寬帶通信網(wǎng)絡(luò)正在全球范圍內(nèi)迅速發(fā)展，在當今的互聯(lián)社會中，我們需要使用手機、平板電腦和各種互聯(lián)設(shè)備進行教育、遠程醫(yī)療和流媒體等一切活動。那么什么是TDD傳輸，如何應(yīng)用頻譜分析儀來進行信號研究呢？

FDD與TDD傳輸?shù)谋容^

在當今的移動網(wǎng)絡(luò)中，無論是LTE還是5G，因為通常用戶下載的數(shù)據(jù)多于上傳的數(shù)據(jù)量，所以用戶設(shè)備和基站（上行鏈路）之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量往往是不對稱的，反之亦然（下行鏈路）。隨著業(yè)務(wù)模式的變化，有更多的上行鏈路應(yīng)用被廣泛使用，如云存儲、視頻通話等，上行和下行鏈路頻譜使用的靈活性也變得更為重要。

為了提高靈活性和頻譜利用效率，時分雙工（TDD）技術(shù)的應(yīng)用正變得越來越普遍和重要。虹科手持式頻譜儀Spectrum Compact可以應(yīng)用于用于TDD相關(guān)應(yīng)用中，例如：

• 干擾和可用信道檢測
• 不同TDD信號間的相對功率觀測
• 信道帶寬確定
• TDD信號的交通強度調(diào)查（例如使用跳頻系統(tǒng)）
• 利用點對點（PtP）窄波束外天線尋找TDD信號源

頻分雙工（FDD）

FDD需要兩個單獨的通信信道，它們之間用防護頻帶隔開以最小化同信道干擾，中央信道頻率之間的間隔稱為雙工偏移或雙工移位，良好的濾波、雙工器和可能的屏蔽可以確保發(fā)射機不會使相鄰接收機失敏。FDD可以應(yīng)用于微波、毫米波點對點地面鏈路、LTE和4G系統(tǒng)的大多數(shù)頻段、5G移動通信的一些頻段。

時分雙工（TDD）

TDD通過分配交替的時隙來進行發(fā)送和接收操作，從而實現(xiàn)在單個頻帶中進行發(fā)送和接收，要傳輸?shù)男畔o論是語音、視頻還是數(shù)據(jù)，都是串行二進制格式，每個時隙可以是1字節(jié)長，也可以是多字節(jié)的幀。

在一些TDD系統(tǒng)中，交替時隙具有相同的持續(xù)時間或具有相同的下載和上傳時隙，但TDD系統(tǒng)不必是50/50對稱的，通過更改持續(xù)時間，可以定制網(wǎng)絡(luò)性能以滿足不同的需求，并幫助提供最佳的體驗，系統(tǒng)可以設(shè)計為非對稱（例如，通常為75/25或90/10）或基于信道狀況的可變比率。TDD可以應(yīng)用于包括WiFi、藍牙、LTE 4G和地面無線電鏈路的某些頻段，以及5G移動通信的大多數(shù)頻段。

TDD頻譜掃描設(shè)置

為了提高靈活性和頻譜利用效率，時分雙工（TDD）技術(shù)的應(yīng)用正變得越來越普遍和重要。虹科手持式頻譜儀Spectrum Compact可以應(yīng)用于用于TDD相關(guān)應(yīng)用中。

時分雙工無線電系統(tǒng)在時域中傳輸物理頻率載波變化很快，為了能夠在虹科手持式頻譜分析儀Spectrum Compact的屏幕上顯示這種類型的信號，有必要相應(yīng)地進行頻譜儀配置：

• 在主菜單中禁用“信號ID[Signal ID]”模式→工具和設(shè)置[TOOLS & SETTINGS]→設(shè)置 [SETTINGS]；
• 在主菜單中選擇“自動[AUTO]”模式→ RBW和VBW[RBW&VBW]，這將為選定范圍自動設(shè)置最佳設(shè)置；
• 要確保最快的掃描速度，需使用最窄的跨度設(shè)置，該設(shè)置仍允許查看信號的整個帶寬，可以在主菜單中設(shè)置范圍→范圍菜單[SPAN menu]；
• 由于TDD信號（例如OFDM調(diào)制載波）的載頻跳變特性，有必要隨時間累積多個頻譜掃描，可以在主菜單中使用“最大保持[MAX HOLD]”、“最小/最大保持[MIN/MAX HOLD]”或“累積[CUMULATIVE]”→“跟蹤[TRACE]”菜單；
• 也可以在主菜單中嘗試各種探波器設(shè)置→“跟蹤[TRACE]”，探測器最大值設(shè)置可能允許更好地注意TDD信號；注意：對于頻率范圍為56-87GHz的設(shè)備，設(shè)置在主菜單中→工具和設(shè)置 [TOOLS & SETTINGS]→探測器[DETECTOR]
• 在主菜單中可選→“電平[LEVEL]"，如果信號略高于噪聲電平或使設(shè)備過載，則使用低噪聲放大器開/關(guān)[LNA on/off]（低噪聲放大器）和ATT（衰減器）。請注意，LNA和ATT功能并不適用于所有虹科Spectrum Compact機型。

