的特殊子帧结构配置DwPTS:GP:UpPTS分别
为12:1:1、10:2:2和3:9:2。可以看出，手机处理时间越长
覆盖距离越短，越容易形成上下行干扰，三种特殊子帧
配置手机处理时间分别超过71.4μs、142.8μs和642.8μs
必然形成干扰，而FDD-LTE上下行分开并不同频，不存
在GP长度影响覆盖从而引起干扰的问题。
手机处理时间（μs）
覆
4 结束语
随着TD-LTE和FDD-LTE试验网相继在各大城市
建设，其中有些电信运营商结合两种制式建设，因此掌
握两种制式的异同点，将为面向试商用的扩大规模试
验，进行与现网互操作及融合组网、两种双工方式的融
合和业务等方面的测试，优化规模试验网络并重点进行
业务应用及终端测试，可解决实际电信运营中可能遇到
的问题，全面验证终端互操作功能和性能水平，这在网
络规划建设以及网络优化中都有重要的意义。
参考文献：
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北京: 机械工业出版社, 2012.
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[6] 沈嘉,索士强,全海洋,等. 3GPP长期演进（LTE）技术原
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