FDD

频分双工

FDD，即频分双工，是指上行链路（移动台到基站）和下行链路（基站到移动台）采用两个分开的频率（有一定频率间隔要求）工作，该模式工作在对称频带上。FDD适用于为每个用户提供单个无线频率信道的无线通信系统。

原理

FDD技术为每一个用户提供了两个确定的频段：前向频段和反向频段，如图1所示。前向频段（也称为前向信道）提供从基站到移动用户的信号传输信道（下行信道），反向频段（也称为反向信道）提供从移动用户到基站的信号传输信道（上行信道）。在FDD中，任何双工信道实际上都是由两个单工信道所组成的，利用在用户和基站里的称为双工器的设备，允许同时在双工信道上进行无线发射和接收。前向信道和反向信道的频率分隔在整个系统中，是固定的，为了尽量减少每一个用户信道上前向波段与反向波段之间的相互干扰，应在通信系统的频谱范围内使频率分隔尽可能大一些。

FDD技术主要突出同一时间、不同频率；FDD在两个分离的、对称的频率信道上分别进行接收和发送。FDD必须采用成对的频率区分上行（UpLink，UL）、下行（DownLink，DL）链路，为避免上、下行信号间的干扰，上、下行频率间必须有保护频段。FDD的上、下行在时间上是连续的，信号的发送和接收可以同时进行，减少了上、下行信号间的反馈时延。FDD的发送信号特性使得其在功率控制、链路自适应、信道和干扰反馈等方面具有天然的优势。

特点

频分双工方式的优点是：

①由于发送频带和接收频带有一定的间隔（10MHz或45MHz），因此可以大大提高抗干扰能力；

②使用方便，不需控制收发的操作，特别适用于无线电话系统使用，便于与公众电话网接口；

③适合于多频道同时工作的系统；

④适合于宏小区、较大功率、高速移动覆盖。

频分双工方式的缺点是移动台不能互相直接通话，而要通过基站转接。另外，由于发射机处于连续发射状态，因此电源耗电量大。FDD系统需要成对的频谱，且上下行频段之间需要保护间隔，对频谱规划有一定要求。此外，由于上下行信道不相关，下行信道质量只能通过用户测量、量化后反馈给发射端，这就为系统带来了较大的反馈开销，并且链路性能还受限于反馈时延以及量化误差等因素。特别是在多天线系统中，下行预编码矩阵的选取、信道秩的获得都与信道状态信息有关，当天线数目较多时，信道反馈开销，信道时延以及量化误差对链路性能的影响是非常严重的。

与TDD比较

1、成本：TDD设备成本较低，比FDD系统低20%~50%。

2、传输方式：TDD采用多时隙不连续传输方式，抗快衰落和多普勒效应能力比连续传输的FDD方式差；

3、功率半径：TDD系统平均功率与峰值功率之比随时隙数增加而增加，故小区半径一般不超过10km，而FDD系统的小区半径可达到10km；

4、抗干扰：对于上下行链路之间的干扰，TDD采取基站之间的无线帧相互同步来消除干扰，FDD使用了190MHz的频率间隔避免了这一干扰。

5、系统物理层：物理层是比较不同的无线通信系统的重点，物理层的结构直接影响无线链路的性能，同时也直接决定了用户终端与交换设备的复杂度。简单地说，TDD与FDD模式采用频分复用技术的差异是，TDD模式是一种时分复用（TDMA）和码分复用（CDMA）的组合，FDD采用频分复用技术（FDMA）。

6、应用场景：FDD适用于大区制的国际间和国家范围内的覆盖及对称业务（如话音、交互式实时数据业务等）。TDD适用于高密度用户地区（城市及近郊区）的局部覆盖和对称及不对称的数据业务（如话音、实时数据业务、特别是互联网方式的业务）。

FDD-LTE 与TD-LTE

LTE系统有两种模式，LTE-FDD和TD-LTE。LTE-FDD（长期演进频分双工）是LTE技术中的FDD模式。由于无线技术的差异、使用频段的不同以及各个厂家的利益等因素，LTE-FDD的标准化与产业发展都领先于LTE-TDD。LTE-FDD已成为当前世界上各国广泛采用的终端种类最丰富的一种4G标准。

LTE-FDD研发早、技术成熟、终端丰富，在全球应用广泛；TD-LTE是由运营商和厂商主导的，发展稍微落后一些。二者仅在无线双工方式上不同，LTE-FDD是上行和下行各用一个频率，而 TD-LTE则是上行和下行合用一个频率。除此之外，二者在网络结构、接口协议、系统参数配置、主要关键技术上完全相同。

简单地说，TD-LTE有资源，LTE-FDD有速度；TD-LTE适合热点区域覆盖，LTE-FDD适合广域覆盖。主流电信设备厂商都能对两种制式提供很好地支持，用户无需再纠结制式，这也使全兼容成为4G时代的关键词之一。二者融合可以资源互补，灵活部署，方便消费者，促进4G良性发展，并在一定程度上修正失衡的市场格局，因此，TD-LTE与LTE-FDD混合组网是国际4G发展的大趋势，也是我国必走的融合之路。根据GSA发布的最新LTE演进报告显示，LTE作为主流移动通信技术，正在全球范围内持续快速扩张。

应用场景

在LTE系统中，频分双工（FDD）又可分为全双工FDD和半双工FDD。全双工FDD的模式在实际应用中广泛使用。在半双工FDD中，基站仍然采用全双工的模式，用户设备接收和发送信号虽然在不同的频带上，采用成对频谱，但其接收和发送不能同时进行。半双工FDD可以降低用户设备成本，使其基带处理能力仅为全双工时的一半，射频部分用隔离度较低的开关或环行器来取代双工器，接收和发送共用天线。此外，对于一些传输速率要求比较低的业务，使用半双工FDD可以降低用户设备损耗，延长电池使用时间。半双工FDD可用于机器间通信（MTC）或一键通业务（PTT）中。

FDD适用于为每个用户提供单个无线频率信道的无线通信系统。

产品应用

2023年10月，2023全球移动宽带论坛（Global MBB Forum 2023）期间，华为无线网络产品线总裁曹明发布全球首个全系列5G-A产品解决方案。新产品涉及FDD等六大领域，均为适配5.5G基站网络产品。

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