【對講機的那點事】玩4G全網通公網對講機你必須要了解FDD和TDD

大家都知道,公網對講機從2G發展開始只是簡單的語音功能,能夠實現組呼、羣呼、選呼的功能,科技在發展,技術在進步,公網對講機羣體直接跳躍過3G,直接進入4G,且又出現4G全網通公網對講機,如果說是普通用戶對於4G全網通的話不好理解,作爲經銷商可以理解,如果說經銷商也解釋不明白的話是不是有點說不過去呢?今天華安捷訊對講機公司的王總就和您來聊聊關於4G全網通對講機你應該知道的一些內容:

大家都知道,LTE通常分爲FDD LTE和TDD LTE。提起TDD,稍微懂一點通信的同學,一定會想到中國移動。

是的,一直以來,中國移動就是TD/TDD的代名詞。因爲從3G時代開始,中國移動就沾上了TD,使用的是TD-SCDMA這個通信標準。

到了4G時代,中國移動可以說是“命裏帶T”,被工信部“光榮”授予了TDD LTE牌照。

而中國聯通和中國電信,3G時代分別用的WCDMA和CDMA2000技術,到了4G時代,攜手走向FDD LTE(雖然名義上也有TDD)。

那麼,問題來了,TDD和FDD它們之間,到底有什麼區別呢?

FDD和TDD,分別是什麼?

其實,FDD和TDD,從本身字面上來說,只是代表了兩種不同的雙工方式:

TDD:時分雙工(Time Division Duplexing)

FDD:頻分雙工(Frequency Division Duplexing)

什麼叫“雙工”?

我和你通信,像廣播一樣,只能我說你聽,是單工;

像對講機一樣,同一時間只能一方說,另一方聽,就是半雙工;

如果雙方可以同時說和聽,就是全雙工。

TDD和FDD的區別,通過下面的圖就能看出來:

注意箭頭的方向

舉個例子,它們倆就像雙車道和單車道。

FDD:雙車道,一個車道只能走一個方向,雙向互不干擾。

TDD:單車道,不同時間允許走不同的方向。

所以,給FDD分配頻段,一般都是成對分配——給一個頻段發送,另外再給一個頻段接收。 而TDD呢?只會給一個頻段。

那麼,是不是TDD就節約頻段資源啦?別急,待會我再告訴大家。

雖然看上去TDD和FDD區別很大,但是從整個系統來說,FDD LTE和TDD LTE的區別很小,其實核心網完全一樣,無線接口協議上,兩者絕大部分都是相同的:

TDD和FDD,區別就在於物理層(physical layer,PHY)。

什麼是幀?

這個和數字對講機的計算方式方法類似如DMR數字對講機分爲雙時隙和単時隙,作爲對講機的經銷商基本上都瞭解。

它們都是移動通信物理層的關鍵概念,是組成通信資源的基本單位,時隙再往上,就是幀了。簡單理解,幀也是數據傳輸的載體單位。LTE共支持兩種無線幀結構:

●Frame structure type 1 (適用於FDD)

●Frame structure type 2 (適用於TDD)

爲了方便理解,我們就叫FDD幀結構和TDD幀結構吧。

這就是一個FDD幀結構的樣子。無線幀,也叫無線系統幀,它的長度是10ms。爲什麼無線幀的長度是10ms?它是這麼得出來的:

估計說道這裏大家都暈了,其實沒關係大家記住一個無線幀是10ms,就OK了。

一個無線幀,包括10個子幀。每個子幀,包括2個時隙。

●1 slot(時隙)= 0.5 ms

●1 subframe(子幀) = 1 ms

●1 frame(無線幀) = 10ms

現在,我們再來看TDD幀結構。請大家對比以上兩幅圖,你應該能發現TDD幀結構比FDD幀結構複雜,是不是?

