الفرق بين FDD و TDD في LTE

الوصول:

إن ازدواج شعبة التردد (FDD) و ازدواج تقسيم الوقت (TDD) هما آليتان مختلفتان للاتصال اللاسلكي.

في الواقع ، FDD هي آلية مزدوجة تفصل بين خطي إرسال للجهازين عن طريق تقسيم التردد وترسل الإشارات في نفس الوقت. على سبيل المثال ، يمكننا تقسيم الطيف الراديوي 100 ميجاهرتز إلى أطياف راديو 50 ميجاهرتز لاتجاهين ، مثل الشكل 1.

الشكل 1

في التطبيقات العملية ، لا يمكننا ببساطة تقسيم طيف راديوي معين إلى قسمين. وبالتالي ، فإن نطاق الحماية مطلوب لتجنب ضوضاء الإشارة. يجب تغيير الشكل 1 إلى الشكل 2 أدناه.

الشكل 2

من ناحية أخرى ، يفصل TDD بين خطي الإرسال في الجهازين بتقسيم الوقت. من المحزن أن جهازين TDD لا يمكنهما المرور في وقت واحد ، ولكن خطين للإرسال يستخدمان نفس طيف التردد. يوضح الشكل 3 كيف يعمل بين TDD. جهازين.

الشكل 3

على غرار عنصر الحرس في نظام قوات الدفاع عن الديمقراطية ، يتم تطبيق فترة الحماية لنظام TDD. إذن الشكل 4 هو نسخة معدلة من الشكل 3.

الشكل 4

على الرغم من أن موضوع هذه المقالة يقتصر على الفرق بين FDD و TDD في LTE ، فإن كل من FDD و TDD ليست آليات LTE-duplex. على سبيل المثال ، تستخدم معظم الأنظمة المتنقلة FDD كآليتها المزدوجة. جهاز اتصال لاسلكي عادة ما يكون. نفس الجهاز الذي يستخدم TDD كآلية مزدوجة و WiFi هو نفسه أيضًا. مزايا وعيوب:

  • يوفر TDD كفاءة طيفية أكثر من FDD:

يتطلب FDD طيفًا مشتركًا للإرسال والاستقبال المتزامنين ، ولكن لا يوجد TDD. يتم تطبيق نفس طيف التردد مثل TDD.Due على نظام TDD بدلاً من نظام FDD ، وهو أسهل في الاستخدام من متطلبات طيف التردد الضيق ، وتقنيات الهوائي المتقدمة (تشكيل الشعاع ، ونظام الهوائي التكيفي ، وما إلى ذلك).

  • توفر FDD تغطية أكثر من TDD:

دعنا نقول ، مع فاصل زمني يبلغ 10 مللي ثانية ، يمكن لنظام FDD استخدام 10 أمتار كاملة للإرسال والاستقبال. لكن يجب أن يقسم نظام TDD 10 ms على فترتين للإرسال والاستقبال. بسبب هذا الاختلاف ، توفر FDD دقة أكبر من TDD. التردد وطاقة التردد الثابت.

في الواقع ، العامل الرئيسي في الفرق في التغطية بين FDD و TDD هو توزيع التردد في معيار 3GPP. يوضح الجدول 5.5-1 توزيع تردد LTE في 3GPP TS 36.101 ، ومعظم نطاقات الترددات المنخفضة تسمى FDD. على العكس ، نطاقات TDD هناك العديد من نطاقات التردد العالي. يحتوي التردد العالي على جهد إشارة أكثر من الترددات المنخفضة ، لذلك تستخدم FDD توزيع التردد هذا.

الجدول 5.5-1 في المواصفة 3GPP TS 36.101

بالإضافة إلى ذلك ، فإن نطاق الحماية مبني على معيار 3GPP وهو نطاق تردد مستمر. لكن فترة الحراسة تختلف عن نطاق الحراسة ، اعتمادًا على المسافة بين الجهازين.

على النقيض من الاختلافات السابقة ، يحتاج نظام TDD إلى عدد من محطات القاعدة أكثر من نظام FDD ما لم تكن متطلبات الطلاء مختلفة.

  • التوزيع الديناميكي بين الوصلة الصاعدة (UL) والوصلة الهابطة (DL):

في نظام TDD ، من الممكن تغيير نسبة الاتصالات والانخفاضات ديناميكيًا ، ولكن ليس تغيير نظام FDD. عادة ما تكون نسبة UL / DL متماثلة وتنظم من قبل المنظم وفقًا لتوزيع التردد. في معظم سيناريوهات التطبيق ، يقوم معظم المستخدمين بتنزيل البيانات. المحطة الأساسية. وهذا يعني أن نظام TDD أفضل من نظام FDD بسبب خصائص النقل غير المتماثلة.

  • الاختلاف في التصميم:

تظهر مخططات فدرة التردد FDD / TDD النموذجية في الرسوم التوضيحية التالية.

الشكل 5 الشكل 5 مخطط بسيط من قوات الدفاع عن الديمقراطيةالشكل 6 الشكل 6 مخطط بسيط من TDD

والفرق الحاسم هو أن FDD يستخدم وحدة الطباعة على الوجهين لفصل مسار إشارة واحد من منفذ الهوائي إلى ترددين مختلفين لـ Tx و Rx.TDD ، ولكنه يستخدم أيضًا مسار Tx / Rx ، ولكنه يستخدم فقط مفتاحًا تناظريًا بسيطًا لأن ترددات TDD Tx و Rx هي نفسها

بالإضافة إلى ذلك ، لتجنب الضوضاء المتقاطعة ، فإن TDD أكثر حساسية لمزامنة الساعة (التردد ، الطور) من FDD ، خاصةً لمزامنة الوقت (المرحلة). هناك العديد من الحلول المتاحة لتلبية قيود المزامنة ، مثل GPS و IEEE 1588v2 و SyncE. ومع ذلك ، يجب أن تستوفي كل من FDD و TDD نفس المتطلبات لمزامنة الساعة حيث تعمل الإنترنت أكثر فأكثر.

ملخص:

على الرغم من أن TDD لديها مزايا أكثر من FDD ، إلا أن FDD تستخدم اليوم على نطاق أوسع من TDD. والسبب هو توزيع طيف الترددات وتطوير التقنيات المتقدمة. لكن TDD ستكون متاحة على نطاق أوسع في المستقبل ، حيث أن طيف التردد المتاح شحيح ، و TDD هو خيار مناسب لسيناريوهات التطبيق المتزايدة التعقيد. من الواضح أن قوات الدفاع عن الديمقراطية لم تمنح. تلعب أنظمة FDD و TDD دورًا رئيسيًا في إنتاج LTE.