TDD : Time Division Duplex
1.5.1 TDD (Time Division Duplex)
การส่งข้อมูลทางด้าน uplink กับ downlink ที่ความถี่เดียวกันแต่แบ่งการส่งคนละ ช่วงเวลา การส่งนั้นจะถูกแบ่งช่วงเวลาออกเป็น frame และในแต่ละ frame มีการแบ่งช่วงเวลา ย่อยเป็น 2 subframes (คือ uplink subframe และ downlink subframe) การส่งข้อมูลทิศทาง uplink จะถูกส่งในช่วงเวลา uplink subframe ขณะที่ การส่ง ข้อมูลทิศทาง downlink ส่งใน ช่วงเวลา downlink subframe (ดังภาพที่ 1-9) TDD สามารถรองรับการปรับเปลียนช่วงเวลาของ frame ได้คือสัดส่วนช่วงเวลาของ uplink subframe กับ downlink subframe มีการเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นกับปริมาณ traffic ของ uplink และ downlink ดังนั้น TDD จึงมีความ ยืดหยุ่นในการจัดการ bandwidth
1.5.2 FDD (Frequency Division Duplex)
การส่งข้อมูล uplink กับ downlink ส่งที่คนละความถี่ การส่งข้อมูล uplink กับ downlink จึงสามารถส่งได้ในเวลาเดียวกัน (ดังภาพที่ 1-10) นอกจากนี้ FDD ยังรองรับ CPE ที่เป็นแบบ Half-FDD คือ อุปกรณ์ลูกข่ายจะทำการส่งข้อมูลและรับข้อมูลคนละเวลากัน คือขณะที่อุปกรณ์ลูกข่ายกำลังส่งข้อมูลจะไม่สามารถรับข้อมูลได้ แต่การส่งและรับข้อมูลยังใช้คนละความถี่ การใช้รูปแบบ Half-FDD อุปกรณ์จะมีราคาที่ถูกกว่า full FDD เพราะส่วนประกอบภาครับสัญญาณกับภาคส่งสัญญาณของอุปกรณ์สามารถใช้ชุดเดียวกันร่วมกันได้
1.5.3 หมายเหตุ
การจัดสรรความถี่สำหรับ TDD จะใช้ความถี่เพียงหนึ่งช่องสัญญาณเท่านั้น ส่วนการจัดสรรความถี่สำหรับ FDD จะใช้ สองช่องสัญญาณ คือ ช่องสัญญาณหนึ่งสำหรับ uplink อีกช่องสัญญาณหนึ่งสำหรับ downlink โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์ TDD จะมีราคาที่ถูกกว่าอุปกรณ์ FDD เพราะอุปกรณ์ TDD นั้นส่วนประกอบภาครับสัญญาณกับส่วนประกอบภาคส่งสัญญาณสามารถใช้ร่วมกันได้ แต่อุปกรณ์ FDD นั้นส่วนประกอบภาครับกับภาคส่งแยกคนละชุดกันเพราะต้องทำงานพร้อมกัน FDD ใช้ 2 ช่องสัญญาณ (สำหรับ uplink กับ downlink) จึงสามารถรองรับจำนวนสถานีลูกข่ายได้มากกว่า แต่ในแง่ของการบริหารจัดการ bandwidth แล้ว TDD จะมีประสิทธิภาพกว่า เพราะโดยธรรมชาติของการใช้งานเครือข่ายนั้นปริมาณข้อมูลในทิศทาง downlink จะมีมากกว่า uplink หรือที่เรียกว่า Asymmetry Traffic ดังที่กล่าวมาข้างต้น TDD สามารถปรับเปลี่ยนสัดส่วนของ frame เพื่อรองรับปริมาณข้อมูลที่ไม่สมมาตรกันได้ดีกว่า ดังนั้น สำหรับ Operator แล้ว การที่จะเลือกใช้เทคโนโลยี TDD หรือ FDD ขึ้นกับคุณสมบัติของผู้ใช้ service และการ design ระบบ และงบประมาณการลงทุน
1.5.3 หมายเหตุ
การจัดสรรความถี่สำหรับ TDD จะใช้ความถี่เพียงหนึ่งช่องสัญญาณเท่านั้น ส่วนการจัดสรรความถี่สำหรับ FDD จะใช้ สองช่องสัญญาณ คือ ช่องสัญญาณหนึ่งสำหรับ uplink อีกช่องสัญญาณหนึ่งสำหรับ downlink โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์ TDD จะมีราคาที่ถูกกว่าอุปกรณ์ FDD เพราะอุปกรณ์ TDD นั้นส่วนประกอบภาครับสัญญาณกับส่วนประกอบภาคส่งสัญญาณสามารถใช้ร่วมกันได้ แต่อุปกรณ์ FDD นั้นส่วนประกอบภาครับกับภาคส่งแยกคนละชุดกันเพราะต้องทำงานพร้อมกัน FDD ใช้ 2 ช่องสัญญาณ (สำหรับ uplink กับ downlink) จึงสามารถรองรับจำนวนสถานีลูกข่ายได้มากกว่า แต่ในแง่ของการบริหารจัดการ bandwidth แล้ว TDD จะมีประสิทธิภาพกว่า เพราะโดยธรรมชาติของการใช้งานเครือข่ายนั้นปริมาณข้อมูลในทิศทาง downlink จะมีมากกว่า uplink หรือที่เรียกว่า Asymmetry Traffic ดังที่กล่าวมาข้างต้น TDD สามารถปรับเปลี่ยนสัดส่วนของ frame เพื่อรองรับปริมาณข้อมูลที่ไม่สมมาตรกันได้ดีกว่า ดังนั้น สำหรับ Operator แล้ว การที่จะเลือกใช้เทคโนโลยี TDD หรือ FDD ขึ้นกับคุณสมบัติของผู้ใช้ service และการ design ระบบ และงบประมาณการลงทุน
