TDD-LTE測試介紹及R&S解決方案
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目前，在3G之后，各種通信技術將如何演進是業界非常關注的一個焦點，特別是對于TD-SCDMA來說，能否實現向下一代通信技術的平滑演進，決定了TD究竟具有多長時間的生命力，以及我國的自主創新戰略究竟能走多遠。2007年11月，3GPPRAN151會議通過了27家公司聯署的LTETDD融合幀結構的建議，統一了LTE TDD的兩種幀結構。融合后的LTE TDD幀結構是以TD-SCDMA的幀結構為基礎的，這就為TD-SCDMA成功演進到LTE乃至4G標準奠定了基礎。
TDD-LTE技術特點
LTE系統支持FDD和TDD兩種雙工方式。在這兩種雙工方式下，系統的大部分設計，尤其是高層協議方面是一致的。另一方面，在系統底層設計，尤其是物理層的設計上，由于FDD和TDD兩種雙工方式在物理特性上所固有的不同，LTE系統為TDD的工作方式進行了一系列專門的設計，這些設計在一定程度上參考和繼承了TD-SCDMA的設計思想，下面我們對這些設計進行簡要的描述與討論。
無線幀結構
因為TDD采用時間來區分上、下行，資源在時間上是不連續的，需要保護時間間隔來避免上下行之間的收發干擾，所以LTE分別為FDD和TDD設計了各自的幀結構，即Type1和Type2，其中Type1用于FDD，而Type2用于TDD。
在FDD Type1中，10ms的無線幀分為10個長度為1ms的子幀，每個子幀由兩個長度為0.5ms的slot組成。 在TDD Type2中，10ms的無線幀由兩個長度為5ms的半幀組成，每個半幀由5個長度為1ms的子幀組成，其中有4個普通的子幀和1個特殊子幀。普通子幀由兩個0.5ms的slot組成，特殊子幀由3個特殊時隙（UpPTS，GP和DwPTS）組成。
上下行的時間分配
TDD另外一個顯著區別于FDD的物理特征是，FDD依靠頻率區分上下行，因此其單方向的資源在時間上是連續的；而TDD依靠時間來區分上下行，所以其單方向的資源在時間上是不連續的，時間資源在兩個方向上進行了分配。
下圖是LTE TDD中支持的7種不同的上、下行時間配比，從將大部分資源分配給下行的“9:1”到上行占用資源較多的“2:3”，在實際使用時，網絡可以根據業務量的特性靈活的選擇配置。這樣，在資源組成上TDD與FDD所固有的不同，成為了LTE中另一部分為TDD所進行的專門設計的原因。這一部分設計主要包括“物理層HARQ的相關機制”，以及“采用頻分的隨機接入信道”。
允許同一時間上存在多個隨機接入信道（頻分）是TDD上下行時分的結構形成的又一設計結果。在LTEFDD的設計中，同一時刻只允許一個隨機接入信道的存在，即僅在時間域上改變隨機接入信道的數量。而在TDD中，時間資源已經在上下行進行了分配，同時由于不同的上下行配比的存在，可能存在上行子幀數目很少的情況（如DL:UL=9:1），因此在TDD中需要支持頻分的隨機接入信道，即在同一時間位置上采用不同頻率的區分提供多個隨機接入信道，以為系統提供足夠的隨機接入的容量。
在FDD的情況下，上、下行的資源在單方向上都是連續的，而且子幀數目相等。因此，以下行為例，在進行物理層的HARQ時，下行數據與上行的ACK/NAK之間可以建立一對一的對應關系。與此不同的是，在TDD的情況下，單方向的資源不是連續的，因此可能無法獲得對應的時間上的資源。另外，上下行配比的設置可能使得上下行的子幀數目不相等，因此無法建立一一對應的關系，所以這些都需要進行針對性的設計。在LTETDD，為了解決以上問題，引入了MultipleACK/NAK的概念，即使用一個ACK/NAK完成對前續若干個下行數據的反饋，這樣就解決了上下行時隙不對稱帶來的反饋問題。在另一個方面，同時還減小了數據的傳輸時延，數據無需再等待到下一個上行時隙以進行反饋了。當然，該方案可能引起的不必要的過多重傳也需要引起注意。
同步信道是另一項體現不同雙工方式的設計。LTE中用于小區搜索的同步信道包括“主同步信號”和“輔同步信號”。在兩種幀結構中，同步信號具有不同的位置：在FDDType1中兩個同步信號連接在一起，位于子幀0和5的中間位置；而TDDType2中，輔同步信號位于子幀0的末尾，主同步信號位于特殊子幀，即DwPTS的第三個符號。在兩種幀結構中，同步信號在無線幀中的絕對位置不相同，更為重要的是，主、輔同步信號的相對位置不同：在FDD中兩個信號連接在一起，而在TDD中兩個信號之間有兩個符號的時間間隔。由于同步信號是終端進行小區搜索時最先檢測的信號，這樣不同的相對位置的設計使得終端在接入網絡的最開始階段就可以檢測出網絡的雙工方式，即FDD或者TDD。
隨機接入前導（Random Access preamble）的設計是LTE對TDD的另一項特殊設計。在LTE中，隨機接入序列采用如下圖所示的5種隨機接入序列格式。其中最后一種隨機接入序列格式是TDD所特有的，由于其長度明顯短于其它的4種格式，因此又稱為“短RACH”。采用短RACH的原因也是與TDD關于特殊時隙的設計相關的，如同圖中所描述的，短RACH在特殊時隙的最后部分（即UpPTS）進行發送，這樣利用這一部分的資源完成上行隨機接入的操作，避免占用正常子幀的資源。采用短RACH時，需要注意的一個主要問題是其鏈路預算所能夠支持的覆蓋半徑，由于其長度要大大的小于其它格式的RACH序列，因此其鏈路預算相對較低，相應的適用于覆蓋半徑較小的場景（根據網絡環境的不同，約700m～2km）。
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