【技术】FDD和TDD有什么区别？

是德科技与您一起探讨FDD和TDD的区别。TDD与FDD在工作原理，帧结构、物理层技术、无线资源配置等方面有着具体的区别，有着各自的优势和不足。并且，这两种模式支持的频段也是不同的。首先，TDD和FDD是什么意思？

TDD LTE：时分双工，意思是发射和接收信号是在同一频率信道的不同时隙中进行的。

FDD LTE：频分双工，意思是采用两个对称的频率信道来分别发射和接收信号。

利用车道举例子，TDD是单车道，单向通过，FDD是双车道，双向通行，因此效率更高。

工作原理上也不同，FDD是在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送的，利用保护频段，也就是频段的“隔离带，来分离接收和发送信道。FDD必须采用成对的频率，依靠频率来区分上行和下行链路，其单方向的资源在时间上是连续的。在支持对称业务时，也就是对接收和发送的需求差不多时，FDD能充分利用上下行的频谱，但在支持非对称业务时，频谱利用率将大大降低。此外，TDD与FDD在帧结构、物理层技术、无线资源配置等方面也有着具体的区别，有着各自的优势和不足。并且，这两种模式支持的频段也是不同的。

FDD模式和TDD模式TDD模式与FDD模式的区别与特点

TDD是一种通信系统的双工方式，在移动通信系统中用于分离接收和传送信道。移动通信目前正向第三代发展，中国于1997年6月提交了第三代移动通信标准草案（TD-SCDMA），其TDD模式及智能天线新技术等特色受到高度评价并成三个主要候选标准之一。在第一代和第二代移动通信系统中FDD模式一统天下，TDD模式没有引起重视。但由于新业务的需要和新技术的发展，以及TDD模式的许多优势，TDD模式将日益受到重视。

一、TDD和FDD是什么意思？

TDD（Time Division Duplexing）时分双工技术，在移动通信技术使用的双工技术之一，与FDD相对应，是在帧周期的下行线路操作中及时区分无线信道以及继续上行线路操作的一种技术。

FDD频分双工(Frequency Division Duplexing)是移动通信系统中使用的全双工通信技术的一种，与TDD相对应。FDD采用两个独立的信道分别进行向下传送和向上传送信息的技术。为了防止邻近的发射机和接收机之间产生相互干扰，在两个信道之间存在一个保护频。

图 1

TDD：时分双工(Time Division Duplexing)，收发共用一个射频频点，上、下行链路使用不同的时隙来进行通信。

FDD：频分双工(Frequency Division Duplexing)，收发使用不同的射频频点来进行通信。

TDD和FDD通信原理

TDD和FDD已经是比较成熟的技术了，这些拓扑广泛用于高级无线通信系统，例如WLAN，WiMAX（固定/移动），LTE等。

如图所示，在TDD系统中，收发系统在不同的时刻都使用了相同的频段，即Fc频段。而在FDD系统中，收发系统在同一时刻使用不同的频带Fc1和Fc2进行信号传输。

图 2

我们知道，在蜂窝/无线通信系统中，从基站到用户站的传输称为下行链路，而从用户站到基站的传输称为上行链路。

在TDD系统中，上行链路和下行链路的信号传输时间尺上按序排列，即上行链路在“t1”时隙发送，而下行链路在“t2”时隙发送，两个发送时隙直接有保护时间间隔。上行链路和下行链路传输都是在相同的RF载波频率（Fc）上进行。

在FDD系统中，上行链路和下行链路的信号在同一时隙（'t1'）上进行传输，但是上行链路和下行链路被调制到两个不同的频率Fc1和Fc2上。

FDD是一种出现较早的技术，比较适合于类似语言这样的对称流量的应用，而TDD适合于诸如Internet或其他以数据为中心的突发性，非对称流量的应用。

（1）在TDD中，发送器和接收器的工作频段相同，但分间工作。因此，TDD系统可共用滤波器，混频器，频率源和合成器，从而降低了隔离发射和接收天线之间的复杂性和成本。FDD系统使用一个双工器和/或两个需要空间分隔的天线，不能重复使用资源，导致FDD系统的硬件成本更高。

（2）TDD比FDD更有效地利用频谱。在服务提供商没有足够带宽的应用环境，发射和接收通道之间没有足够的保护带宽，FDD则不能满足应用需求。

（3）TDD比FDD更加灵活，可以满足动态地重新配置分配的上行和下行带宽以响应客户需求的需求。

（4）TDD允许通过适当的频率规划来减轻干扰。与FDD相比，TDD仅需要一个无干扰信道，而FDD则需要两个无干扰信道。
但是与FDD系统相比，TDD系统需要处理系统间精确的时间同步，从而导致MAC层相对复杂度更高。

FDD与TDD的区别

1.双工方式

TDD：时分双工（Time Division Duplexing），收发共用一个射频频点，上、下行链路使用不同的时隙来进行通信。

FDD：频分双工（Frequency Division Duplexing），收发使用不同的射频频点来进行通信。

2.速率

理论上讲，在相同的带宽条件下，比如FDD分配10M+10M，TDD分配20M，TDD的速率会低于FDD，这主要原因是TDD的帧结构中有个叫做特殊子帧的帧，这些帧会被浪费一部分（比如其中的保护时隙）并不传送任何数据，而FDD的帧不存在这种完全浪费掉的情况。

3.区域覆盖

TD-LTE适合热点区域覆盖，FDD适合广域覆盖。早年高通的一份报告显示，在相同频率相同功率的条件下，FDD比TDD能提供更好的覆盖，TDD覆盖比FDD小80%（DL/UL=2:1）/小40%（DL/UL=1:1）。这主要原因是TDD上行链路存在发射功率的时间（一个10ms帧中）要比FDD时间短。

4.移动台移动速度

FDD是连续控制的系统，TDD是时间分隔控制的系统。在高速移动时，多普勒效应会导致快衰落，速度越高，衰落变换频率越高，衰落深度越深。在目前芯片处理速度和算法的基础上，当数据率为144kb/s时，TDD的最大移动速度可达250km/h，与FDD系统相比，还有一定差距。一般TDD移动台的移动速度只能达到FDD移动台的一半甚至更低。

为了支持尽可能多的频带分配，分别使用频分双工（FDD）和时分双工（TDD）技术支持成对和不成对频谱操作。成对频谱操作称为FDD-LTE，不成对频谱操作称为TD-LTE。

LTE系统支持FDD和TDD两种双工方式。

FDD帧结构

FDD下行帧结构

图 3

FDD下行物理映射

图 4

FDD上行物理映射

图 5

"生成符合LTE和LTE-Advanced FDD通信标准的NB-IoT或eMTC信号，用于使用是德科技信号发生器进行的基站（eNB）测试"

TDD帧结构

DL、UL和特殊子帧

图 6

TDD 5ms开关周期映射

图 7

"这是用于O-RAN Studio支持的PathWave信号生成订阅包，包括5G NR、LTE FDD 和 LTE TDD。"