TDD幀結構裏面,除了無線幀和子幀之外,中間還有一個“半幀”。

一個無線幀,包括2個半幀。每個半幀,包括5個子幀。

●1 slot(時隙)= 0.5 ms

●1 subframe(子幀) = 1 ms

●1 half-frame(半幀)= 5 ms

●1 frame(無線幀) = 10ms

估計有些人會發現了,1號、6號子幀與其它子幀不太一樣啊......

DwPTS、GP、UpPTS,這3個傢伙是什麼鬼?

1號和6號子幀,叫做特殊子幀,特殊子幀裏面包括3個特殊時隙:

●DwPTS : Downlink Pilot Time Slot 下行導頻時隙

●GP : Guard Period 保護間隔

●UpPTS : Uplink Pilot Time Slot 上行導頻時隙

如果把TDD比喻爲汽車的話,TDD在一條馬路上來回開車,當然會存在控制和調度問題。爲了節省網絡開銷,TD-LTE允許利用特殊時隙DwPTS和UpPTS傳輸系統控制信息。GP用於上行和下行的隔離。小區半徑越大,GP就應該越大。

其實,大家都應該能夠理解,對於同一個車道,會存在不同的運輸場景:

●A到B的車多(不對稱)

●B到A的車多(不對稱)

●A到B和B到A的車一樣多(對稱)

如果你是FDD,那麼,遇到上下行車輛不均衡的情況,就會出現資源浪費:

選擇使用TDD,雖然會帶來一些管理上的開銷,但總體上還是提高了資源的利用率。

在TDD幀結構裏面,就根據不同的場景,定製化設計了不同的時隙配比方式。

●D : Downlink subframe 下行子幀

●U : Uplink subframe 上行子幀

●S : Special subframe 特殊子幀

●5ms和10ms代表轉換週期。

轉換週期爲5ms,表示每5ms就有一個特殊時隙。每10ms有兩個上下行轉換點。適合時延要求高的場景。轉換週期爲10ms,表示每10ms就有一個特殊時隙。對時延的保證略差。但是系統損失的容量較小。

綜上所述,TDD相對於FDD,有哪些優勢呢?

優勢如下:

●能夠靈活配置頻率,使用FDD不易使用的零散頻段;

●可以通過調整上下行時隙轉換點,靈活支持非對稱業務;

●具有上下行信道一致性,基站的接收和發送可以共用部分射頻單元,降低了設備成本;

●接收上下行數據時,不需要收發隔離器,只需要一個開關即可,降低了設備的複雜度。

缺點也很明顯:

●TDD系統上行鏈路發射功率的時間比FDD短,因此TDD基站的覆蓋範圍明顯小於FDD基站;

●TDD系統收發信道同頻,無法進行干擾隔離,系統內和系統間存在干擾;

●爲了避免與其他無線系統之間的干擾,TDD需要預留較大的保護帶,影響了整體頻譜利用效率;

●因爲高速運動下信道變化快,TDD分時系統導致手機報告的信道消息有所延遲,所以TDD系統在高速場景下不如FDD。

總而言之,大家不要對TD-LTE抱有偏見,TDD在很多應用場景下,還是有它的優勢滴。如果TDD和FDD融合組網,那也是一個很不錯的選擇喲!並不是所有的4G公網集羣對講機都支持TD-SCDMA了,其實TD-SCDMA英文名稱爲Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access(時分同步的碼分多址技術),是中國提出的第三代移動通信標準(簡稱3G),也是ITU批准的三個3G標準中的一個,相對於另兩個主要3G標準(CDMA2000)或(WCDMA)它的起步較晚而已,既然是4G公網對講機肯定是要必須兼容2G、3G網絡的。

如果大家一定要記住它,那麼,只需要記住一點就夠了——TDD LTE和FDD LTE之間的差距,比3G時代TD-SCDMA和WCDMA之間的差距,小得多。所以建議在推薦客戶購買公網對講機產品的時候,還是要購買4G全網通的對講機。

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