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UDABOL
Facultad de Ciencia y Tecnología
Ingeniería en TelecomunicacionesNOVENO SEMESTRE
TDD Y FDD
ESTUDIANTES: Ricardo Barriga Zamora Carlos Fernando Guillen Nogales Mijail Muruchi Salas
MATERIA: Ingeniería de Telecomunicaciones
DOCENTE: Ing. Félix Pinto Macedo
La Paz 01 de Octubre de 2015
DUPLEX.Dúplex es un término utilizado en telecomunicación para definir a un sistema que es capaz de
mantener una comunicación bidireccional, enviando y recibiendo mensajes de forma
simultánea. La capacidad de transmitir en modo dúplex está condicionado por varios niveles:
Medio físico (capaz de transmitir en ambos sentidos) Sistema de transmisión (capaz de enviar y recibir a la vez) Protocolo o norma de comunicación empleado por los equipos terminales
Atendiendo a la capacidad de transmitir entera o parcialmente en modo dúplex, podemos
distinguir tres categorías de comunicaciones o sistemas: símplex, semi-dúplex (half-duplex)
y dúplex (full-duplex).
FULL DUPLEX.
La mayoría de los sistemas y redes de comunicaciones modernos funcionan en modo dúplex
permitiendo canales de envío y recepción simultáneos. Podemos conseguir esa simultaneidad
de varias formas:
Empleo de frecuencias separadas (multiplexación en frecuencia)
Cables separados
Nota: Por definición no deben existir colisiones en Ethernet en el modo <full-duplex>
HALF DUPLEX.
.
Una conexión semi-dúplex (a veces denominada una conexión alternativa) es una conexión en
la que los datos fluyen en una u otra dirección, pero no las dos al mismo tiempo. Con este tipo
de conexión, cada extremo de la conexión transmite uno después del otro. Este tipo de
conexión hace posible tener una comunicación bidireccional utilizando toda la capacidad de la
línea. Puede darse el caso de una comunicación por equipos de radio, si los equipos no son
full dúplex, uno no podría transmitir (hablar) si la otra persona está también transmitiendo
(hablando) porque su equipo estaría recibiendo (escuchando) en ese momento. En
radiodifusión, se da por hecho que todo duplex ha de poder ser bidireccional y simultáneo,
pues de esta manera, se puede realizar un programa de radio desde dos estudios de lugares
diferentes.
SIMPLEX.
Sólo permiten la transmisión sólo en un sentido (unidireccional). Un ejemplo típico es el caso
de la fibra óptica; en estos casos se puede recurrir a sistemas en anillo o con doble fibra para
conseguir una comunicación completa. Aunque en la actualidad ya existe la posibilidad de
enviar y recibir señal a través de una sola fibra óptica pero en diferentes longitudes de onda
COMUNICACIÓN BIDIRECCIONAL. Existen dos tipos de comunicación bidireccional por un
único medio.
TDD, FDD.
DUPLEXACION POR DIVISION DE TIEMPO (TDD).
La duplexación por división de tiempo (Time-DivisionDuplexing, TDD) es una técnica para
convertir un canal simplex en un canal dúplex separando las señales enviadas y recibidas en
intervalos de tiempos diferentes sobre el mismo canal usando acceso múltiple por división de
tiempo.
La duplexación por división de tiempo tiene una gran ventaja en los casos en los que
hay asimetría entre la velocidad del uplink y el downlink. Según aumenta la cantidad de data
en el uplink, más capacidad de comunicación puede ser destinada a este, y si por el contrario
el tráfico se vuelve más ligero, se puede reducir su capacidad. Lo mismo puede hacerse con
el downlink.
Para sistemas de radio que no se mueven rápidamente, otra ventaja es que la ruta de las
ondas del uplink y el downlink son muy similares. Esto significa que técnicas como la formación
de rayo trabajan bien con sistemas TDD.
Ejemplos de duplexación por división de tiempo son:
Las interfaces suplementarias de UMTS 3G, TD-CDMA para telecomunicaciones en
interiores.
El TD-LTE 4G chino, la interfase para comunicaciones móviles TD-SCDMA 3G.
La telefonía inalámbrica DECT.
