CDMA - wiele metod dostępu
Dopuszcza się możliwość pracy w trybie FDD lub TDD w celu efektywnego wykorzystania dostępnego widma zgodnie z przydziałem częstotliwości w różnych regionach.
Duplex z podziałem częstotliwości
Metoda dupleksowa, w której transmisja łącza w górę i łącza w dół wykorzystuje dwa oddzielne pasma częstotliwości -
Uplink - 1920 MHz do 1980 MHz
Downlink - od 2110 MHz do 2170 MHz
Bandwidth - Każda nośna znajduje się w środku pasma o szerokości 5 MHz
Separacja kanałów
Wartość nominalna 5 MHz, którą można regulować.
Kanał Raster
200 kHz (częstotliwość środkowa musi być wielokrotnością 200 kHz).
Separacja częstotliwości Tx-Rx
Wartość nominalna 190 MHz. Ta wartość może być stała lub zmienna (minimum 134,8 i maksimum 245,2 MHz).
Numer kanału
Częstotliwość nośna jest określona przez bezwzględny numer kanału częstotliwości radiowej UTRA (UARFCN). Liczba ta jest wysyłana przez sieć (dla łącza w górę i łącza w dół) w kanale logicznym BCCH i jest zdefiniowana przez Nu = 5 * (częstotliwość łącza w górę MHz) i ND = 5 * (częstotliwość łącza w dół MHz).
Duplex z podziałem czasu
Dupleks z podziałem czasu jest techniką, za pomocą której transmisje łącza w górę i łącza w dół są przenoszone na tej samej częstotliwości przy użyciu zsynchronizowanych przedziałów czasu. Nośnik wykorzystuje pasmo 5 MHz, chociaż 3GPP bada rozwiązanie o niskiej szybkości chipów (1,28 Mcps). Dostępne pasma częstotliwości dla TDD to 1900–1920 MHz i 2010–2025 MHz.
Metody dupleksowe łączy radiowych
W przypadku dupleksu z podziałem czasu, częstotliwość łącza nadawczego jest taka sama, jak częstotliwość łącza zwrotnego. W każdym łączu sygnały są przesyłane w sposób ciągły po kolei - tak jak w przypadku gry w ping-ponga.
Przykład systemu TDD
TDD wykorzystuje jedno pasmo częstotliwości zarówno do nadawania, jak i do odbioru. Ponadto dzieli pasmo, przydzielając alternatywne szczeliny czasowe dla operacji nadawania i odbierania. Przesyłane informacje mogą być danymi głosowymi, wideo lub komputerowymi w formacie bit-serial. Każdy przedział czasu może mieć długość 1 bajtu lub może stanowić część kilku bajtów.
TDD zmienia w czasie dane stacji nadawczej i odbiorczej. Przedziały czasowe mogą mieć różną długość. Ze względu na charakter szybkich transmisji danych strony komunikujące się nie mogą oznaczać, że transmisje są przerywane. Transmisje, które wydają się równoczesne, w rzeczywistości konkurują ze sobą. Przetworzony cyfrowo na głos analogowy nikt nie może powiedzieć, że nie jest to pełny dupleks.
W niektórych systemach TDD alternatywne przedziały czasu mają taką samą długość lub mają zarówno DL, jak i UL; jednak system nie musi być symetryczny 50/50. W razie potrzeby system może być asymetryczny.
Na przykład podczas łączenia się z Internetem prędkość pobierania jest zwykle wyższa niż prędkość wysyłania. Większość urządzeń pracuje w trybie asynchronicznym, w którym prędkość pobierania jest większa niż prędkość wysyłania. Gdy prędkość pobierania jest wyższa niż prędkość wysyłania, do przesłania potrzeba mniej szczelin czasowych. Niektóre formaty TDD oferują dynamiczną alokację przepustowości, gdy liczba przedziałów czasu lub czasu trwania jest zmieniana w locie w razie potrzeby.
