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UMTS TDD / TD WCDMA

UMTS TDD / TD WCDMA

대부분의 3G UMTS 네트워크는 업 링크와 다운 링크가 동시에 전송하고 다른 주파수를 사용하는 주파수 분할 이중 방식을 사용합니다. 그러나 업 링크와 다운 링크가 동일한 주파수를 사용하지만 다른 시간에 전송하는 시분할 이중, TDD는 경우에 따라 몇 가지 뚜렷한 이점이 있습니다.

업 링크와 다운 링크에 필요한 데이터의 양이 다른 경우에 특히 유용합니다. 그에 따라 업 링크와 다운 링크에 할당 된 시간 길이를 조정할 수 있기 때문입니다.

결과적으로 UMTS TDD는 광범위하게 사용되지는 않았지만 여러 모바일 인터넷 연결에 사용되었습니다.

TDD-시분할 이중

통신 시스템은 기지국과 원격 스테이션 사이의 양방향 통신이 가능해야합니다. 이를 달성 할 수있는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 가장 명백한 것은 한 주파수에서 전송하고 다른 주파수에서 수신하는 것입니다. 두 전송 간의 주파수 차이는 두 신호가 간섭하지 않는 것입니다. 이는 FDD (Frequency Division Duplex)로 알려져 있으며 가장 일반적으로 사용되는 방식 중 하나이며 대부분의 셀룰러 방식에서 사용됩니다.

단일 주파수를 사용하고 다른 주파수 할당을 사용하는 대신 다른 시간 할당을 사용하는 것도 가능합니다. 전송 시간이 슬롯으로 분할되면 한 방향의 전송이 한 타임 슬롯에서 발생하고 다른 방향의 전송이 다른 타임 슬롯에서 발생합니다. 시분할 듀플렉스, TDD로 알려진이 방식은 UMTS-TDD에 사용됩니다.

무선 통신 시스템이 양방향으로 통신 할 수 있으려면 듀플렉스 방식이라고하는 것이 필요합니다. 이중 방식은 송신기와 수신기가 송수신 할 수 있도록 구성하는 방법을 제공합니다. 채택 할 수있는 몇 가지 방법이 있습니다. 송신기와 수신기가 동시에 작동 할 수 있어야하는 무선 및 셀룰러 통신을 포함한 애플리케이션의 경우 두 가지 방식이 사용됩니다. FDD 또는 주파수 분할 이중으로 알려진 하나는 두 개의 채널을 사용합니다. 하나는 전송 용이고 다른 하나는 수신기 용입니다. TDD로 알려진 또 다른 방식 인 시분할 듀플렉스는 하나의 주파수를 사용하지만 전송 및 수신을 위해 다른 시간 슬롯을 할당합니다.

TDD 시스템을 사용할 때 TDD 시스템과 관련된 많은 특성이 있습니다. 이러한 특성은 TDD 시스템을 개발하거나 사용할 때 수용되어야합니다.

  • 페어링되지 않은 밴드 활용 : 일반적으로 업 링크 (모바일 대 네트워크)보다 다운 링크 (네트워크 대 모바일)에 더 많은 트래픽이 있습니다. 따라서 사업자는 상향 링크보다 하향 링크 전송에 더 많은 시간을 할당 할 수있다. 다른 대역의 사용을 재 할당 할 수없는 FDD 시스템에 필요한 쌍 스펙트럼으로는 불가능합니다. 그 결과 사용 가능한 스펙트럼을 매우 효율적으로 사용할 수 있습니다.
  • 불연속 전송 : TDD 시스템에서는 전송과 수신 사이를 전환해야합니다. 이것은 일정 시간이 걸립니다. 이동 통신과 기지국이 과도 상태의 안정화와 함께 전력을 증가 또는 감소시키는 측면에서 송신과 수신 사이를 변경하는 데 시간이 걸리지 않습니다. 이 외에도 모바일과 기지국 간의 전송 시간을 수용하기 위해 전송과 수신 사이의 시간이 필요합니다. 결과적으로 가드 밴드가 필요합니다.
  • 업 링크 / 다운 링크 간섭 : 업 링크와 다운 링크 모두 동일한 채널을 공유하므로 두 전송 방향간에 간섭이있을 수 있습니다. 이를 극복하기 위해 기지국은 인접 기지국이 수신 중일 때 전송하지 않도록 동기화됩니다. 그렇지 않으면 더 나은 위치와 가능한 더 높은 전력 레벨이 간섭을 일으킬 것입니다.
  • 업 링크 및 다운 링크의 동등한 조건 : 업 링크와 다운 링크 모두 동일한 채널을 사용하기 때문에 동일한 전파 조건이 적용됩니다. 업 링크 및 다운 링크에 대해 서로 다른 주파수를 사용하는 FDD 시스템에는 상당한 차이가 있습니다. 동일한 주파수 페이딩 조건을 사용하여보다 효과적으로 대응할 수 있습니다.

UMTS TDD / FDD 비교

UMTS TDD와 UMTS FDD는 모두 동일한 표준으로 지정되고 매우 많은 속성을 공유하지만 자연스럽게 약간의 차이가 있습니다.


