TDD/FDD-LTE上下行架构及底层特性的差异

TDD上/下行同步模式左右HARQ处理程序个数

至于HARQ处理程序个数，在FDD模式中，下行HARQ至多可有八个HARQ处理程序；而TDD模式则会依据上/下行模式不同，而有四到十五个HARQ处理程序，在下行框架多于上行框架的配置架构下，可能会有多个ACK/NACK回报在同一个上行Subframe中传送，此时可使用捆绑（Bundling）方式或是多任务（Multiplexing）方式回报。详细的下行HARQ处理程序个数如表2所示。

表2

值得注意的是，若上行HARQ为同步HARQ，不须藉由信息沟通即可知道目前传输对应的HARQ处理程序为哪一个。分别来看，在FDD模式正常操作下有八个HARQ处理程序，在捆绑操作下则有四个HARQ处理程序。

在TDD操作于正常模式下，会有一到七个HARQ处理程序，在捆绑操作下则为二至三个HARQ处理程序。详细的上行HARQ处理程序个数如表3所示。

表3

上行半静态排程资源分配迥异

至于上行配置半静态排程（Semi-Persistent Scheduling， SPS）在TDD与FDD模式中也有所差别，对HARQ处理程序也有所影响，举例来说，TDD上行配置SPS资源时可能有两个周期配置，相较于FDD下仅有一个周期。

也由于TDD模式在配置上行SPS周期通常以十个Subframe的倍数配置，在某些上下行配置中，上行同步的HARQ处理程序周期也是十个Subframe，故可能会让SPS在进行重传时，又必须使用同一个HARQ处理程序进行新的数据传送，为避免这种冲突状况发生，SPS资源分配可使用两个周期的方式减低此问题发生机会。

DCI判别资源分配Subframe

在TDD模式的下行控制信息（Downlink Control Information， DCI）Format 0（用以安排上行数据传输资源）中，其增加一个上行索引值（Index）字段，此字段用于上下行配置0时，一个DCI可同时指派两个上行Subframe资源分配，此时可依此字段选择所配置的资源属于哪个Subframe.

此外，TDD模式的DCI中增加一个下行配置索引值（Downlink Assignment Index， DAI）字段，若使用于配置下行资源的DCI中（如DCI Format 1A、2、2A等），则用来告知UE在同一个回报区间到目前为止有多少下行资源分配（未包含SPS配置）。若下行配置索引值用于配置上行资源的DCI中（即DCI Format 0），则用来说明此上行传输总共包含多少个下行ACK/NACK回报（包含SPS配置回报）。

保护时间影响频谱资源应用CFI值透露可传送信息的符号时间

探讨TDD及FDD下行控制信息（Control Message）的资源分配，可藉由控制格式指示（Control Format Indicator， CFI）值，进一步表示有多少符号时间用于传送控制信息，其中可能的选项有一到四个符号时间不等，若采四个符号时间仅可用于十个RB以下带宽。

至于其他的符号时间选项则可用于FDD及TDD的一般下行Subframe中。此外，在TDD特殊Subframe的DwPTS中则因可用于下行传输的符号时间较短，仅能配置至多两个符号时间的资源给予控制信息。

同时，在TDD框架结构中，可观察到由于须使用保护时间来进行下行转上行的切换，因此实际可用于传输的资源会较FDD少，保护时间的大小则会影响到TDD与FDD模式可用资源的差异性；不过整体来说，由于保护时间占整个框架时间的比例相对小，因此TDD模式与FDD模式在同样带宽下，整体频谱运用效率仅有些微差异。

TDD/FDD互拼eNB边缘UE效率

另就在eNB边缘（Cell Edge）的UE来说，由于距离eNB距离远，而UE上行功率也有一定限制，故须藉由多个传输时间捆绑的方式，在连续的传输时间中，传送不同版本的冗余（Redundancy）来弥补eNB在接收信号较差时译码的需求。再者，也由于上行功率限制，UE在同一个传输时间使用的RB数量及数据量都会因此受限。

在前面所述的状况下，在eNB边缘的UE有时藉由时间换取空间的方式来达成上行传送，但由于TDD上行的传输并非在所有时间都能传送，必须在上行Subframe才能进行，因此一般认为针对处于eNB边缘的UE服务来说，FDD模式会较TDD模式来的有效率。但也有些人认为，当系统达到一定的服务量时，eNB也无法让个别UE在每个Subframe中皆配置上传资源，因此两者差异不大。

在此篇文章中说明LTE在FDD模式与TDD模式下的主要差别，希望藉由此篇文章给予读者了解两者在架构上的不同以及底层特性的差异，详细的内容可参照3GPP所定义的各项协议内容。