CDMA - Metodi di accesso multipli
La possibilità di operare in modalità FDD o TDD è consentita per un uso efficiente dello spettro disponibile in base all'allocazione di frequenza nelle diverse regioni.
Duplex a divisione di frequenza
Un metodo duplex in base al quale le trasmissioni Uplink e Downlink utilizzano due bande di frequenza separate -
Uplink - Da 1920 MHz a 1980 MHz
Downlink - Da 2110 MHz a 2170 MHz
Bandwidth - Ogni portante si trova al centro di una banda larga di 5 MHz
Separazione dei canali
Valore nominale di 5 MHz che può essere regolato.
Channel Raster
200 kHz (la frequenza centrale deve essere un multiplo di 200 kHz).
Separazione frequenza Tx-Rx
Valore nominale di 190 MHz. Questo valore può essere fisso o variabile (minimo di 134,8 e massimo di 245,2 MHz).
Numero canale
La frequenza portante è designata dal numero UTRA Absolute Radio Frequency Channel (UARFCN). Questo numero viene inviato dalla rete (per uplink e downlink) sul canale logico BCCH ed è definito da Nu = 5 * (Frequenza uplink MHz) e ND = 5 * (Frequenza downlink MHz).
Duplex a divisione di tempo
Il duplex a divisione di tempo è una tecnica mediante la quale le trasmissioni Uplink e Downlink vengono trasportate sulla stessa frequenza utilizzando intervalli di tempo sincronizzati. Il vettore utilizza una banda di 5 MHz, sebbene ci sia una soluzione a basso tasso di chip in fase di studio da parte del 3GPP (1,28 Mcps). Le bande di frequenza disponibili per TDD saranno 1900–1920 MHz e 2010-2025 MHz.
Metodi duplex di collegamenti radio
In caso di Time Division Duplex, la frequenza di collegamento in avanti è uguale alla frequenza di collegamento inverso. In ogni collegamento, i segnali vengono trasmessi continuamente a turno, proprio come un gioco di ping-pong.
Esempio di sistema TDD
TDD utilizza un'unica banda di frequenza sia per trasmettere che per ricevere. Inoltre, condivide la banda assegnando fasce orarie alternative per le operazioni di trasmissione e ricezione. Le informazioni da trasmettere possono essere voce, video o dati di computer in formato bit-seriale. Ogni intervallo di tempo può essere lungo 1 byte o può far parte di diversi byte.
TDD alterna nel tempo i dati della stazione di trasmissione e ricezione. Le fasce orarie possono essere di lunghezza variabile. A causa della natura dei dati ad alta velocità, le parti comunicanti non possono significare che le trasmissioni siano intermittenti. Le trasmissioni che sembrano simultanee sono in realtà in competizione tra loro. Convertito digitalmente in voce analogica, nessuno può dire che non sia un full duplex.
In alcuni sistemi TDD, intervalli di tempo alternativi hanno la stessa durata o hanno sia DL che UL; tuttavia, non è necessario che il sistema sia simmetrico 50/50. Il sistema può essere asimmetrico come richiesto.
Ad esempio, durante l'accesso a Internet, la velocità di download è generalmente superiore alla velocità di caricamento. La maggior parte delle apparecchiature funziona in modalità asincrona in cui la velocità di download è superiore alla velocità di upload. Quando la velocità di download è superiore alla velocità di caricamento, sono necessari meno intervalli di tempo per il caricamento. Alcuni formati TDD offrono un'allocazione dinamica della larghezza di banda quando il numero di intervalli di tempo o di durate viene modificato al volo secondo necessità.
Il vero vantaggio di TDD è che è solo un singolo canale dello spettro di frequenza e non richiede protezioni di banda o separazioni di canali poiché gli intervalli avvengono utilizzando time slot. Lo svantaggio è che l'implementazione di successo di TDD richiede un sistema di temporizzazione. Il tempismo preciso sia per il trasmettitore che per il ricevitore è necessario per garantire che gli intervalli di tempo non si sovrappongano o interferiscano con un altro.
La temporizzazione è spesso sincronizzata al derivato specifico degli standard dell'orologio atomico GPS. Il tempo di guardia è necessario anche tra le fasce orarie per evitare duplicazioni. Questo tempo è generalmente uguale al tempo di elaborazione trasmissione-ricezione (tempo di commutazione trasmissione-ricezione) e ai ritardi di trasmissione (latenza) sul canale di comunicazione.
Duplex a divisione di frequenza
In Frequency Division Duplex (FDD), la frequenza del collegamento in avanti non è la stessa della frequenza del collegamento inverso. In ogni collegamento, i segnali vengono trasmessi continuamente in parallelo.
Esempio di sistema FDD
FDD richiede due segmenti simmetrici di spettro per i canali uplink e downlink.
In un telefono cellulare con un trasmettitore e un ricevitore, che operano simultaneamente in così stretta vicinanza, il ricevitore deve filtrare il più possibile il segnale dal trasmettitore. Più separazione dello spettro, i filtri più efficaci.
FDD utilizza molto spettro di frequenza, generalmente il doppio dello spettro TDD richiesto. Inoltre, deve esserci un'adeguata separazione dello spettro tra trasmissione e ricezione dei canali. Queste band continuano a dire: non possono essere usate, non sono necessarie. Data la scarsità e il costo dello spettro, sono veri svantaggi.
Uso di FDD
FDD è ampiamente utilizzato in diversi sistemi di telefonia cellulare. In alcuni sistemi, la banda 869-894 MHz viene utilizzata come spettro di downlink (DL) dalla torre del sito cellulare al dispositivo. Inoltre, la banda 824-849 MHz viene utilizzata come spettro di uplink (UL) del telefono nel sito della cella.
FDD funziona anche su un cavo in cui ai canali di trasmissione e ricezione vengono assegnate parti diverse dello spettro via cavo, come nei sistemi TV via cavo. Inoltre, i filtri vengono utilizzati per mantenere separati i canali.
Svantaggio di FDD
Lo svantaggio di FDD è che non consente tecniche speciali come più antenne, più input-output (MIMO) e beamforming. Queste tecnologie sono un elemento essenziale delle nuove strategie del telefono cellulare 4G Long Term Evolution (LTE) per aumentare la velocità dei dati. È difficile creare una larghezza di banda sufficientemente ampia da coprire entrambi gli insiemi di spettro dell'antenna. È necessaria la regolazione dinamica del complesso del circuito.
Metodi di accesso multipli
Il canale radio è un mezzo di comunicazione condiviso da più utenti in un'area geografica. Le stazioni mobili sono in competizione tra loro perché la risorsa di frequenza trasmetta il proprio flusso di informazioni. Senza altre misure per controllare l'accesso simultaneo di più utenti, possono verificarsi collisioni. Poiché le collisioni sono indesiderabili per la comunicazione orientata alla connessione come i telefoni cellulari, le stazioni degli abbonati personali / mobili devono essere assegnate ai canali dedicati su richiesta.
La comunicazione mobile, condividendo le risorse wireless su tutti gli utenti, deve essere comunicata per identificare l'utente. Durante l'identificazione dell'utente, viene indicato come "accesso multiplo" (accesso multiplo) che riceve un'onda radio da un numero di stazioni trasmittenti in una stazione ricevente (come mostrato nell'immagine seguente).