silde các phương thức truyền tin

4.2 Các phương pháp truyền dẫn song công:- Phương pháp TDD ( Time Division Duplex )- Phương pháp FDD ( Frequency Division Duplex ) Các hệ thống truyền tin có thể được thiết kế để truyền thông tin theo một hướng, theo hai hướng nhưng không đồng thời gian và theo hai hướng cùng thời gian. Có bốn phương thức truyền tin đó là : Đơn công ( SX – Simplex ) : Thông tin chỉ truyền theo một hướng, hệ thống chỉ phát hoặc thu. Trạm tin có thể là máy phát hoặc máy thu nhưng không phải cả hai.VD : Hệ thống phát thanh truyền hình CATV ( Community Antenna TV ), VCTV, DTH ( Direct To Home ), VOV ( Voice Of Việt Nam ).

4.2 Các ph ng pháp ươ

( Time Division Duplex )

( Frequency Division Duplex )

4.2 Các phương pháp truyền dẫn song công

 4.2.1 Giới thiệu sơ lược về các hệ thống truyền tin.

4.2.1 Gi i thi u s l c v các ớ ệ ơ ượ ề

4.2.1 Gi i thi u s l c v các ớ ệ ơ ượ ề

Các h th ng truy n tin có th đ c ệ ố ề ể ượ

thi t k đ truy n thông tin theo m t ế ế ể ề ộ

h ng, theo hai h ng nh ng không ướ ướ ư

đ ng th i gian và theo hai h ng cùng ồ ờ ướ

th i gian Có b n ph ng th c truy n ờ ố ươ ứ ề

- Bán song công ( HDX – Half Duplex ) :

Thông tin có thể được truyền theo hai hướng nhưng không đồng thời Các hệ thống bán song công còn được gọi là hệ thống truyền tin theo hai hướng thay đổi luân phiên nhau Ở trạm truyền tin có cả máy

phát lẫn máy thu nhưng hai thiết bị đó không làm

việc cùng thời gian ( tức là chỉ phát hoặc chỉ thu )

VD : Hệ thống truyền tin bằng bộ đàm dùng phương thức bóp nhả để phát thu.

- Song công ( FDX – Full Duplex ) :

Thông tin được truyền theo hai hướng cùng thời

gian Việc phát và thu có thể được thực hiên đồng thời, có nghĩa là tại trạm phát có thể thực hiện đồng thời phát và thu thông tin VD : Hệ thống điện thoại chuẩn của một quốc gia.

c ) Liên lạc song công

Liên lạc bán song công

- Song/Song Công ( F/FDX – Full/Full

Duplex ) :

Thông tin có th đ c truy n theo hai ể ượ ề

h ng ( phát và thu ) nh ng không cùng ướ ư

gi a hai tr m v i nhau, có nghĩa là phát ữ ạ ớ

đ n tr m th hai nh ng thu t tr m ế ạ ứ ư ừ ạ

th ba Truy n song/song công đ c s ứ ề ượ ử

d ng ph bi n trong các m ng truy n ụ ổ ế ạ ề

d li u ữ ệ

4.2 Các phương thức truyền dẫn song công.

 4.2.1 Giới thiệu sơ lược về các hệ thống truyền tin.

 4.2.2 Các phương thức truyền dẫn song công

 TDD ( Time Division Duplex )

 FDD ( Frequency Division Duplex )

4.2 Các phương thức truyền dẫn song công.

 4.2.2 Các phương thức truyền dẫn song công.

 4.2.1 Giới thiệu sơ lược về các hệ thống truyền tin.

4.2.2.1 Ph ng pháp TDD ươ

( Time Division Duplex )

• TDD là m t ng d ng c a ộ ứ ụ ủ

Đa truy nh p phân chia ậ

theo th i gian ( TDMA – ờ

Time Division Multiple

th truy n đi đ c.ể ề ượ

• Time division duplex (TDD) is the application of

TDMA to separate outward and return signals Time division duplex has a strong advantage in the case where the asymmetry

of the uplink and downlink data speed is variable As the amount of uplink data increases, more bandwidth can be allocated to that and as it shrinks it can be taken away

downlink radio paths are likely to be very similar in the case of

a slow moving system This means that techniques such

as beamforming work well with TDD

systems.

