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时分双工

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时分双工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与传送信道。

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。

由于移动数据业务的增长、通信个人化和宽带化的要求,移动通信正在向第三代发展,估计21世纪初(2002年)第三代移动通信系统将开始全面商用。回顾第一二代移动通信系统的建设,中国几乎100%依靠进口国外产品。现在的情况已有所不同。1997年6月,中国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为三个主要候选标准之一,同时TD-SCDMA移动通信系统的基站设备正在加紧开发。

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与传送信道(或上下行链路)。TDD模式的移动通信系统中接收和传送是在同一频率信道即载波的不同时隙,用保证时间来分离接收与传送信道;而FDD模式的移动通信系统的接收和传送是在分离的两个对称频率信道上,用保证频段来分离接收与传送信道。

采用不同双工模式的移动通信系统特点与通信效益是不同的。TDD模式的移动通信系统中上下行信道用同样的频率,因而具有上下行信道的互惠性,这给TDD模式的移动通信系统带来许多优势。

在TDD模式中,上行链路和下行链路中信息的传输可以在同一载波频率上进行,即上行链路中信息的传输和下行链路中信息的传输是在同一载波上通过时分实现的。TDD技术原理如图1所示。

图1中,横坐标表示时间;DL表示下行即基站向移动台发射;UL表示上行即移动台向基站发射。从图中可知,基站和移动台之间的无线传输是在一个频率信道F上,使用不同时隙进行双向传输的。

第二代蜂窝系统中采用TDD技术的系统还有欧洲数字无绳电话(DECT)、日本的个人手持电话系统(PHS)和DCT-900(爱立信公司提出的CT3)系统等。

在第三代CDMA系统中,也有采用TDD技术的。选择TDD作为双工方案的原因之一是可以在IMT-2000频谱分配不对称的情况下,高效灵活地利用所有可用带宽;另外,针对多媒体应用时上下行链路传输容量的要求不同,采用TDD方案可动态分配上下行链路的容量,实现资源分配的灵活性;最后,由于上下行链路使用相同的频率,上下行链路的一致性较好。在对移动台的发射功率进行控制时,可以用开环功率控制来取代较为复杂的闭环功率控制。

如美国提交的第三代系统的方案中,将第二代的IS-136演变为UWC(全球无线通信)-136,在用于室内时就设计成可采用TDD技术实现双工通信。图2给出了室内UWC-136的帧和时隙结构。一般不考虑用TDD+CDMA独立提供服务区域的全覆盖,而只是作为大范围覆盖的FDD-CDMA系统的补充,且不同地区的TDD-CDMA系统相互独立地运行(如公司的办公楼中)。所以在以FDD-CDMA作为主要覆盖、TDD-CDMA作为补充的系统中,移动台应设计成FDD和TDD的双模方式。

综上所述,TDD系统所提供的移动性和覆盖有限。所以,在第二代移动通信系统中,TDD技术没有像FDD技术那样获得很大的市场支持。