LTETDD与LTEFDD的关键过程区别探讨谈

摘要：文章基于LTE时代的FDD与TDD这两种制式在协议上的不同考虑，从HARQ过程、半持续调度过程及寻呼过程等三方面对LTE TDD与LTE FDD关键过程的区别进行了较为深入的探讨，这对于促使TDD/FDD这种双模终端及LTE FDD/TDD这种混合组网的早日出现都具有一定积极作用。

关键词：LTE TDD；LTE FDD；关键过程；移动通信

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）08-0055-02

1 概述

随着科技的快速发展，也迎来了第三代移动通信的发展。其演进性技术——LTE，基于其不同的分工方式，可分为两种制式，即时分双工（TDD）和频分双工（FDD）。相比于通用移动通信系统（UMTS）中的两种制式标准——TDD和FDD，它们在标准制定过程有着很大的不同。对于LTE TDD和LTE FDD这两种制式，从制定标准一开始，不管是国际主流设备商，还是国际主流运营商，都极其重视和支持LTE TDD和LTE FDD这两种制式，并基于3GPP这一框架内，共同进行其标准制定。有关LTE TDD和LTE FDD这两种制式的标准制定工作，3GPP是应用“求同存异”这一原则来实施的，通过在相同的规范中描写，来把这两种制式的协议实现起来，有关其相同协议的实现，应尽可能做到有保障；若碰到有差异，而且这种差异无法把它们融为一体，则只要分别描述这两种差异即可。这种标准制定的指导思想不仅可为LTE TDD技术和LTE FDD技术的共同发展创造有利条件，还为终端设备及相关系统共用平台奠定了良好基础，此外，在移动通信运营过程中，还可实现低成本的运营方式。由此可见，针对LTE TDD和LTE FDD这两种技术进行深入分析，不仅可让我们更好地了解LTE TDD和LTE FDD这两种技术的特点，而且还可以让我们对于这二者的适用性更加明确，这不仅有利于这两种技术的协调发展，而且还可提高这两种技术的应用性。由于在设计考虑方面，LTE TDD和LTE FDD这两种技术存在着较大的差异，就二者在进行设计某些关键过程时，所应用的策略一定也不同。基于此，以下就从HAPQ过程、半持续调度过程、随机接入过程及寻呼过程等方面探讨LTE TDD和LTE FDD这两种技术关键过程的区别。

2 HAPQ过程

HAPQ过程，即混合式自动寻呼重传请求，这种机制的主要作用就是要尽量降低传输错误的频率。LTE TDD和LTE FDD在HARQ这个过程的主要差异，主要表现在以下这两个方面：

2.1 基于HARQ的定时关系

2.1.1 关于LTE FDD系统。在这个系统中，具有相等数目的上下行子帧，故反馈的ACK/HACK与数据这二者之和能够形成一一对应关系；且具有简单明了的HARQ过程，其HARQ的定时关系表现为：ACK/NACK的定时信息被子帧i所收到，总是与在子帧i-4发送的数据相对应；此外，从下行异步HARQ来看，当把ACK/NACK收到后，对于发送新数据或者重传数据跟先前所发送的数据，二者之间没有很明确的对应关系，但是针对上行同步HARQ来说，其发送新数据或者重传数据总是在i+4时刻。

2.1.2 关于LTE TDD系统。这个系统具有互不连续的上下行子帧，且有很多种配置方式，从而带来数目互不相等的上下行子帧，致使其反馈关系无法呈现出一一对应关系。因而有关子帧在上下行的方向，TDD在对ACK/NACK位置进行设计时必须给予着重考虑，例如，就上行HARQ来说，只有在下行子帧出现的时候，eNodeB才能对ACK/NACK进行反馈，即使UE早已把反馈收到，也只有出现上行子帧以后，才可以把新数据或者重传数据进行发送。基于此，根据在TDD中，其上下行时隙具有不同上下行配置这一特征，相关协议为TDD这个系统，在发送新数据、重传数据以及反馈ACK/NACK等方面，就其位置对应关系重新作了定义。就子帧i和子帧i-k，前者所收到的ACK/NACK反馈必须要与后者所发生的数据相互对应；ACK/NACK被子帧i收到以后，有关新数据或者重传数据的发送通常是由子帧i+k'来完成；有关k和k'与子帧i以及上下行配置的关系，在这个系统中，一个很特殊的地方就是，对于0这个上下行配置来说，上下行配置如果以子帧9或者4作为数据的传输信道，那么下一无线子帧5和子帧0将对该ACK/NACK进行反馈。例如，就TDD上下行配置而言，其LTE TDD上行HARQ的定时关系如图1所示（其中RTT等于10ms）。

