FDD与TDD相互争宠，4G路上谁是太子？

　　双工是指在同一通信信道实现双向通信的过程。双工分为两种形式：半双工和全双工。

　　半双工模式中，通信双方共用一个信道轮流进行传输。双向无线电就是采用这种方式。就如同一方讲话的时候，另一方收听。讲话的一方会通过"over"提示对方自己已经说完了，这时候另一方就可以讲话。在网络中，两台计算机共用一条网线，轮流发射和接收数据以实现沟通。

1.双工的两种模式：（a）半双工 （b）全双工。

　　全双工是指双方的同时通信。双方的通信站可以同时收发收据。固定和移动电话网络就是采用这种方式。有些网络允许数据的发射和接收同时进行。这是双工更有用的一种形式，但也比半双工更复杂和昂贵。全双工也有两种形式：频分双工（FDD）和时分双工（TDD）（如下表格）。

　　频分双工（FDD）

　　FDD要求有两个独立的信道，在网络中也有两条线。全双工以太网使用5类双绞线（CAT5），实现同时收发信息。无线系统需要两个独立的频率带宽或通道（图2）。充足的保护带将两个宽带分开，这样发射和接收方不会互相干扰。好的滤波或双工器以及可能的屏蔽层是必要的，可确保发射器不会降低相连接收器的敏感度。

2.FDD要求两个对称的频谱分割作为上行链路信道和下行链路信道。

　　手机的发射器和接收器同时工作，距离非常近。接收器必须过滤掉尽可能多的传输信号。频谱分离越大，滤波器越有效。

　　FDD采用的频谱更多，至少是TDD所需的频谱的两倍。另外，发射信道和接收信道必须有足够的频谱隔离。这些所谓的保护带并没有用，因此是浪费掉的。考虑到频谱的缺乏和价格，这的确是劣势。

　　但FDD广泛适用于蜂窝电话系统，例如大规模使用的GSM系统。在一些系统，如25MHz频段从869到894MHz中，用于下行链路（DL）频谱，从蜂窝基站到手持设备；25MHz频段从824MHz到894MHz则用于上行链路（UL），从手持设备到基站。

　　FDD另一个缺陷在于河南采用特别的天线技术，如MIMO（多输入多输出）和波束成形。这些技术是数据率大幅提升的LTE（长期演进）4G手机策略的部分。使用FDD很难让天线带宽足够覆盖上行和下行频段，需要更复杂的动态调整电路。

　　FDD可以在在发射和接收信道在电线不同频带传输的情况下工作，如有线电视系统。但必须使用滤波器保持通道隔离。

　　时分双工（TDD）

　　TDD采用单一的频带进行发射和接收。TDD通过分配发射和接收的时间段实现操作（图3）。带发射的信号--无论是声音、视频或计算机数据，都是串行的二进制数据格式。每个时隙可以进行1比特数据传输或在一段时间内传输多个比特。

3.TDD按照时间轮换进行发射和接收。时隙根据长度可能不同。

　　由于数据的高速特性，通信方不会分辨出数据的间歇性。数据的发射和接收连贯发生，并非同时发生。数字音频转换成模拟声音的时候，没人能发现其实并不是全双工。

　　默写TDD系统中，时隙与DL和UL时间相同，然而系统并不是50/50对称，而是可以根据要求实现非对称。

　　例如，互联网接入的时候，时间通常比上载时间长很多，因此可以根据需要调整更多或更少的时隙。有些TDD形式提供动态带宽分布，这样时隙数量或时长可以根据要求在运行中调整。

　　TDD真正的优势在于它仅需要单一信道的频率频谱。而且，不存在浪费频谱的保护带，也不需要隔离的信道。缺点在于成功部署TDD需要针对发射器和接收器有非常精准的计时和同步系统，从而保证时隙不会互相重叠。

　　计时通常和的GPS自动始终标准同步。为了避免时隙的重叠，也需要保护时间。保护时间通常和发送-接收周转时间 （发送接收转换时间），以及通信链路上的任何收发延迟（时滞）相等。

　　应用示例

　　大多数手机系统使用FDD,新的LTE和4G系统使用的也是FDD.有线电视系统全部使用FDD.

　　大多数无线数据收发器采用TDD.WiMax和Wi-Fi使用TDD.微网部署时采用的蓝牙也一样。ZigBee也是TDD的。大多数数字无线电话采用TDD.由于频谱缺乏且昂贵，TDD还用于蜂窝系统，例如中国的TD-SCDMA和TD-LTE系统。其他的TD-LTE蜂窝系统也会在频谱缺乏的地方进行部署。

　　小结

　　整体上来说TDD似乎是更好的选择，但FDD的频谱分配更优化，技术也更早，因此应用更广泛。FDD将持续主导蜂窝业务，但随着频谱更贵重稀缺，必将重新分配和定位，届时TDD会得到更广泛的应用。