Quelltext der Seite Aufgaben:Aufgabe 4.2: FDD, TDD und Halb–Duplex


{{quiz-Header|Buchseite=Mobile Kommunikation/Technische Neuerungen von LTE
}}

[[Datei:P_ID2280__Mob_A_4_2_version1.png|right|frame|Schaubilder für <br>FDD, TDD und HD]]
Duplexverfahren sind im Mobilfunk erforderlich, damit der Uplink&nbsp; $\rm (UL)$&nbsp; und der Downlinknbsp; $\rm (DL)$&nbsp; klar voneinander getrennt sind und sich somit nicht gegenseitig störend beeinflussen.&nbsp; Man unterscheidet entsprechend der Grafik zwischen
*[[Beispiele_von_Nachrichtensystemen/Allgemeine_Beschreibung_von_UMTS#Vollduplexverfahren |Frequency Division Multiplex]]&nbsp; $\rm (FDD)$,
*[[Beispiele_von_Nachrichtensystemen/Allgemeine_Beschreibung_von_UMTS#Vollduplexverfahren |Time Division Multiplex]]&nbsp; $\rm (TDD)$,
*[[Mobile_Kommunikation/Technische_Neuerungen_von_LTE#FDD.2C_TDD_und_Halb.E2.80.93Duplex.E2.80.93Verfahren|Halb–Duplexverfahren]]&nbsp; $\rm (HD)$.


Die beiden erstgenannten Duplexverfahren fanden bereits bei&nbsp; [[Beispiele_von_Nachrichtensystemen/Allgemeine_Beschreibung_von_UMTS|UMTS]]&nbsp; Verwendung. Das Halb–Duplexverfahren ist dagegen eine Neuerung bei&nbsp; "Long Term Evolution"&nbsp; $\rm (LTE)$.









''Hinweis:''

Die Aufgabe bezieht sich auf das Kapitel&nbsp; [[Mobile_Kommunikation/Technische_Neuerungen_von_LTE|Technische Neuerungen von LTE]]. 



===Fragebogen===

<quiz display=simple>

{Welche Duplexverfahren kommen mit einem Frequenzband aus?
|type="[]"}
- Frequency Division Duplex (FDD),
+ Time Division Duplex (TDD),
- Half–Duplex (HD).

{Welches Verfahren ist bei gleicher Belastung von Uplink und Downlink günstiger?
|type="[]"}
+ Frequency Division Duplex (FDD),
- Time Division Duplex (TDD).

{Welche Vorteile bietet das TDD–Verfahren gegenüber FDD?
|type="[]"}
- TDD bietet keinerlei Vorteile.
+ Die Endgeräte lassen sich billiger produzieren als bei FDD.
+ Bei ungleicher Uplink/Downlink–Belastung nähert sich TDD dem FDD an.

{Welche Vorteile bietet das Halb–Duplex–Verfahren?
|type="[]"}
- HD bietet keinerlei Vorteile.
+ Die Endgeräte lassen sich billiger produzieren als bei FDD.
+ Im Gegensatz zu TDD benötigt man bei HD keine&nbsp; "Guard Periods".
+ Bei gleichen Uplink/Downlink–Anforderungen ist HD mit FDD vergleichbar.
</quiz>

===Musterlösung===
{{ML-Kopf}}
'''(1)'''&nbsp; Richtig ist der <u>Lösungsvorschlag 2</u>:
* Wie aus der Grafik auf der Angabenseite hervorgeht, genügt nur bei TTD ein einziges Frequenzband. 
*Die beiden anderen Duplexverfahren benötigen jeweils zwei Frequenzbänder.&nbsp; 
*Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einem „gepaarten Spektrum”.



'''(2)'''&nbsp; Bei gleicher Belastung von Uplink und Downlink ist Frequency Division Duplex (FDD) günstiger &nbsp; &rArr; &nbsp;  <u>Lösungsvorschlag 1</u>:
*Zwar benötigt man bei TDD nur ein einziges Frequenzband, das aber bei gleicher Belastung jeweils nur zur Hälfte für Uplink und Downlink genutzt werden kann.&nbsp; Sender und Empfänger müssen sich also bei der Übertragung abwechseln.
*Das Hauptproblem ist die erforderliche, nicht immer gegebene Synchronität der Netze.&nbsp; Um auch bei nicht 100–prozentiger Synchronität eine weitgehend ungestörte Übertragung zu gewährleisten, sind bei TDD zwischen der Uplink– und der Downlink–Nutzung Schutzzonen&nbsp; ("Guard Periods")&nbsp; erforderlich. 
*Die relative Degradation des TDD–Prinzips gegenüber FDD ist bei gleicher Uplink– und Downlink–Belastung quantitativ durch den prozentuellen Anteil der gelben Blöcke gegeben.



'''(3)'''&nbsp; Zutreffend sind die <u>Lösungsvorschläge 2 und 3</u>:
*Ein TDD–Endgerät muss nicht gleichzeitig Senden und Empfangen und ist deshalb kostengünstiger als ein FDD–Endgerät.&nbsp; Auch die Batterielaufzeiten sind länger.
*Die TDD–Technik ermöglicht verschiedene Modi, die festlegen, wieviel Zeit für Downlink und Uplink verwendet werden sollen.
*Oft sind die Uplink–Anforderungen sehr viel geringer als die des Downlinks.&nbsp; Bei FDD gibt es in diesem Fall viele ungenutzte blaue Blöcke.
*Unter dieser Voraussetzung wird die prozentuelle Degadation durch die gelben "Guard Periods"&nbsp; geringer.&nbsp; 
*Im Grenzfall „keine Uplink–Aktivität” könnte man die gleiche Anzahl an Downlink–Blöcken übertragen wie bei FDD, jedoch schon bei halber Frequenzbandbreite.



'''(4)'''&nbsp; Hier treffen die <u>Lösungsvorschläge 2 bis 4</u> zu:
*Halb–Duplex benötigt ebenso wie FDD zwei Frequenzbänder   &nbsp; &rArr; &nbsp;  ein gepaartes Spektrum.&nbsp; Nicht erforderlich sind somit "Guard Periods".
*Sender und Empfänger wechseln sich gegenseitig ab.&nbsp; Also müssen auch die Endgeräte entweder nur Senden oder nur Empfangen, und sind somit kostengünstiger.
*Durch eine zweite Verbindung zu einem anderen Endgerät mit vertauschtem Downlink/Uplink–Raster könnte das verfügbare gepaarte Band voll genutzt werden.

{{ML-Fuß}}



[[Category:Aufgaben zu Mobile Kommunikation|^4.2 Technische Neuerungen von LTE^]]