• Dể hiệu quả, TDD chia

dòng dữ liệu ra thành nhiều khung, và với mỗi khung này lại chia thành các khe thời

gian để truyền đi và nhận về

• Từ đó một vài điểm

suy luận sau :

• Sự sắp xếp có hệ thống

của TDD có thể cấp phát một cách lịnh hoạt số lượng khe thời gian cho hai chiều

truyền và nhận dữ liệu

Điều này là đặc biệt quan trọng trong các đường truyền Internet ( tỉ lệ UL/RL không bị bắt buộc phải là 50/50 )

• In effect, TDD divides

the data stream into frames and, within each frame, assigns different time slots to the

forward and reverse transmissions.

• Several inferences can

be drawn from this description:

• Since the TDD scheme

can allocate dynamically the amount

of time slots assigned

to each direction transmit and receive This is especially

important for type traffic (the ratio for UL/DL is no longer constrained to a fixed 50/50).

Internet-• Một băng bảo vệ là không

cần để chia tách hai kênh

chứa đựng khoảng thời

gian quay trở lại và trễ

vòng trong khi chuyển

phí về phổ của tín hiệu cho

việc truyền không đối

xứng.Một số lượng nhỏ dải

phổ của tàn số bị mât đi do

chu kì bảo vệ nhung hoàn

toàn không đáng kể so với

độ dài của dữ liệu trong

một khe thời gian.

• A guard band is not required

to separate the UL and DL channels, because they both use the same frequency – hence, there is no loss in spectrum A guard period, though, is necessary for synchronization purposes and to accommodate the turnaround time and the round trip delay whenever switching transmission from

DL to UL, and vice versa.

• Because the UL/DL

allocation is dynamic, there

is very little waste of spectrum for asymmetric operations, i.e., last-mile applications Some spectrum

is still lost for the guard periods, but this is negligible compared to the total length

of data in a time slot.

Dòng dữ liệu dược chia thành nhiều khung

Một khung chia thành nhiều khe thời gian Mỗi người sử dung được cấp phát một khe

Mỗi khe thời gian chứa dữ liệu với một khỏang thời gian bảo vệ nếu như cần đồng bộ

• Đ cho phép s linh ho t trong s tri n khai c a công ể ự ạ ự ể ủ ngh IMT 2000, m t s n c mong mu n bao g m ệ ộ ố ướ ố ồ

TDD trong kho ng 2.6 GHz băng thông M t s tri n ả ộ ự ể khai đ ng th i FDD và TDD s có m t nh h ng l n ồ ờ ẽ ộ ả ưở ớ

đ n giá thành và đ ph c t p c a đ u cu i cung c p ế ộ ứ ạ ủ ầ ố ấ FDD downlink B n phác th o ECC Decision ( ECC – ả ả

Electronic Communication Committee ) quy t đ nh ế ị

băng 2570 – 2620 MHz cho c hai IMT-2000/UMTS ả TDD ho c FDD downlink ặ

4.2 Các phương thức truyền dẫn song công.

có hiệu quả hơn trong

trường hợp truyền đối

xứng

 Frequency division duplex (FDD) is the

application of FDMA ( Frequency Division Multiple Accsess ) to separate outward and return signals The uplink and downlink sub-bands are said to be separated

by the "frequency offset" Frequency division duplex

is much more efficient in the case of symmetric traffic

Những trạm cơ sỏ có

thể đồng thời nhận uplink và downlink Để tránh thiết kế giá thành caomà FDD đánh trên thuê bao, những thuê bao của WiMAX sử dụng một phương pháp song công lai gọi là HFDD

HFDD thì rất giống với TDD Một thiết bị HFDD truyền và nhận ở những khoảng thời gian khác nhau như TDD Điểm khác nhau ở chỗ nó cũng

sử dụng những khoảng tần số khac nhau cho truyền và nhận để có thể hoạt động trên một mang cơ sở là FDD Còn FDD thì đặc biệt được sử dụng trong những ứng dụng cần tỷ lệ up và downlink là bằng nhau.