Las redes de paquetes semi-dúplex basadas en acceso múltiple por detección de
portadora, por ejemplo ethernet de dos cables o ethernet a través de
un concentrador,redes de área local inalámbricas y bluetooth, pueden ser consideradas
como sistemas de duplexación por división de tiempo, aunque no TDMA con marcos de
ancho fijo.
IEEE 802.16 WiMAX
PACTOR
DUPLEXACION POR DIVISION DE FRECUENCIA (FDD).
La duplexación por división de frecuencia (Frequency-DivisionDuplexing, FDD) significa que
el transmisor y el receptor operan a diferentes frecuencias portadoras. La estación debe ser
capaz de enviar y recibir al mismo tiempo, y hace esto alterando ligeramente la frecuencia a la
que envía y recibe. Este modo de operación es referido como modo dúplex o modo
complemento.
Se dice que las sub-bandas de uplink y downlink están separadas por el complemento de
frecuencia.
La duplexación por división de frecuencia puede ser eficiente en el caso de tráfico simétrico.
En este caso la duplexación por división de tiempo tiende a desperdiciar ancho de
banda durante el cambio de transmisión a recepción, tiene una mayor latencia inherente, y
puede requerir circuitería más compleja.
Otra ventaja de la duplexación por división de frecuencia es que hace el planeamiento de radio
mucho más fácil y más eficiente, porque las estaciones bases no se "escuchan" entre ellas
(transmiten y reciben en diferentes sub-bandas) y por lo tanto normalmente no se interfieren
entre ellas. Otra ventaja de la duplexación en frecuencia sobre la de tiempo es que en la
duplexación por división de tiempo se deben usar tiempos de guardia entre estaciones bases
vecinas (lo que decrementa la eficiencia en el uso del espectro) o se necesita sincronizar
estaciones bases, para que puedan transmitir y recibir al mismo tiempo (lo que incrementa la
complejidad y por lo tanto el costo, y reduce la flexibilidad de uso de ancho de banda porque
todas las estaciones bases y sectores estarán forzados a usar la misma
relación uplink/downlink).
Como desventaja tiene el hecho de tener que recurrir a buenos filtros separadores de
frecuencia (ya que se tratan normalmente de bandas conexas). Este tipo de filtros reciben
el nombre de duplexores.
Un duplexor es un dispositivo de radio que permite a alguien transmitir mensajes y también
recibirlos con una sola antena. Esto se hace dividiendo las funciones de transmisión y
recepción para que no se interfieran durante sus funciones. Mientras que dos son separadas,
el duplexor solo funcionará bien si las dos están sintonizadas a la misma frecuencia. De otra
manera podría haber problemas. Dos o más circuitos son necesarios para poder aislar
correctamente las dos señales. Esto generalmente tiene mucho que ver con la calidad con la
que opera el dispositivo.
Una radio normalmente solo puede enviar mensajes o recibirlos, y los que pueden hacer
ambas cosas necesitan dos antenas o usar un transceiver. Con un duplexor, una radio es
capaz de enviar y recibir mensajes con una sola antena. Esto reduce la cantidad de partes que
se necesitan en la radio y hace más fácil la comunicación. Si una radio normal intenta hacer
esto con una sola antena, puede haber una sobrecarga e incluso estropear la radio. Un
duplexor evita este problema dividiendo las funciones y haciendo que actúen como dos
elementos separados.
Ejemplos de sistemas de duplexación por división de frecuencia son:
ADSL y VDSL
La mayoría de los sistemas celulares, incluyendo el modo de duplexación por división de
frecuencia UMTS/WCDMA y el sistema CDMA2000.
APLICACIONES DE LAS TECNOLOGIAS FDD Y TDD.UMTSUMTS utiliza un sistema radio totalmente diferente a GSM y GPRS. En UMTS todos los
usuarios utilizan el mismo “canal radio” al mismo tiempo, mediante la técnica de espectro
expandido. Gracias a ello, en UMTS cada usuario puede disponer de un ancho de banda
elevado. Aunque técnicamente el sistema UMTS es muy complejo, se puede describir su
funcionamiento básico mediante la siguiente figura.