매개 변수UMTS TDDUMTS FDD
다중 액세스 방법TDMA, CDMACDMA
이중 방식TDDFDD
채널 간격5MHz[1]5MHz
캐리어 칩 속도3.84 Mcps3.84 Mcps
타임 슬롯 구조15/14 슬롯 / 프레임15 슬롯 / 프레임
프레임 길이 (ms)1010
다중 속도 개념멀티 코드, 멀티 슬롯 및 OVSF[2]멀티 코드 및 OVSF[2]
버스트 유형(1) 트래픽 버스트
(2) 랜덤 액세스 버스트
(3) 동기화 버스트
해당 없음
발각미드 앰블 기반의 일관성파일럿 기호를 기반으로 한 일관성
전용 채널 전력 제어업 링크 : 개방 루프 100Hz 또는 200Hz 속도
다운 링크 : 폐쇄 루프 최대 800Hz 속도
빠른 폐쇄 루프 1500Hz 속도
확산 요인1 .. 164 .. 512

노트:
[1] TD-SCDMA의 경우 채널 간격은 1.6MHz입니다.
[2] OVSF = 직교 변수 확산 계수

3GPP 내의 UMTS TDD

UMTS 3G 시스템의 모든 표준은 3 세대 파트너십 프로젝트 인 3GPP의 후원으로 정의되었습니다. 표준은 FDD 시스템뿐만 아니라 TDD 시스템도 정의합니다.

이러한 사양에서 TDD 스펙트럼을 사용하여 3G 핫존이라고 할 수있는 영역을 형성하는 선택된 영역에서 높은 데이터 속도를 제공하는 것이 UMTS의 원래 의도였습니다.

UMTS TDD 세부 정보

UMTS TDD는 UMTS FDD와 동일한 기본 매개 변수를 많이 사용합니다. 동일한 5MHz 채널 대역폭이 사용됩니다. UMTS TDD는 또한 직접 시퀀스 확산 스펙트럼과 다른 사용자를 사용하며 "논리 채널"이라고 할 수있는 것은 다른 확산 코드를 사용하여 분리됩니다. 수신자가 상관 프로세스에서 동일한 코드를 사용하는 경우에만 데이터가 복구됩니다. W-CDMA에서 다른 확산 코드를 사용하는 다른 모든 논리 채널은 채널에서 노이즈로 나타나 궁극적으로 시스템 용량을 제한합니다. UMTS TDD에서는 다중 사용자 감지 (MUD)로 알려진 방식이 수신기에 사용되며 간섭 코드 제거를 개선하여 더 높은 데이터 속도와 용량을 허용합니다.

서로 다른 확산 코드의 결과로 서로 다른 논리 채널을 사용하여 사용자를 분리하는 것 외에도 서로 다른 시간 슬롯을 할당하여 사용자 간의 추가 분리를 제공 할 수 있습니다. UMTS TDD에는 15 개의 타임 슬롯이 있습니다. 이 중 3 개는 시그널링 등과 같은 오버 헤드에 사용되며 사용자 트래픽을위한 12 개의 타임 슬롯이 남습니다. 각 타임 슬롯에는 16 개의 코드가있을 수 있습니다. 용량은 시간 슬롯 및 코드의 2 차원 매트릭스를 사용하여 필요에 따라 사용자에게 할당됩니다.

UMTS TDD가 최고의 전체 성능을 달성하기 위해 전송 형식, 즉 변조 및 순방향 오류 수정을 각 사용자에 대해 변경할 수 있습니다. 체계는 네트워크에서 선택하며 양방향의 신호 특성에 따라 달라집니다. 고차 변조 형태는 더 높은 데이터 속도를 수용 할 수 있지만 노이즈 및 간섭에 대한 탄력성이 떨어지며 이는 신호 강도가 높을 때만 더 높은 데이터 속도 변조 방식이 사용됨을 의미합니다. 또한 순방향 오류 수정 수준을 변경할 수 있습니다. 오류가 발생할 가능성이있는 경우 (예 : 신호 강도가 낮거나 간섭 수준이 높을 때) 마찬가지로 낮은 수준에서 더 높은 수준의 순방향 오류 수정이 필요하면 추가 데이터를 전송해야하므로 페이로드 전송 속도가 느려집니다. 따라서 신호가 강하고 간섭 수준이 낮을 때 훨씬 더 높은 데이터 전송 속도를 달성 할 수 있습니다.

UMTS TDD에 대한 스펙트럼 할당

전 세계 대부분의 국가에서 3G 통신 시스템에 대한 표준 무선 스펙트럼 할당이 이루어졌습니다. 유럽 ​​및 기타 여러 지역에서는 1920MHz ~ 1980MHz 및 2110MHz ~ 2170MHz 사이의 UMTS FDD에 스펙트럼이 할당되었습니다. UMTS의 경우 TDD 스펙트럼은 주로 1900MHz ~ 1920MHz, 2010MHz ~ 2025MHz 사이에 있습니다. 이 외에도 약 3GHz의 다른 할당이 있습니다.

UMTS TDD 성능

UMTS TDD는 높은 피크 데이터 속도를 지원할 수 있습니다. UMTS 표준의 릴리스 5는 HSDPA (고속 다운 링크 패킷 액세스)를 제공합니다. 이 방식을 통해 16-QAM (16 포인트 직교 진폭 변조)이라는 고차 변조 방식을 사용할 수 있으며, 이는 상용 배포에서 섹터 당 최대 10Mbps의 속도를 가능하게합니다. 다음 릴리스에서는 변조를 64-QAM으로 늘리고 셀 간 간섭 제거 (일반화 된 MUD라고 함) 및 MIMO (다중 입력, 다중 출력)를 도입합니다. 이러한 조합을 사용하면 피크 속도가 섹터 당 31Mbps로 증가합니다.

무선 및 유선 연결 항목 :
모바일 통신 기본 사항 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT 무선 전화기 NFC- 근거리 무선 통신 네트워킹 기본 사항 CloudEthernet 직렬 데이터 란 무엇입니까? USBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
무선 및 유선 연결로 돌아 가기


비디오보기: universal mobile telecommunication system UMTS (일월 2022).