最大保持和最小/最大保持軌跡

藍色和綠色的痕跡顯示自開始清掃以來檢測到的最高和最低水平。在每次掃描期間，僅更新具有最高或最低功率電平的頻率點。反復點擊最小/最大保持按鈕[MIN/MAX HOLD]可重置最小/最大保持[MIN/MAX HOLD]軌跡。網(wǎng)格下方的藍色計數(shù)器顯示自最新最小/最大保持[MIN/MAX HOLD]模式開始以來的掃描次數(shù)。

累積軌跡

以綠色顯示自掃描開始以來所有先前掃描的每個頻率的功率電平。在每次掃描期間，僅更新以前未保存級別的頻點。

記錄時間繪圖模式*

此功能允許在一段時間內(nèi)觀察信號的強度，它還記錄測量數(shù)據(jù)，可用于以后的分析。記錄時間繪圖功能[ RECORD TIME PLOT]位于主菜單中→ “工具[ TOOLS]”→ “記錄時間圖[RECORD TIME PLOT]”。從這里，選擇“新記錄[NEW RECORD]”，它將根據(jù)顏色代碼顯示接收到的功率級別。請注意，在啟動“新記錄[ NEW RECORD]”之前，必須選擇“正常[NORMAL]”跟蹤模式。

*記錄時間繪圖模式不適用于頻率范圍為56-87 GHz的設(shè)備。

使用示例

在接下來的兩幅圖中，顯示并詳細說明了利用TDD傳輸?shù)?GHz WiFi無線電設(shè)備的頻譜掃描，類似的方法可用于PtP無線電、5G移動和使用TDD傳輸技術(shù)的其他應(yīng)用。請注意，在大多數(shù)情況下，通過將頻譜分析儀直接連接到無線電單元來觀察準確的TDD信號是不可能的，因為大多數(shù)TDD無線電只有在主-從（PtP）或接入點-客戶端（點對多點（PtMP））之間建立鏈路時才開始在全信道帶寬和頻率范圍內(nèi)傳輸。

當使用功率帶內(nèi)功能測量時，TDD信號的信道帶寬為80MHz，但是從視覺上可以看到4個單獨的20MHz信道，這意味著該發(fā)射機聚合了多個Wi-Fi信道。下圖顯示了與前面相同的情況，但記錄信號處于“記錄時間圖[RECORD TIME PLOT]”模式?！坝涗洉r間圖[RECORD TIME PLOT]”模式允許在時域中更精確地觀察傳輸何時更活躍以及何時處于接收模式。

在許多5G網(wǎng)絡(luò)中通常會選擇使用TDD信號，虹科Spectrum Compact這種堅固耐用的便攜式設(shè)備可以對使用TDD、FDD、Wi-Fi、藍牙、4G LTE和5G等技術(shù)進行物理層測試，其手持工具與直觀的圖形用戶界面，能夠快速評估無線電頻譜，并提出有效地解決方案。

配件選擇

虹科提供多款天線配套使用，其中，可搭配使用的虹科手持對數(shù)周期天線HK-065080具有650MHz-8GHz的超寬頻率范圍，適用于任何測量接收機或頻譜分析儀。天線底部采用標準的1/4英寸螺母安裝接口，可隨意裝配各種支架，搭配手持支架可以手持使用，它尺寸小，重量輕，非常適合戶外測試。

規(guī)格參數(shù)：

• 頻率范圍：650MHz-8GHz
• 增益：13.7dBi（Max），8.27dBi（Avg）
• 校準點：108（50MHz步進）
• 駐波比：<1：2.5
• 標準阻抗：50Ω
• 重量：375g（單天線）
• 尺寸（L/W/D）：293x209x27mm

虹科HK-020080手持定向天線套裝包含四個不同頻段的天線和一個內(nèi)置低噪聲放大器的手柄，天線可隨意與手柄快速轉(zhuǎn)換使用，通過轉(zhuǎn)換方向，即可實現(xiàn)垂直或水平極化方向信號的測試；單個天線也可以直接通過N型母頭連接設(shè)備使用。手柄內(nèi)置有高增益低噪聲帶通放大器，可通過開關(guān)切換打開或關(guān)閉，根據(jù)現(xiàn)場信號強度和電磁環(huán)境靈活切換；外接有SMA公頭高品質(zhì)射頻連接線，可直接連接便攜式頻譜儀使用；手柄內(nèi)置電池，可連續(xù)工作時長大于4小時，非常方便外攜。

規(guī)格參數(shù)：

• 頻率范圍：200MHz – 8GHz
• 增益：5dB (典型值)
• 駐波比：<1:2.5 (典型值)
• 低噪聲放大器增益：10dBi(典型值)
• 連接器：50Ω/N型母頭
• 手柄連接線：1.5m/SMA公頭
• 尺寸：550x420x245mm