En UMTS existen dos modos de funcionamiento, el modo TDD y el modo FDD, pero en ambos
todos los usuarios utilizan el mismo ancho de banda de forma simultánea, distinguiéndose
unos de otros por el código. En el modo TDD el enlace de subida y de bajada van
multiplexados en el tiempo, necesitándose un mínimo de 5 Mhz para su funcionamiento. En el
modo FDD el enlace de subida y el de bajada ocupan zonas del espectro diferentes,
necesitándose al menos un ancho de banda de 5 + 5 Mhz. El espectro de UMTS está repartido
en la actualidad entre cuatro operadores (Movistar, Vodafone, Orange y Yoigo) tal y como se
muestra en la siguiente figura
Se observa que cada uno de los cuatro operadores dispone de 5 Mhz para TDD y 15+15 Mhz
para FDD. El espectro comprendido entre 2010 y 2025 Mhz todavía no ha sido asignado a
ningún operador. Como se ha indicado anteriormente, UMTS permite velocidades de datos
mayores que GSM o GPRS, llegando hasta los 2 Mbps en el enlace de bajada en condiciones
óptimas. En la siguiente tabla se muestra la diferencia de tiempos al manejar distinta
información digital con RDSI, GSM, GPRS y UMTSÇ
TIME DIVISION LONG TERM EVOLUCION (TD-LTE).
Time-division Long-TermEvolution (TD-LTE), en español LTE por división de tiempo, también
conocido como LTE por división de tiempo dúplex (LTE TDD), es una tecnología 4G de las
telecomunicaciones y un estándar co-desarrollado por una coalición internacional de
empresas, incluyendo China Mobile, Datang Telecom, Huawei, Nokia Solutions and
Networks, Qualcomm, Samsung, y ST-Ericsson. Es una de las dos variantes de la
tecnología LTE, el otro es LTE por división de frecuencia (LTE FDD).
CONCEPTO Y FUNCIONAMIENTODE LA TECNICA.
LTE por división de tiempo dúplex, abreviado como TD-LTE, TDD LTE, o LTE TDD es una de
las dos tecnologías de transmisión de datos móviles que están bajo la norma internacional
de LTE, la otra es LTE por División de Frecuencia Dúplex (LTE FDD). TD-LTE fue desarrollado
específicamente con la idea de la migración a 4G desde las redes de tercera
generación 3G TD-SCDMA.
DIFERENCIAS ENTRE TDD.LTE Y LTE.FDD.
Hay dos grandes diferencias entre TD-LTE y LTE FDD: cómo los datos son cargados y
descargados, y cómo se despliega el espectro de frecuencia de las redes. Mientras que LTE
FDD utiliza frecuencias pares de carga y descarga, TD-LTE utiliza una sola frecuencia,
alternando entre los datos de la carga y descarga a través del tiempo. La relación entre carga y
descarga de una red TD-LTE se puede cambiar de forma dinámica, en función de cuáles datos
tengan que ser enviados o recibidos. TD-LTE y LTE FDD también operan en diferentes bandas
de frecuencia, con TD-LTE se trabaja mejor en las frecuencias más altas, y LTE FDD se
trabaja mejor en las frecuencias más bajas. Las frecuencias utilizadas para la gama TD-LTE de
1850 MHz a 3800 MHz, con varias bandas diferentes que se utilizan. El espectro de TD-LTE es
generalmente más barato para el acceso, y tiene menos tráfico. Además, las bandas para TD-
LTE se superponen con los utilizados para WiMAX, que pueden ser fácilmente actualizados
para soportar TD-LTE.
A pesar de las diferencias en cómo los dos tipos de transmisión de datos manejan LTE, TD-
LTE y LTE FDD comparten el 90 por ciento del núcleo de su tecnología, por lo que es posible
para los mismos chips y redes usar ambas versiones de LTE. Varias empresas producen
Chips de modo dual o dispositivos móviles, incluyendo Samsung y Qualcomm, mientras que
los operadores China Mobile Hong Kong Company Limited y Hi3G Access han desarrollado
redes de modo dual en China y Suecia respectivamente.
CONCLUSION
TDD parece la mejor opción en general, pero el FDD está mucho más ampliamente
implementada debido a las asignaciones del espectro de frecuencias anteriores y las
tecnologías anteriores. Fdd continuara siendo usado por la mayoría de telefonía móvil, por el
momento, sin embargo como el espectro de frecuencia se vuelve más costoso y escaso, TDD
será adoptado como espectro se reasigna y reutilizados.