上海新闻综合频道直播:5G的时分双工技能(TDD)和LTE TDD的区别

新2备用网址/2020-04-19/ 分类:科技/阅读:

在4G LTE期间,TDD技能因为其信号包围范畴不如FDD技能,因此成长情形不如FDD。可是在5G期间,基站(首要是小基站)的密度大大进步,因此频谱机动性(spectrum flexbility)被以为比信号包围范畴更紧张,使得TDD成为更受青睐的技能。与FDD对比,TDD越发机动,更可以或许满意具有流量突发特征的营业的需求,也更能支撑新的通讯毗连方法,好比无线回传(wireless backhaul)和D2D。


为了实时给5G营业提供高数据吞吐量和高数据速度,5G空口必需明显地低落时延,这意味着在时刻域更短的数据块,和频率域更宽的数据块——时刻域更短的数据库带来更小的时延,频率域更宽的数据库带来更高的数据吞吐和数据速度。按照5G尺度协议,1个子帧中可以容纳更多的OFDM标记;因为子帧如故为1ms,因此每个OFDM标记在时刻域的时长缩小了,这就实现了“时刻域更短的数据块”。因为引入了多种numerology,子载波带宽可以扩大到240KHz,这就实现了“频率域更宽的数据块”。


低时延不只可以或许支持高数据速度,照旧进步能效和电池续航时刻的要害身分。低时延表此刻UE在就寝态和激活态之间的快速切换、在激活态敏捷进入高速数据传送的手段。这些手段团结UE在就寝态的低功率耗损,可以或许让一小块电池支持UE事变多年时刻。这在mMTC场景下是出格有效的。在空口层面,在时刻域更快地传送节制信息和用户信息的必要,也要求链路的上下行状况可以或许敏捷切换,而且收缩TTI(transmission time interval)的时长。


TDD LTE的空口时延受制于其物理层帧布局:1个TDD LTE 10ms无线帧中,最多只应承产生2次UL/DL切换。这就是制约空口时延的物理身分。显然,如许的帧布局无法实现5G的物理层时延方针;为了后向兼容,而对TDD LTE无线帧举办修修补补,也无法明明地镌汰时延。5G必要一个极新的基于TDD和基于OFDM的无线帧布局。


基于TDD的空口中,UE提倡的会话至少必要经验4个TDD处理赏罚环节:1,UL发出哀求动静;2,DL发出资本分派动静;3,DL可能UL发送数据;4,DL/UL发送ACK/NACK。因此,整个处理赏罚流程的时延受限于UL和DL之间的切换速率,尔后者又受限于UL/DL的切换周期。为了镌汰时延,必要引入机动和快速的链路传输偏向的切换要领,而且想方想法镌汰TDD DL/UL切换的GT(Guard times)。


小基站的高密度陈设和高频率载波高带宽的行使,都是可以或许镌汰空口时延的促进身分。基站半径的镌汰低落了撒播斲丧,而时延扩展(delay spread)也被以为因行使高频率载波高带宽而镌汰。这些LA(localarea)场景特性,加上在5G其余基本技能的可预期的前进,好比更短的TDD链路偏向的硬件切换时刻,终极可以或许让为麋集基站陈设的TDD numerolody优化,好比对比LTE收集而言更短的CP(cyclic prefix)和更短的GP(guard period),成为也许。因为GP造成的信令开销明显镌汰,新的颠末优化的5Gnumerology带来了更短的无线帧和更快速的链路偏向切换。并且,一连时刻更短的OFDM标记对应着更大的子载波隔断,这可以或许有用地反抗高频率载波引起的晶振相位噪声。这些技能特机可以或许进一步地被用于计一律个针对5G高密度陈设场景的优化的物理层帧布局。在每个TDD帧,乃至每个TDD子帧中,可以实现双向的节制布局,容纳发送/吸取调治信息(request/grant)和同步信令。假如UE的处理赏罚手段充足强,还可以在1个TDD子帧中同时吸取DL数据和并在UL发送ACK/NACK动静。


对更频仍的链路偏向切换和响应的更短的TDDGP时刻的必要,要求TDD空中接口行使适当的调制技能。从时延的角度思量,在时刻域齐集化方面示意优秀,从而可以或许明显镌汰时刻方面的信令开销的空口波形是一个有利的选择。因为行使了CP,OFDM调制被公以为能很好地满意时刻域齐集化的需求。这是OFDM相对基于FBMC(filter-bank multi-carrier)的波形的一大上风;FBMC可以或许很好地实现频率域的齐集化,可是在时刻域却是被打散的。因此,包括了FBMC标记的无线帧的传输必然要加上前缀(pre-tail)和后缀(post-tail),导致了上下行链路切换之间的更长GP。这些前缀可能后缀可以收缩,可是价钱是频谱增生(spectral re-growth)。颠末衡量,终极的结论是,出于时延思量,照旧OFDM波形(以及响应的改造)更得当高密度陈设场景的5G空口。

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