BlogHARQ, FDD vs TDD và lựa chọn duplex trong 5G NR
Bố cục bài viết
Trang này
Ngày tạo
05/10/2026
Cập nhật
Lượt xem
12
Đọc
5m
Bài tổng hợp ba câu hỏi cơ bản về tầng radio của LTE và 5G NR: HARQ là gì, FDD khác TDD ở đâu, và 5G dùng loại nào.
1. HARQ là gì?
HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) là cơ chế truyền lại gói ở tầng MAC/PHY trong LTE và 5G NR. Nó kết hợp hai kỹ thuật:
- ARQ: bên nhận báo ACK/NACK, bên gửi truyền lại nếu bị lỗi.
- FEC (sửa lỗi tiến, như turbo/LDPC): thêm bit dư để tự sửa lỗi ngay khi giải mã.
Điểm khác biệt so với ARQ thường: khi giải mã thất bại, bên nhận không vứt gói lỗi đi mà giữ lại các giá trị mềm (soft bits/LLR) trong bộ đệm. Khi bản truyền lại đến, nó được kết hợp (soft combining) với bản cũ, nên xác suất giải mã đúng cao hơn hẳn so với chỉ xét bản mới.
Hai kiểu kết hợp chính
- Chase Combining (CC): truyền lại đúng các bit cũ, bên nhận cộng gộp để tăng SNR hiệu dụng.
- Incremental Redundancy (IR): mỗi lần truyền lại dùng một phiên bản dư thừa khác (Redundancy Version, RV0/1/2/3), bên nhận có thêm thông tin mới nên hiệu quả hơn CC. Đây là kiểu được dùng phổ biến trong LTE/NR.
Cách hoạt động
- eNB/gNB gửi transport block, kèm HARQ process ID, NDI và RV trong DCI/PDCCH.
- UE giải mã, kiểm tra CRC, rồi phản hồi ACK hoặc NACK.
- Nếu NACK, eNB/gNB truyền lại (NDI không đổi, RV thay đổi). Nếu ACK, lần sau gửi dữ liệu mới (NDI đảo bit).
Vì phải chờ phản hồi nên dùng nhiều HARQ process song song kiểu stop-and-wait để không bỏ trống kênh truyền: LTE FDD có 8 process, NR có tối đa 16.
Vài điểm cần nhớ
- LTE: downlink là bất đồng bộ, uplink là đồng bộ (RTT cố định 8 ms ở FDD). NR: cả hai chiều đều bất đồng bộ và linh hoạt về thời gian phản hồi.
- NR hỗ trợ thêm retransmission theo Code Block Group (CBG), chỉ gửi lại phần bị lỗi thay vì cả transport block.
- HARQ nằm ở MAC, rất nhanh (cỡ ms) và chấp nhận một tỷ lệ lỗi nhất định (BLER mục tiêu khoảng 10% ở lần truyền đầu). Lỗi còn sót được ARQ ở tầng RLC (AM mode) xử lý như lớp bảo vệ thứ hai.
2. FDD và TDD khác nhau thế nào?
FDD (Frequency Division Duplex) và TDD (Time Division Duplex) khác nhau ở cách chia đường lên (UL) và đường xuống (DL).
- FDD: UL và DL dùng hai tần số khác nhau (băng ghép đôi, có khoảng bảo vệ giữa hai băng), truyền đồng thời liên tục.
- TDD: UL và DL dùng chung một tần số, chia nhau theo thời gian (lúc gửi xuống, lúc gửi lên).
| FDD | TDD | |
|---|---|---|
| Phổ tần | Cần băng ghép đôi (paired) | Chỉ cần một băng (unpaired) |
| Tỷ lệ UL/DL | Cố định theo độ rộng hai băng, thường đối xứng | Cấu hình linh hoạt, ví dụ thiên về DL (DDDSU) |
| Độ trễ | Ổn định, truyền liên tục | Có thể cao hơn do phải chờ slot UL/DL tương ứng |
| Vùng phủ UL | Tốt hơn, vì UE có thể phát liên tục | Kém hơn, vì UE chỉ phát trong một phần thời gian |
| Channel reciprocity | Không có (UL và DL khác tần số) | Có, nên đo kênh UL (SRS) để suy ra kênh DL, rất hợp Massive MIMO/beamforming |
| Đồng bộ mạng | Không bắt buộc chặt | Bắt buộc đồng bộ thời gian giữa các trạm để tránh nhiễu UL/DL chéo |
| Khoảng bảo vệ | Giữa hai băng tần (guard band) | Giữa thời điểm chuyển DL sang UL (guard period) |
| HARQ-ACK | Timing cố định, đơn giản (LTE: n+4) | Phụ thuộc cấu hình UL/DL nên phức tạp hơn |
Trong LTE và NR
- LTE TDD có 7 cấu hình UL/DL (0 đến 6), dùng special subframe (DwPTS, GP, UpPTS) làm vùng chuyển tiếp. NR TDD linh hoạt hơn nhiều: mỗi symbol có thể là D, U hoặc F (flexible) theo slot format.
- Về băng tần, FDD thường nằm ở băng thấp (700/800/900 MHz, n28, n1, n3), ưu tiên phủ sóng. TDD thường ở băng trung và cao (2.6 GHz, 3.5 GHz n78, mmWave), ưu tiên dung lượng, vì phổ rộng liền khối dễ kiếm hơn.
Vì TDD dùng chung tần số nên cần chú ý nhiễu giữa các trạm khi cấu hình UL/DL khác nhau (cross-link interference), và đó là lý do các nhà mạng thường thống nhất một mẫu TDD chung.
3. 5G dùng FDD hay TDD?
Cả hai đều dùng cho 5G. 5G NR hỗ trợ cả FDD và TDD, nhưng thực tế mỗi loại hay được dùng ở những dải tần khác nhau:
- FDD thường nằm ở băng thấp (700/800/900 MHz, như n28, n8, và các băng 1800/2100 MHz là n3, n1). Mục đích chính là phủ sóng rộng và trong nhà tốt, nhưng tốc độ không cao vì phổ hẹp.
- TDD là lựa chọn chính ở băng trung (2.5 GHz n41, 3.5 GHz n77/n78, 4.9 GHz n79) và mmWave (n257, n258, n260, n261). Các băng mmWave của 5G chỉ có TDD. Đây là nơi cho tốc độ và dung lượng cao nhất.
Vì vậy, khi nói đến “5G đúng nghĩa” với tốc độ cao (mid-band và mmWave), đó chủ yếu là TDD, nhờ phổ rộng liền khối và channel reciprocity giúp Massive MIMO/beamforming hoạt động tốt. Còn FDD ở băng thấp giúp 5G phủ rộng.
Nhược điểm vùng phủ UL của TDD ở băng cao được bù bằng SUL (Supplementary Uplink): UE phát UL trên một băng thấp, còn DL vẫn nằm ở băng TDD cao.