จากภาพที่ 1-9 และภาพที่ 1-10 จะเห็นได้ว่า ภายใน Frame ของทั้ง TDD และ FDD จะมีการ แบ่งย่อยออกเป็น Time Slot ซึ่งการส่งข้อมูลของทั้ง สถานีฐาน และ สถานีลูกข่าย จะต้องส่ง ตรงตาม Time slot ที่ว่านี้ ดังนั้นทั้งสถานีฐานและสถานีลูกข่ายจะต้องมีการตั้งเวลาให้ตรงกัน หรือ Synchronize เวลากันเพื่อให้ส่งข้อมูลลงใน Time Slot ทำได้ถูกต้องแม่นยำการเข้าถึง channel หรือ Multiple Channel Access สำหรับในทิศทาง downlink จะไม่ซับซ้อนเพราะ
ทิศทาง downlink นั้นมีเพียงสถานีฐานผู้เดียวเท่านั้นที่เป็นผู้ส่งข้อมูลในช่วงเวลา downlink subframe และส่งกระจายข้อมูลไปทุกๆ สถานีลูกข่าย ส่วนการเข้าถึง channel ในทิศทาง uplink นั้น มีหลายๆ สถานีลูกข่ายที่มีโอกาสที่จะส่งได้ในช่วงเวลา uplink subframe ได้ ดังนั้นจึงต้องมีการจัดการเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการส่งข้อมูลจากหลายสถานีลูกข่ายในเวลาพร้อมกันซึ่งจะก่อให้เกิดการชนกันของข้อมูล ดังนั้นในส่วน uplink จึงต้องใช้ Time Division Multiple Access (TDMA) ช่วยจัดตารางเวลาของการส่งของสถานีลูกข่ายตารางเวลาของการส่งนี้ถูกกำหนดและควบคุมโดยสถานีฐานทุกๆ ช่วงเวลาหรือ frame สถานีฐานจะทำการส่งกระจาย แมซเสจไปที่สถานีลูกข่าย ภายในแมชเสจจะประกอบไปด้วยตารางเวลาการส่งของสถานี ลูกข่าย ดังนั้นสถานีลูกข่ายจะรู้ว่าควรจะส่งข้อมูลลงใน Time Slot ใดและจำนวน Time Slot เท่าไหร่ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสถานีฐานสามารถกำหนดช่วงเวลาและจำนวน time slot ให้แต่ละสถานีลูกข่ายให้เหมาะสมกับความต้องการ bandwidth ของแต่ละสถานีลูกข่ายนอกจาก WiMAX มีความยืดหยุ่นในการจัดการ bandwidth แล้วยังมีความยืดหยุ่นในรูปแบบการจัดการรับส่ง ข้อมูล คือในทุกๆ Time frame สถานีฐานสามารถทำการปรับเปลี่ยนและกำหนด คุณสมบัติทางกายภาพของการรับส่งสำหรับแต่ละสถานีลูกข่าย เช่น ปรับเปลี่ยน Forward Error Correcting Code Rate (ตัวอย่างเช่น 1/2, 2/3, 3/4) ปรับเปลี่ยน Modulation scheme (ตัวอย่างเช่น BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM) ให้เหมาะสมในแต่ละสภาพของ channel ตัวอย่างเช่น ถ้าในขณะนั้นๆ channel มีสัญญาณรบกวนมาก (ซึ่งวัดได้โดยดูที่ระดับ Signal to Noise Ratio หรือ SNR) สถานีฐานจะทำการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพของการส่ง (เช่น ปรับเปลี่ยน Forward Error Correcting Code Rate, ปรับเปลี่ยน Modulation Scheme เป็นต้น) ให้มีความทนทานต่อสัญญาณรบกวนเพื่อให้สามารถสื่อสารกันต่อไปได้ เทคนิคนี้เรียกว่า adaptive burst profile