Prawdziwą zaletą TDD jest to, że jest to tylko jeden kanał widma częstotliwości i nie wymaga ochrony pasma ani separacji kanałów, ponieważ interwały odbywają się przy użyciu szczelin czasowych. Wadą jest to, że pomyślne wdrożenie TDD wymaga systemu czasowego. Dokładne taktowanie zarówno nadajnika, jak i odbiornika jest potrzebne, aby zapewnić, że przedziały czasowe nie nakładają się ani nie kolidują z innymi.
Czas jest często synchronizowany z pochodną specyficzną dla standardów zegara atomowego GPS. Czas ochronny jest również potrzebny między przedziałami czasowymi, aby uniknąć powielania. Ten czas jest na ogół równy czasowi przetwarzania transmisji-odbioru (czas przełączania transmisji-odbioru) i opóźnieniom transmisji (latencji) w kanale komunikacyjnym.
Duplex z podziałem częstotliwości
W trybie dupleksu z podziałem częstotliwości (FDD) częstotliwość łącza nadawczego nie jest taka sama, jak częstotliwość łącza zwrotnego. W każdym łączu sygnały są stale przesyłane równolegle.
Przykład systemu FDD
FDD wymaga dwóch symetrycznych segmentów widma dla kanałów łącza w górę i łącza w dół.
W telefonie komórkowym z nadajnikiem i odbiornikiem, działającym jednocześnie w tak bliskiej odległości, odbiornik musi filtrować jak najwięcej sygnału z nadajnika. Większa separacja widma, najskuteczniejsze filtry.
FDD wykorzystuje dużo widma częstotliwości, zwykle dwa razy więcej niż wymagane widmo TDD. Ponadto musi istnieć odpowiednia separacja widma między nadawaniem a odbiorem kanałów. Te opaski powtarzają - nie można ich używać, są niepotrzebne. Biorąc pod uwagę niedobór i koszt widma, są to rzeczywiste wady.
Korzystanie z FDD
FDD jest szeroko stosowany w różnych systemach telefonii komórkowej. W niektórych systemach pasmo 869-894 MHz jest używane jako widmo łącza w dół (DL) od wieży komórkowej do urządzenia. A pasmo 824-849 MHz jest wykorzystywane jako widmo łącza w górę (UL) słuchawki w lokalizacji komórki.
FDD działa również na kablu, w którym kanały nadawcze i odbiorcze mają różne części widma kablowego, tak jak w systemach telewizji kablowej. Filtry służą do oddzielenia kanałów.
Wada FDD
Wadą FDD jest to, że nie pozwala na specjalne techniki, takie jak wiele anten, wiele wejść / wyjść (MIMO) i formowanie wiązki. Technologie te są istotnym elementem nowych strategii telefonu komórkowego Long Term Evolution (LTE) 4G w celu zwiększenia szybkości transmisji danych. Trudno jest uzyskać wystarczająco szerokie pasmo, aby pokryć oba zestawy widma anteny. Wymagana jest złożona dynamiczna regulacja obwodu.
Wiele metod dostępu
Kanał radiowy jest medium komunikacyjnym używanym przez kilku użytkowników na określonym obszarze geograficznym. Stacje mobilne konkurują ze sobą o zasoby częstotliwości do przesyłania ich przepływu informacji. Kolizje mogą wystąpić bez innych środków kontroli jednoczesnego dostępu kilku użytkowników. Ponieważ kolizje są niepożądane w przypadku komunikacji zorientowanej na połączenie, takiej jak telefony komórkowe, osobiste / mobilne stacje abonenckie muszą mieć przydzielone dedykowane kanały na żądanie.
Komunikacja mobilna, współdzieląca zasoby bezprzewodowe ze wszystkimi użytkownikami, musi być przekazywana w celu identyfikacji użytkownika. Identyfikując użytkownika, jest to określane jako „wielokrotny dostęp” (wielokrotny dostęp), który odbiera falę radiową wielu stacji nadawczych w stacji odbiorczej (jak pokazano na poniższym obrazie).