通信理论(Massive MIMO)研究该咋做( 二 )
来自网络：FDD与TDD制式示意图回头看看隔壁的TDD优势还真不少：a. 不要求对称频段，频率配置灵活，零散频段也能任其使用，不挑剔；b. 上下行传输时隙占比可调，对非对称业务非常友好；c. 上下行信道具有互易性，终端不需要做信道估计和信道反馈，可以躺着省电；d. 上下行传输分时，分工明确，互不干扰，不需要做收发隔离器。TD-X向来是中国移动的宝贝儿，我国在TDD方面专利多、研究深、应用广~
但是，TDD系统也有它的先天缺陷，反之，也体现了FDD制式的必要性：a. 速率：TDD需预留大量的时隙资源作为收发信道/各系统间的保护带，导致相同带宽下，TDD会损失更多的频谱利用效率，导致传输速率不如FDD；b. 同步：TDD单方向的资源在时间上是不连续的，为保证基站和终端的收发协同性，对时间同步要求较高；c. 高速移动场景：针对信道快变的高速移动场景，如高铁场景，TDD上下行轮流传输的机制会导致系统不能快速响应信道的变化；相反，FDD上下行同时进行，通过上行的信道反馈可以快速捕捉信道变化；d. 功率和覆盖：由于TDD的时间资源需分给上下行，并不像FDD那样某一个链路独占全部时间资源，所以为了发送和FDD同等的数据，TDD只能增大发射功率，下行时基站一定程度上还能hold住，可是终端上行传输时，发送功率却比较有限。这也就直接导致了TDD系统功耗大覆盖小。FDD制式虽然在大规模MIMO系统中遇到了诸多挑战，但由于其明显的先天优势，仍然值得学术界和工业界好好研究一番。
3. FDD与TDD的差异FDD制式通信系统中上下行信道采用对称频段，破坏了空口信道的互易性。系统只能通过终端用户反馈量化信道的方式获取下行瞬时信道状态信息。然而，大规模MIMO系统中超大规模的基站天线数加大了FDD制式下获取下行信道的难度（背景知识可参考本专栏文章【优质信源】计划04-1）。那么，通信频段的不同到底是如何影响无线信道的呢？我们能否从容易估计的上行信道中找到下行信道的些许蛛丝马迹呢？让我们从无线信道模型入手，分析下上下信道的差异。
1 多径信道模型无线射频信号是以电磁波的形式传播，信号的相位随时间和频率变化。在空间中，信号会因建筑物等障碍物的反射通过多条路径到达接收端，最终接收端收到的是多条路径上信号的叠加，也就是多径传播。
图1 对于远场信号（信号源距离接收端较远），可视为信号平行到达接收端的各天线，如 下图所示。当天线间距为d，信号以角度
到达接收端时，信号在相邻两天线间的传播距离差为
，那么信号到达相邻两天线的相位差即为：
，其中波长
为光速/频段，
。
图2因此，当有
条路径时，终端到第
根接收天线的信道衰落系数便可以表示为：
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