ทิศทาง downlink นั้นมีเพียงสถานีฐานผู้เดียวเท่านั้นที่เป็นผู้ส่งข้อมูลในช่วงเวลา downlink subframe และส่งกระจายข้อมูลไปทุกๆ สถานีลูกข่าย ส่วนการเข้าถึง channel ในทิศทาง uplink นั้น มีหลายๆ สถานีลูกข่ายที่มีโอกาสที่จะส่งได้ในช่วงเวลา uplink subframe ได้ ดังนั้นจึงต้องมีการจัดการเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการส่งข้อมูลจากหลายสถานีลูกข่ายในเวลาพร้อมกันซึ่งจะก่อให้เกิดการชนกันของข้อมูล ดังนั้นในส่วน uplink จึงต้องใช้ Time Division Multiple Access (TDMA) ช่วยจัดตารางเวลาของการส่งของสถานีลูกข่ายตารางเวลาของการส่งนี้ถูกกำหนดและควบคุมโดยสถานีฐานทุกๆ ช่วงเวลาหรือ frame สถานีฐานจะทำการส่งกระจาย แมซเสจไปที่สถานีลูกข่าย ภายในแมชเสจจะประกอบไปด้วยตารางเวลาการส่งของสถานี ลูกข่าย ดังนั้นสถานีลูกข่ายจะรู้ว่าควรจะส่งข้อมูลลงใน Time Slot ใดและจำนวน Time Slot เท่าไหร่ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสถานีฐานสามารถกำหนดช่วงเวลาและจำนวน time slot ให้แต่ละสถานีลูกข่ายให้เหมาะสมกับความต้องการ bandwidth ของแต่ละสถานีลูกข่ายนอกจาก WiMAX มีความยืดหยุ่นในการจัดการ bandwidth แล้วยังมีความยืดหยุ่นในรูปแบบการจัดการรับส่ง ข้อมูล คือในทุกๆ Time frame สถานีฐานสามารถทำการปรับเปลี่ยนและกำหนด คุณสมบัติทางกายภาพของการรับส่งสำหรับแต่ละสถานีลูกข่าย เช่น ปรับเปลี่ยน Forward Error Correcting Code Rate (ตัวอย่างเช่น 1/2, 2/3, 3/4) ปรับเปลี่ยน Modulation scheme (ตัวอย่างเช่น BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM) ให้เหมาะสมในแต่ละสภาพของ channel ตัวอย่างเช่น ถ้าในขณะนั้นๆ channel มีสัญญาณรบกวนมาก (ซึ่งวัดได้โดยดูที่ระดับ Signal to Noise Ratio หรือ SNR) สถานีฐานจะทำการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพของการส่ง (เช่น ปรับเปลี่ยน Forward Error Correcting Code Rate, ปรับเปลี่ยน Modulation Scheme เป็นต้น) ให้มีความทนทานต่อสัญญาณรบกวนเพื่อให้สามารถสื่อสารกันต่อไปได้ เทคนิคนี้เรียกว่า adaptive burst profile
-------------------------------
Simplex กับ Duplex
Simplex คือ ในช่วงเวลาเดียวกันสามารถมีคนพูดได้คนเดียว (ผู้สนทนา ไม่สามารถพูดพร้อมกัน) คนนึงพูดอีกคนนึงต้องฟัง ตัวอย่างเครื่องมือใช้ Simplex ก็คือพวก Walkie-Talkie
Duplex คือ การที่ผู้พูดทั้ง 2 ฝ่ายสามารถพูดพร้อมกันได้ และนั่นคือสิ่งที่มือถือจำเป็นต้องมื เวลาเราพูดออกไป(หรือส่งข้อมูลออก) สัญญาณจากมือถือเราจะถูกส่งออกไปยังเสาสัญญาณมือถือ(ฺBase Station) หรือเราเรียกว่าการ Uplink , ส่วนเวลาเราฟังเสียงอีกฝั่งนึงพูด(หรือรับข้อมูล) สัญญาณจากเสามือถือจะถูกส่งเข้ามาที่เครื่องโทรศัพท์เรา อันนี้เรียกว่า Downlink, Duplex จะต้องทำ Downlink และ Uplink ได้พร้อมๆกัน
TDD กับ FDD
FDD หรือ Frequency Division Duplex คือ การส่งสัญญาณ Downlink และ Uplink ด้วยช่องความถี่ Spectrum ที่ต่างกัน เช่น downlink ที่ความถี่ 2100 MHz แต่ Uplink ด้วยความถี่ 1900 MHz (operators บ้านเราใช้วิธีนี้ เช่น True Move ใช้ 1710-1722.7MHz ในการ uplink และ 1805-1817.7 MHz ในการ Downlink แต่คนทั่วไปจะเรียกรวมๆว่า True Move ใช้คลื่น 1800 MHz เพราะว่าทั้ง 2 คลื่นนั้นใกล้กับ 1800 MHz)
TDD หรือ Time Division Duplex คือ การส่งสัญญาณ Downlink และ Uplink ด้วยความถี่เดียวกัน แต่ต่างช่วงเวลา เช่นวินาทีที่1 รับสัญญาณ (downlink) วินาทีที่ 2 ก็ส่งสัญญาณ (Uplink) ทั้งหมดนี้ภายใต้ความถี่เดียวกัน (เช่นภายใต้ความถี่ 2100 MHz) แต่ด้วยความที่การสลับเวลา uplink และ downlink รวดเร็วมาก เราจึงไม่รู้สึกว่าเสียงที่เราพูดหรือฟังมันขาดๆหายๆ
Credit : http://www.techz500.com/?p=263
