Khả năng hoạt động ở chế độ FDD hoặc TDD được phép sử dụng hiệu quả phổ tần khả dụng theo phân bổ tần số ở các vùng khác nhau.
Song công phân chia tần số
Một phương pháp song công trong đó truyền Đường lên và Đường xuống sử dụng hai dải tần số riêng biệt –
- Đường lên – 1920 MHz đến 1980 MHz
- Đường xuống – 2110 MHz đến 2170 MHz
- Băng thông – Mỗi sóng mang nằm ở trung tâm của băng tần rộng 5 MHz
Tách kênh
Giá trị danh nghĩa 5 MHz có thể được điều chỉnh.
Channel Raster
200 kHz (tần số trung tâm phải là bội số của 200 kHz).
Tx-Rx Tách tần số
Giá trị danh nghĩa 190 MHz. Giá trị này có thể cố định hoặc thay đổi (tối thiểu là 134,8 và tối đa là 245,2 MHz).
Số kênh
Tần số sóng mang được chỉ định bởi Số kênh tần số vô tuyến tuyệt đối UTRA (UARFCN). Số này được gửi bởi mạng (cho đường lên và đường xuống) trên kênh logic BCCH và được xác định bởi Nu = 5 * (Đường lên tần số MHz) và ND = 5 * (Đường xuống tần số MHz).
Song công phân chia thời gian
Song công phân chia theo thời gian là một kỹ thuật mà đường truyền Đường lên và Đường xuống được thực hiện trên cùng một tần số bằng cách sử dụng các khoảng thời gian được đồng bộ hóa. Nhà mạng sử dụng băng tần 5 MHz, mặc dù 3GPP đang nghiên cứu giải pháp tốc độ chip thấp (1,28 Mcps). Các băng tần khả dụng cho TDD sẽ là 1900–1920 MHz và 2010 – 2025 MHz.
Phương pháp song công của liên kết vô tuyến
Trong trường hợp Song công phân chia theo thời gian, tần số liên kết thuận giống với tần số liên kết ngược. Trong mỗi mắt xích, các tín hiệu được truyền liên tục theo lượt – giống như trò chơi bóng bàn.
Ví dụ về Hệ thống TDD
TDD sử dụng một dải tần số duy nhất để truyền và nhận. Hơn nữa, nó chia sẻ băng tần bằng cách ấn định các khoảng thời gian thay thế cho các hoạt động truyền và nhận. Thông tin được truyền đi có thể là dữ liệu thoại, video hoặc máy tính ở định dạng bit-serial. Mỗi khoảng thời gian có thể dài 1 byte hoặc có thể là một phần của vài byte. TDD luân phiên dữ liệu trạm truyền và nhận theo thời gian. Các khe thời gian có thể có độ dài thay đổi. Do bản chất của dữ liệu tốc độ cao, các bên liên lạc không thể có nghĩa là việc truyền là không liên tục. Các đường truyền xuất hiện đồng thời thực sự đang cạnh tranh lẫn nhau. Được chuyển đổi kỹ thuật số thành giọng nói tương tự, không ai có thể nói rằng nó không phải là song công.
Trong một số hệ thống TDD, các khoảng thời gian thay thế có cùng thời lượng hoặc có cả DL và UL; tuy nhiên, hệ thống không cần đối xứng 50/50. Hệ thống có thể không đối xứng theo yêu cầu.
Ví dụ, trong khi truy cập Internet, tốc độ tải xuống thường cao hơn tốc độ tải lên. Hầu hết các thiết bị hoạt động ở chế độ không đồng bộ trong đó tốc độ tải xuống cao hơn tốc độ tải lên. Khi tốc độ tải xuống cao hơn tốc độ tải lên, cần ít khoảng thời gian hơn để tải lên. Một số định dạng TDD cung cấp phân bổ băng thông động khi số lượng khoảng thời gian hoặc thời lượng được thay đổi nhanh chóng khi cần thiết.