2.2 HARQ的最大并发进程数

“停-等”这种机制被应用于LTE之中的HARQ，因此在每个HARQ的并发过程中，对于ACK/NACK反馈的接收必须经过一段时间的等待，在这之后，对于下一次有关新数据的发送或者重传才能做出决定。故对于资源利用率的提高，LTE是应用并发多个进程的方式来实现的。在LTE FDD这个系统之中，其HARQ的最大并发进程数为八个。对于LTE TDD这个系统而言，因受到上下行子帧配置的制约，故有关HARQ的最大进程数，取决于其上下行的发送位置及其上下行子帧的配置状况；基于不同上下行子帧的配置，有关TDD系统的HARQ的最大进程数量如表1所示。

从表1可知，因TDD的HARQ最大进程数可高达15个，故以4bit进行编号常常被应用于TDD的HARQ进程；而对于FDD这个系统来说，因其HARQ的最大进程数为8个，故以3bit来进程编号，就可以满足其HARQ进程。

3 半持续调度进程

TDD系统有两种分组调度方式，即SPS、动态调度。基于SPS方式，UE可以在一段比较长的时间内、以半静态的方式接收到系统所分配来的无线资源，这对于那些具有一定传送周期、数据分组不大、对时延要求相当高的业务是比较适合的，诸如VoIP业务等。就SPS这个半持续调度来讲，LTE FDD要比LTE TDD来得简单。这主要有这两方面的原因：第一，SPS周期与上下行时隙配置周期关系极其密切，二者呈整数的倍数关系，这可以把上下行的冲突做到有效避开。第二，SPS与HARQ重传在多数情况下会出现冲突，例如，当HARQ RTT和SPS的调度周期为10ms和20ms时，一旦进行数据重传，那么第二个数据在进行第一次传输时，非常有可能会跟第一个数据重传产生冲突。面对这种情况，在协议中就为TDD专门设计一个机制——双间隔SPS。两个不同调度周期能够在半持续调度中同时被应用，这就是双间隔SPS的主要功能。

对于双间隔SPS来讲，其最大优点就是能够尽量把发生冲突的可能性降低下来，但它同样也有不足，如还是没有办法做到把冲突完全杜绝掉。若在冲突不可避免要发生时，那么为真正把冲突杜绝掉，就一定要使用动态调度。基于SPS配置，KE还会对PDCCR信道上的动态调度信息进行监听，若所出现的冲突来自于初始数据和数据重传时，那么就一定要应用动态调度，先把重传数据进行传输，而对于初始数据的传输，则利用接下来的空闲子帧来进行传输。

4 寻呼过程

在LTE系统中，不存在这种物理信道——专门用于寻呼的。其对所需要寻呼的消息，是基于PHSCHJ来传送的，虽然在寻呼这个过程之中，LTE TDD与LTE FDD这二者是没有什么区别的，但是对于LTE TDD来讲，要完成寻呼消息的发送，一定要基于下行子帧才能完成这个过程；而且与FDD相比，TDD能够用来寻呼的子帧，与FDD是不相同的，具体如表2所示：

5 结语

综上所述可知，LTE FDD与LTE TDD在其关键过程看，诸如HARQ过程、半持续调度过程及寻呼过渡等存在着很大的区别。深入分析和探讨LTE FDD和LTE TDD在关键过程中所存在的差异，这对于缩小LTE FDD与LTE TDD之间的差异、早日实现LTE时代的FDD与TDD在协议上的相互融合都具有很大的促进作用。

作者简介：谈卓庭（1980—），男，广东顺德人，广东省电信工程有限公司通信工程师，研究方向：市场分析。

（责任编辑：周 琼）