引言
频分双工(FDD),也称为全双工,操作时需要两个独立的信道。一个信道用来向下传送信息,另一个信道用来向上传送信息。两个信道之间存在一个保护频段,以防止邻近的发射机和接收机之间产生相互干扰。
时分双工(TDD),也称为半双工,只需要一个信道。无论向下还是向上传送信息都采用这同一个信道。因为发射机和接收机不会同时操作,它们之间不可能产生干扰。
为了全面对比这两种双工方式,必须提供每种方式的下列属性：
频段位置及时分/FDD方式的合适性
频谱效率及业务非对称性反应时间
射频规划及干扰,包括自干扰和共存干扰
系统的相对复杂度(代价差异)

前两项是选择TDD而非FDD方式的主要因素,后三项是FDD方式支持者提出的采用TDD方式时必须克服的缺点。

频率分配及FDD或TDD的适宜性
在固定无线接入系统的频率分配及发放执照的工作中,大部分国家都采用了较适宜于FDD方案的初始频率分配。因为这些频率分配方案都具有间隔很宽的信道,或者很宽的连续频段,因此在采用FDD方案时,能够保证充分的发送-接收频率间隔,从而克服了FDD收发信机中必须将发送信号和接收信号隔离开来的困难。
但是,并非所有的点到多点系统中的频率分配方案都适宜于FDD。例如,为了有效利用LMDS的B段频谱,必须满足发送-接收间隔约为225MHz的要求。这对于工作于31GHz的FDD无线电是一个非常大的挑战。近年来,越来越多的频率分配方案已经不再采用传统的成对信道分配方法了,因此为采用TDD方案产生了巨大的促进作用。

图2 采用QPSK调制方案时ETSI频谱屏蔽

图3 采用64QAM调制方案时ETSI频谱屏蔽

系统的相对复杂度
一般认为,TDD微波无线系统比FDD微波无线系统简单。因为系统复杂度直接决定了系统成本,因此TDD系统成本较低。在FDD系统中,造成系统具有较大复杂度和较高成本的一个主要部件是双工器。双工器必须防止高功率的发送信号干扰十分敏感的接收机前端。若发送功率为+20dBm,接收机QPSK门限为-80dBm(假定噪声功率约为-90dBm),必须将间隔设计成大于110dB。在微波和毫米波段,当频谱分配要求发送机和接收机之间具有较小的频率间隔时,满足这个设计目标将是一个十分具有挑战性的难题。这些技术难题,再加上这些系统中滤波器的设计要求将大大增加FDD无线系统的复杂度和成本价。
结语
TDD可以很容易地适应任何类型的频率分配方案。由于TDD系统架构较简单,当新的频率分配方案出现时,很容易进行重新设计且需要代价较小。■