频分双工是指上行链路和下行链路的传输分别在不同的频率上进行。

在频分双工模式中，上行链路和下行链路的传输分别在不同的频率上进行。其原理如下图所示。f1和f2分别为正在进行业务传输的某一移动台的发送频率和接收频率。

在第一、二代蜂窝系统中，基本都是采用FDD技术来实现双工传输的。特别是在第一代蜂窝系统中，由于传输的是连续的基带信号，必须用不同的频率来提供双工的上下行链路信道。在第一代蜂窝系统中传输连续信息采用FDD技术时，收发两端都必须有产生不同载波频率的频率合成器，在接收端还必须有一个防止发射信号泄漏到接收机的双工滤波器。另外，为了便于双工器的制作，收发载波频率之间要有一定的频率间隔。在第二代的GSM、IS-136和IS-95等系统中，也采用了FDD技术。在这些系统中，由于信息是以时隙方式进行传输的，收发可以在不同的时隙中进行，移动台或基站的发射信号不会对本接收机产生干扰。所以，尽管采用的FDD技术，也不需要昂贵的双工滤波器。

FDD模式的特点是在分离(上下行频率间隔190MHz)的两个对称频率信道上，系统进行接收和传送，用保护频段来分离接收和传送信道。

采用包交换等技术，可突破二代发展的瓶颈，实现高速数据业务，并可提高频谱利用率，增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率，即在每2x5MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在非对称的分组交换(互联网)工作时，频谱利用率则大大降低(由于低上行负载，造成频谱利用率降低约40%)，在这点上，TDD模式有着FDD无法比拟的优势。

频分双工(FDD),也称为全双工,操作时需要两个独立的信道。一个信道用来向下传送信息,另一个信道用来向上传送信息。两个信道之间存在一个保护频段,以防止邻近的发射机和接收机之间产生相互干扰。

时分双工(TDD),也称为半双工,只需要一个信道。无论向下还是向上传送信息都采用这同一个信道。因为发射机和接收机不会同时操作,它们之间不可能产生干扰。

为了全面对比这两种双工方式,必须提供每种方式的下列属性：

频段位置及时分/FDD方式的合适性

频谱效率及业务非对称性反应时间

射频规划及干扰,包括自干扰和共存干扰

系统的相对复杂度(代价差异)

前两项是选择TDD而非FDD方式的主要因素,后三项是FDD方式支持者提出的采用TDD方式时必须克服的缺点。

频率分配及FDD或TDD的适宜性

在固定无线接入系统的频率分配及发放执照的工作中,大部分国家都采用了较适宜于FDD方案的初始频率分配。因为这些频率分配方案都具有间隔很宽的信道,或者很宽的连续频段,因此在采用FDD方案时,能够保证充分的发送-接收频率间隔,从而克服了FDD收发信机中必须将发送信号和接收信号隔离开来的困难。

但是,并非所有的点到多点系统中的频率分配方案都适宜于FDD。例如,为了有效利用LMDS的B段频谱,必须满足发送-接收间隔约为225MHz的要求。这对于工作于31GHz的FDD无线电是一个非常大的挑战。近年来,越来越多的频率分配方案已经不再采用传统的成对信道分配方法了,因此为采用TDD方案产生了巨大的促进作用。

系统的相对复杂度

一般认为,TDD微波无线系统比FDD微波无线系统简单。因为系统复杂度直接决定了系统成本,因此TDD系统成本较低。在FDD系统中,造成系统具有较大复杂度和较高成本的一个主要部件是双工器。双工器必须防止高功率的发送信号干扰十分敏感的接收机前端。若发送功率为+20dBm,接收机QPSK门限为-80dBm(假定噪声功率约为-90dBm),必须将间隔设计成大于110dB。在微波和毫米波段,当频谱分配要求发送机和接收机之间具有较小的频率间隔时,满足这个设计目标将是一个十分具有挑战性的难题。这些技术难题,再加上这些系统中滤波器的设计要求将大大增加FDD无线系统的复杂度和成本价。

TDD可以很容易地适应任何类型的频率分配方案。由于TDD系统架构较简单,当新的频率分配方案出现时,很容易进行重新设计且需要代价较小

出处：6IC电子工程师