The Base Station Unit (BSU) may receive uplink traffic while it

simultaneously transmits

on the downlink To avoid the high design costs that FDD imposes on Subscriber Units (SU), WiMAX SUs use

a hybrid duplex method called HFDD (half-duplex FDD) HFDD is very similar

to TDD An HFDD device transmits and receives at different times like a TDD device The difference is that it also uses different frequencies for transmit and receive to

communicate with an FDD Base Station FDD is

typically used in applications that require an equal up- and downlink

bandwidth

 Do sự đối xứng tự nhiên trong các kênh truyền của FDD, thì trong một số ứng dụng như truy cập

Internet, là truy cập mất tính đối xứng tự nhiên , một lượng lớn của băng thông uplink sẵn có là không được sử dụng, vì vậy rất lãng phí.

khoảng hai lần kích thước của kênh uplink hoặc

downlink được cần để chia tach hai kênh uplink

và downlink này Điều này thêm vào 50% sự mất mát trong việc sử dụng phổ tín hiệu.

nature of FDD transmission channels,

in applications such as Internet access, which can be very asymmetric

in nature, a large percentage of the available UL bandwidth remains unused and is, therefore, wasted.

times the size of the UL

or DL channel is required

to separate the UL and

DL channels This amounts to an additional 50% loss in spectrum.

broadcast data (e.g., streaming video), it is likely that more data will

be sent from the server to the mobile device (the downlink).

Truyền dữ liệu là đối xứng nếu dữ liệu trong đường truyền và nhận được truyền đi ở cùng một tỉ lệ Đây là trường hợp trong truyền tín hiệu thoại – Một lượng dữ liệu như nhau được truyền theo cà hai

đường Tuy nhiên cho kết nối Internet hay cho phát thanh truyền hình quảng bá ( VD : đường truyền video ), có vẻ như nhiều dữ liệu hơn sẽ được gửi từ nhà cung cấp tới người sử dụng.

4.2 Các phương thức truyền dẫn song công.

Macro Cells, Micro Cells, and Pico Cells

Macro Cell : Khu vực bao trùm toàn thành phố.

Micro Cell : Khu vực trung tâm thành phố.

Pico Cell : Những khu vực điểm nóng như nhà hàng, khách sạn, hay nhà băng

4.2.2.3 Phạm vi của TDD và FDD

Tại sao lại phải chia nhỏ ra

như vậy Đó là bởi vì những

khu vực nhỏ hơn ( trong

khoảng ngắn ) có thê cho

phép nhiều user hơn và tôc

độ nhanh hơn Đây là điều

tại sao người ta gọi đây là

các điểm nóng

TDD thì không cho phép

truyền trong phạm vi lớn

( trễ xảy ra có thể nhiễu ở

giữa uplink và downlink ) Vì

nguyên nhân này, TDD chỉ

được sư dụng trong những

môi trường mà ở đó có trễ

truyền dẫn là nhỏ

( PICOCELL như đã giới

thiệu ở trên ) TDD thực sự

hiệu quả trong việc truyền

dữ liệu trên Internet trong

sub-"hot spots".

TDD mode does not allow long range transmission (the delays incurred would cause interference between the

uplink and the downlink)

For this reason, TDD mode can only be used in

environments where the propagation delay is small (pico cells) TDD mode is highly efficient for

transmission of internet data

in pico cells.

4.2 Các phương thức truyền dẫn song công.

Phương pháp nào tốt hơn, FDD

hay TDD

FDD có thể là lự chọn tốt nhất

nếu :

- Nếu tỉ lệ uplink và downlink

là không đổi VD khi truyền

về cơ bản là phát thanh

truyền hình quảng bá.

- Giá thành thiết bị là quan

trọng hơn hiệu suất sử sụng

phổ.

- Triển khai những mẫu

truyền có thể dự đoán trước

Cấp phát dải tần số cho TDD và FDD (của UMTS _ Universal Mobile

Telecommunication Service)

FDD downlink : 1920 -1980 MHz FDD uplink : 2110 – 2170 MHz TDD1 : 1900 -1920 MHz

TDD2 : 2010 – 2025 MHz

4.2 Các phương thức truyền dẫn song công.

4.2.4 TDD và FDD trong WiMAX

4.2.4.1 Giới thiệu sơ lược

về WiMAX :

WiMAX là viết tắt của World

wide Interoperability for

vẻ khá giống với Wi-Fi theo

tiêu chuẩn IEEE 802.11của

tiêu chuẩn LAN không dây

Tuy nhiên WiMAX về cách

làm việc thì khac so với

Wi-Fi.

