什么是時(shí)分雙工（TDD）？

今天聊下時(shí)分雙工，我們現(xiàn)在都喜歡用微信聊天。由于微信窗口的設(shè)計(jì)，同一時(shí)間段只能顯示一方的聊天內(nèi)容，那么我們平常怎么相互聊天的呢？我們就是按先后順序在不同的時(shí)間內(nèi)發(fā)送自己表達(dá)的微信內(nèi)容。

再比如有一條河，河流的水很急，河中間只有一條獨(dú)木橋，兩邊的人都想著過河。獨(dú)木橋的意思就是每一個(gè)時(shí)間段只能通過一個(gè)人。如果是你，你會(huì)怎么辦。其中一種辦法就會(huì)按照方向和排隊(duì)順序來過橋，保證相同的時(shí)間只有一個(gè)方向的人過獨(dú)木橋。

以上的兩個(gè)例子就是時(shí)分雙工。

什么是時(shí)分雙工

時(shí)分雙工是一種半雙工方式通信，就是通信中在不同的時(shí)刻進(jìn)行上下行數(shù)據(jù)傳送的模式。預(yù)先將時(shí)間資源分割為固定的時(shí)間片段，是最小時(shí)間間隔，稱為時(shí)隙。用戶分別在相同頻段 、不同時(shí)隙內(nèi)完成發(fā)送和接收信息。

發(fā)送信息的時(shí)候不接收，接收信息的時(shí)候不發(fā)送，這樣就可以使用相同的頻率。

時(shí)分雙工的特點(diǎn)

我們以移動(dòng)通信的TDD為例，介紹下TDD的特點(diǎn)：

1、較高的頻譜率用率。TDD模式能利用非對(duì)稱頻段，提供相同速率的業(yè)務(wù)時(shí)占 用的帶寬較 FDD 模式少，故TDD模式具有更高的頻譜利用率。 一般下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量通常是上行業(yè)務(wù)量的6倍以上，在FDD 中存在的這種業(yè)務(wù)量不平衡，TDD 中可以通過動(dòng)態(tài)信道分配加以解決。

2、智能天線。TDD易于采用智能天線技術(shù)。智能天線系統(tǒng) 由天線陣、相干接收機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理算法組成。 與僅有固定波束的傳統(tǒng)天線比較，智能天線能有效地形成多波束賦型。每個(gè)波束指向一個(gè)特定的用戶，且能自適應(yīng)地跟蹤任何移動(dòng)用戶。此特點(diǎn)使得在接收端實(shí)現(xiàn)空間選擇性分集，提高了接收靈敏度、減少 了不同位置的同道用戶的同道干擾、抵消了多徑衰 落和增加了上行容量。且由于TDD系統(tǒng)上下行鏈路工作在相同頻率、電波傳播特性是對(duì)稱的，可以利用上行波束賦形的結(jié)果直接用于下行波束的賦形。 智能天線充分適用多天線分集效果，降低了多址干擾，增加了接收靈敏度。在發(fā)送端，智能的空間選擇波束賦形傳送降低了輸出功率要求、減少了同道干 擾和提高了下行容量。而在FDD中上下行工作頻段不同，難以采用智能天線 。

3、動(dòng)態(tài)分配。上下行不需要成對(duì)的頻譜，適合不對(duì)稱數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：可以根據(jù)上下行業(yè)務(wù)量自適應(yīng)地調(diào)整上下行時(shí)隙寬度；

4、時(shí)分雙工技術(shù)使得峰均比（峰值與平均發(fā)射功率之比）隨時(shí)隙數(shù)的增加而增加，影響系統(tǒng)的工作效率；

5、時(shí)分雙工技術(shù)是不連續(xù)發(fā)射，抗拒快衰落和多普勒效應(yīng)的能力低于FDD系統(tǒng)，因此在高速移動(dòng)環(huán)境的性能較差。

6、干擾。TDD模式的移動(dòng)通信系統(tǒng)的干擾問題主要包括上下行鏈路之間的干擾、不同運(yùn)營者之間的干擾和來自功率脈沖的干擾。上下行鏈路之間的干擾分為小區(qū)內(nèi)上下行鏈路之間的干擾和小區(qū)間上下行鏈路之間的干擾，前者是因?yàn)樵谝粋€(gè)小區(qū)內(nèi)用戶間的同步受到破壞或上下行鏈路的時(shí)間分配不平衡，后者是因?yàn)榉菍?duì)稱的TDD時(shí)隙將影響鄰近小區(qū)的無線資源并導(dǎo)致小區(qū)間的上下行鏈路干 擾。當(dāng)同一地理環(huán)境有幾個(gè)運(yùn)營商用同一TDD頻率時(shí)，由于基站之間的同步問題以及上下行鏈路之間非對(duì)稱的動(dòng)態(tài)分配，不同運(yùn)營者之間會(huì)發(fā)生干擾， 這是TDD模式所特有的。另外高功率的基站會(huì)阻塞鄰近小區(qū)的基站接收本小區(qū)的終端，處在小區(qū)邊界的高功率終端也會(huì)阻塞鄰近小區(qū)的具有不同時(shí)隙分配的終端。

7、同步。由于基站不能同時(shí)接收和發(fā)送，終端的傳送必須在基站停止發(fā)送時(shí)開始，這意味著同一 小區(qū)內(nèi)的不同用戶之間，用戶與基站之間需嚴(yán)格同步，前一同步破壞將導(dǎo)致嚴(yán)重干擾，后一同步破壞會(huì)發(fā)生通信阻塞，這是FDD中所沒有的問題。另外， 因?yàn)樾^(qū)之間和不同操作者之間的干擾問題，鄰近小區(qū)的基站之間要求是同步的，并且一般是符號(hào)級(jí)的同步。 這樣的同步要求在基站有 GPS 接收機(jī)或公共的分布式時(shí)鐘，這些都增加了移動(dòng)蜂窩網(wǎng)的費(fèi)用。

常見的時(shí)分雙工通信系統(tǒng)

TD-SCDMA：TDD

TDD-LTE：TDD

5G Range1/2:TDD

Wi-Fi:TDD

ZigBee:TDD

Bluetooth:TDD