Ưu điểm thực sự của TDD là nó chỉ là một kênh duy nhất của phổ tần số và nó không yêu cầu bảo vệ băng tần hoặc phân tách kênh khi các khoảng thời gian diễn ra bằng cách sử dụng các khe thời gian. Điểm bất lợi là để thực hiện thành công TDD đòi hỏi một hệ thống định thời. Cần định thời chính xác cho cả máy phát và máy thu để đảm bảo rằng các khoảng thời gian không trùng lặp hoặc gây nhiễu cho các khoảng thời gian khác. Thời gian thường được đồng bộ hóa với tiêu chuẩn đồng hồ nguyên tử GPS dẫn xuất cụ thể. Thời gian bảo vệ cũng cần thiết giữa các khe thời gian để tránh trùng lặp. Thời gian này nói chung bằng với thời gian xử lý truyền – nhận (thời gian chuyển mạch truyền – nhận) và độ trễ truyền (độ trễ) trên kênh truyền thông
Song công phân chia tần số
Trong Song công phân chia theo tần số (FDD), tần số liên kết thuận không giống với tần số liên kết ngược. Trong mỗi liên kết, các tín hiệu liên tục được truyền song song.
Ví dụ về Hệ thống FDD
FDD yêu cầu hai đoạn phổ đối xứng cho kênh đường lên và kênh đường xuống. Trong điện thoại di động có bộ phát và bộ thu, hoạt động đồng thời ở khoảng cách gần nhau như vậy, bộ thu phải lọc càng nhiều tín hiệu từ bộ phát càng tốt. Nhiều phân tách quang phổ, các bộ lọc hiệu quả nhất.
FDD sử dụng rất nhiều phổ tần số, nói chung là gấp đôi phổ TDD yêu cầu. Ngoài ra, phải có sự phân tách phổ thích hợp giữa truyền và nhận của các kênh. Những ban nhạc này tiếp tục nói – nó không thể được sử dụng, chúng không cần thiết. Do sự khan hiếm và chi phí của quang phổ, chúng thực sự là những bất lợi.
Sử dụng FDD
FDD được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện thoại di động khác nhau. Trong một số hệ thống, băng tần 869-894 MHz được sử dụng làm phổ đường xuống (DL) từ tháp vị trí tế bào đến thiết bị. Và, băng tần 824-849 MHz được sử dụng làm phổ đường lên (UL) của thiết bị cầm tay tại địa điểm di động.
FDD cũng hoạt động trên một cáp nơi các kênh truyền và nhận được cung cấp các phần khác nhau của phổ cáp, như trong hệ thống truyền hình cáp. Và, bộ lọc được sử dụng để giữ các kênh riêng biệt.
Nhược điểm của FDD
Hạn chế của FDD là nó không cho phép các kỹ thuật đặc biệt như nhiều ăng-ten, nhiều đầu vào-đầu ra (MIMO) và định dạng chùm tia. Những công nghệ này là yếu tố thiết yếu của chiến lược mới Điện thoại di động 4G Tiến hóa dài hạn (LTE) để tăng tốc độ dữ liệu. Rất khó để tạo ra băng thông đủ rộng để bao phủ cả hai dải phổ ăng-ten. Mạch điều chỉnh động lực phức tạp là cần thiết.
Nhiều phương thức truy cập
Kênh vô tuyến là một phương tiện liên lạc được chia sẻ bởi một số người dùng trong một khu vực địa lý. Các trạm di động đang cạnh tranh với nhau về tài nguyên tần số để truyền luồng thông tin của chúng. Nếu không có các biện pháp khác để kiểm soát quyền truy cập đồng thời của một số người dùng, có thể xảy ra va chạm. Vì va chạm là không mong muốn đối với thông tin liên lạc theo hướng kết nối như điện thoại di động, các trạm thuê bao cá nhân / di động cần được phân bổ các kênh dành riêng theo yêu cầu.
Giao tiếp di động, chia sẻ tài nguyên không dây trên tất cả người dùng, phải được giao tiếp để xác định người dùng. Trong khi xác định người dùng, nó được gọi là “đa truy cập” (Multiple Access) đang nhận sóng vô tuyến của một số trạm phát trong một trạm thu (như trong hình sau).