CDMA - Méthodes d'accès multiples

La possibilité de fonctionner en mode FDD ou TDD est autorisée pour une utilisation efficace du spectre disponible en fonction de l'attribution de fréquences dans différentes régions.

Duplex à division de fréquence

Méthode duplex dans laquelle les transmissions de liaison montante et de liaison descendante utilisent deux bandes de fréquences distinctes -

  • Uplink - 1920 MHz à 1980 MHz

  • Downlink - 2110 MHz à 2170 MHz

  • Bandwidth - Chaque porteuse est située au centre d'une large bande de 5 MHz

Séparation des canaux

Valeur nominale de 5 MHz réglable.

Raster de canal

200 kHz (la fréquence centrale doit être un multiple de 200 kHz).

Séparation de fréquence Tx-Rx

Valeur nominale de 190 MHz. Cette valeur peut être fixe ou variable (minimum de 134,8 et maximum de 245,2 MHz).

Le numéro de canal

La fréquence porteuse est désignée par le numéro absolu de canal de fréquence radio UTRA (UARFCN). Ce numéro est envoyé par le réseau (pour la liaison montante et descendante) sur le canal logique BCCH et est défini par Nu = 5 * (fréquence montante MHz) et ND = 5 * (fréquence descendante MHz).

Duplex par répartition dans le temps

Le duplex par répartition dans le temps est une technique par laquelle les transmissions de liaison montante et de liaison descendante sont transportées sur la même fréquence en utilisant des intervalles de temps synchronisés. La porteuse utilise une bande de 5 MHz, bien qu'il existe une solution à faible débit de puce à l'étude par le 3GPP (1,28 Mcps). Les bandes de fréquences disponibles pour le TDD seront de 1900 à 1920 MHz et de 2010 à 2025 MHz.

Méthodes duplex des liaisons radio

Dans le cas d'un duplex à répartition dans le temps, la fréquence de la liaison aller est la même que la fréquence de la liaison retour. Dans chaque liaison, les signaux sont transmis en continu à tour de rôle - tout comme une partie de ping-pong.

Exemple de système TDD

TDD utilise une seule bande de fréquences pour transmettre et recevoir. En outre, il partage la bande en attribuant des intervalles de temps alternatifs pour les opérations de transmission et de réception. Les informations à transmettre peuvent être des données vocales, vidéo ou informatiques au format série bit. Chaque intervalle de temps peut être de 1 octet ou faire partie de plusieurs octets.

TDD alterne les données des stations d'émission et de réception dans le temps. Les intervalles de temps peuvent être de longueur variable. En raison de la nature des données à haut débit, les parties communicantes ne peuvent pas signifier que les transmissions sont intermittentes. Les transmissions qui apparaissent comme simultanées se font concurrence. Converti numériquement en voix analogique, personne ne peut dire qu'il ne s'agit pas d'un duplex intégral.

Dans certains systèmes TDD, les intervalles de temps alternatifs sont de même durée ou ont à la fois DL et UL; cependant, le système n'a pas besoin d'être symétrique 50/50. Le système peut être asymétrique selon les besoins.

Par exemple, lors de l'accès à Internet, la vitesse de téléchargement est généralement supérieure à la vitesse de téléchargement. La plupart des équipements fonctionnent en mode asynchrone où la vitesse de téléchargement est supérieure à la vitesse de téléchargement. Lorsque la vitesse de téléchargement est supérieure à la vitesse de téléchargement, moins de plages horaires sont nécessaires pour le téléchargement. Certains formats TDD offrent une allocation dynamique de bande passante lorsque le nombre d'intervalles de temps ou de durées est modifié à la volée selon les besoins.

Le véritable avantage du TDD est qu'il ne s'agit que d'un seul canal du spectre de fréquences et qu'il ne nécessite pas de protections de bande ou de séparations de canaux car les intervalles se déroulent à l'aide de tranches de temps. L'inconvénient est que la mise en œuvre réussie de TDD nécessite un système de chronométrage. La synchronisation précise de l'émetteur et du récepteur est nécessaire pour garantir que les intervalles de temps ne se chevauchent pas ou n'interfèrent pas avec un autre.

La synchronisation est souvent synchronisée avec le dérivé spécifique des normes d'horloge atomique GPS. Le temps de garde est également nécessaire entre les intervalles de temps pour éviter la duplication. Ce temps est généralement égal au temps de traitement émission-réception (temps de commutation émission-réception) et aux délais de transmission (latence) sur le canal de communication.

Duplex à division de fréquence

En mode duplex par répartition en fréquence (FDD), la fréquence de la liaison aller n'est pas la même que la fréquence de la liaison retour. Dans chaque liaison, les signaux sont transmis en parallèle en continu.

Exemple de système FDD

FDD nécessite deux segments symétriques de spectre pour les canaux de liaison montante et de liaison descendante.

Dans un téléphone portable avec un émetteur et un récepteur, fonctionnant simultanément à une telle proximité, le récepteur doit filtrer autant que possible le signal de l'émetteur. Plus de séparation du spectre, les filtres les plus efficaces.

FDD utilise beaucoup de spectre de fréquences, généralement deux fois le spectre TDD requis. De plus, il doit y avoir une séparation de spectre adéquate entre l'émission et la réception des canaux. Ces bandes ne cessent de dire - elles ne peuvent pas être utilisées, elles sont inutiles. Compte tenu de la rareté et du coût du spectre, ce sont de réels inconvénients.

Utilisation de FDD

FDD est largement utilisé dans différents systèmes de téléphonie cellulaire. Dans certains systèmes, la bande 869-894 MHz est utilisée comme spectre de liaison descendante (DL) de la tour de site cellulaire au dispositif. Et, la bande 824-849 MHz est utilisée comme spectre de liaison montante (UL) du combiné sur le site de la cellule.

FDD fonctionne également sur un câble où les canaux de transmission et de réception reçoivent différentes parties du spectre du câble, comme dans les systèmes de télévision par câble. Et les filtres sont utilisés pour séparer les canaux.

Inconvénient de FDD

L'inconvénient du FDD est qu'il n'autorise pas les techniques spéciales telles que les antennes multiples, les entrées-sorties multiples (MIMO) et la formation de faisceaux. Ces technologies sont un élément essentiel des nouvelles stratégies de téléphonie mobile 4G à évolution à long terme (LTE) pour augmenter le débit de données. Il est difficile de créer une bande passante suffisamment large pour couvrir les deux ensembles de spectre d'antenne. Un ajustement dynamique complexe du circuit est nécessaire.

Méthodes d'accès multiples

Le canal radio est un support de communication partagé par plusieurs utilisateurs dans une zone géographique. Les stations mobiles sont en concurrence les unes avec les autres pour que la ressource de fréquence transmette leur flux d'informations. Sans d'autres mesures pour contrôler l'accès simultané de plusieurs utilisateurs, des collisions peuvent se produire. Etant donné que les collisions ne sont pas souhaitables pour une communication orientée connexion comme les téléphones mobiles, les stations d'abonné personnel / mobile doivent se voir attribuer les canaux dédiés sur demande.

La communication mobile, partageant les ressources sans fil sur tous les utilisateurs, doit être communiquée pour identifier l'utilisateur. Lors de l'identification de l'utilisateur, il est appelé «accès multiple» (accès multiple) qui reçoit une onde radio d'un certain nombre de stations émettrices dans une station réceptrice (comme illustré dans l'image suivante).