WiMAX, an acronym for Worldwide Interoperability for Microwave Access, is a certification mark for

products that pass conformity and

interoperability tests for IEEE 802.16 standards It is

in a rather similar way to

Wi-Fi being interoperable implementations of the

IEEE 802.11 Wireless LAN standard However, WiMAX

is very different from Wi-Fi

in the way it works

 Tiêu chuẩn WiMAX đầu tiên (

802.16e sử dụng điều chế đa

sóng mang trực giao nhau

( OFDM ) Điều này mang

đến hiệu quả lợi ích cao

trong việc phủ sóng, tiêu thụ

năng lượng, sử dụng lại tần

sô và băng thông hiệu quả

hơn 802.16e cũng thêm vào

khả năng nâng cao tính linh

động.

 The original WiMAX standard (IEEE 802.16) specified WiMAX in the 10 to

66 GHz range 802.16a, updated in 2004 to 802.16-

2004 (also known as 802.16d), added support for the 2 to 11 GHz range

802.16d was updated to 802.16e in 2005 Revision 802.16e uses scalable orthogonal frequency-divisio

n multiplexing (OFDM) This brings potential benefits in terms of coverage, self installation, power consumption,

frequency re-use and bandwidth efficiency

Revision 16e also adds a capability for full mobility support.

• Kết nối với những điểm

nóng của Wi-Fi hoặc tới

Mbit/s , over 70 miles (112.6 Kilometer)

WiMAX make it suitable for the following potential applications:

• Connecting Wi-Fi

hotspots with each other and to other parts of the Internet

• Providing high-speed mobile data and

telecommunications services ( 4G )

are becoming widely available in global markets  WiMAX uses either of two types of duplex methods to

separate uplink (UL) and downlink (DL)

communication signals: Time Division Duplex (TDD) and Frequency Division Duplex (FDD) Both methods have clear advantages depending

on the application. 

• WiMAX sử dụng một khoảng

tần số thấp từ 2 GHz đến 11

GHz ( tương tự như Wi-Fi ) Nó

cho phép những két nối không

trong tầm nhìn thẳng, bởi vì

truyền sóng ngắn là không

dễ bị phá hoại bởi sự ngăn trở

của lớp vật lý Nó có thể dễ

dàng bị nhiễu xạ hoặc bẻ cong

xung quanh vật ngăn cản TDD

là tốt hơn ở đây bởi vì sự

truyền của TDD là không đối

xứng ( như đã nói trên 4.2.2.2 )

• Cho ứng dụng hệ thống T1,

một kết nối trong tầm nhìn

thẳng là mạnh hơn và vững

chắc hơn, do đó nó có thể

truyền nhiều dữ liệu hơn với ít

lỗĩ hơn Truyền trong tầm nhìn

thẳng sử dụng tần số cao hơn,

với một dải thông rộng có thể

tới 66 GHz Ở tần số cao hơn,

sẽ có ít nhiễu hơn và băng

thông rộng hơn FDD là

phương pháp tôt hơn trong

trường hợp này bởi sự truyền

ở đây là đối xứng.

• WiMAX uses a lower

frequency range – 2 GHz to 11 GHz (similar to Wi-Fi) This allows Non Line of Sight (NLOS) connections, because lower-wavelength

transmissions are not as easily disrupted by physical obstructions They are better able to diffract, or bend,

around obstacles TDD is better here because of the asymmetry of traffic

• For cellular/T1 backhaul

applications, a line-of-sight (LOS) connection is stronger and more stable, so it is able

to send much more data with fewer errors LOS

transmissions use higher frequencies, with ranges reaching a possible 66 GHz

At higher frequencies, there is less interference and much more bandwidth FDD is better

in this application because of the symmetry of traffic.

Tốc độ và tính di động của WiMAX so với các mạng khác : HSPA : High Speed Packet Access

UMTS : Universal Mobile Telecommunication Service

WLAN : Wireless Local Area Network

GSM : Global System for Mobile Telecommunication