Το πρότυπο ΙΕΕΕ802.16 – Διαστρωμάτωση

Το πρότυπο ΙΕΕΕ802.16 – Διαστρωμάτωση

Δημοσιεύθηκε από MaDTeCH την Τρίτη Σεπ 11, 2012

Όπως όλα τα πρότυπα της σειράς 802 της IEEE, έτσι και το 802.16 επικεντρώνεται στα δύο χαµηλότερα στρώµατα του µοντέλου διαστρωµάτωσης OSI (Open System Interconnection), δηλαδή στο φυσικό στρώµα (Physical Layer – PHY) και στο υπόστρωµα MAC (Medium Access Control). Οι αλλαγές που επιτελέστηκαν στα δύο παραπάνω στρώµατα σε σχέση µε το πρότυπο 802.11 είναι σηµαντικές. Οι αλλαγές αυτές έχουν σαν κύριο στόχο την δηµιουργία ενός προτύπου το οποίο θα µπορούσε να καλύψει τα κενά που αφήνει ο προκάτοχος του (ΙΕΕΕ 802.11) και ταυτόχρονα να κάνει γεγονός την Ασύρµατη Ευρυζωνική Πρόσβαση (Broadband Wireless Access).


3.1 Γενικά (Σχήμα OSI)

Τα πρωτόκολλα που καθορίζονται ειδικά για την ασύρματη μετάδοση απευθύνονται σε θέματα σχετικά με την μετάδοση μπλοκ δεδομένων στο δίκτυο. Με όρους OSI, τα πρωτόκολλα των ανώτερων στρωμάτων (στρώματα 3 ή 4 και πάνω) είναι ανεξάρτητα από την αρχιτεκτονική του δικτύου και μπορούν να εφαρμοστούν σε ποικιλία διεπαφών δικτύων. Συνεπώς η συζήτηση αναφορικά με τα πρωτόκολλα του προτύπου 802.16 αφορά τα δύο κατώτερα στρώματα του μοντέλου OSI.
Το Σχήμα 4 συσχετίζει τα τέσσερα στρώματα που καθορίζονται στην αρχιτεκτονική πρωτοκόλλου του 802.16 με το μοντέλο OSI.


Ξεκινώντας από κάτω προς τα πάνω, τα τελευταία δύο επίπεδα του 802.16 μοντέλου πρωτοκόλλου αντιστοιχούν στο φυσικό επίπεδο του μοντέλου OSI και συμπεριλαμβάνουν λειτουργίες όπως:
• Κωδικοποίηση/αποκωδικοποίηση σημάτων
• Δημιουργία/αφαίρεση (για συγχρονισμό)
• Μετάδοση/λήψη bit
Επιπλέον, το φυσικό επίπεδο του μοντέλου 802 περιέχει μια προδιαγραφή του μέσου μετάδοσης και της ζώνης συχνοτήτων. Γενικά, αυτό θεωρείται ‘κατώτερο’ του τελευταίου επιπέδου του μοντέλου OSI. Παρόλα αυτά η επιλογή του μέσου μετάδοσης και της ζώνης συχνοτήτων είναι σημαντική στο σχεδιασμό ασύρματης σύνδεσης, γι’αυτό και συμπεριλήφθηκε η συγκεκριμένη προδιαγραφή. Γενικά, το φυσικό επίπεδο του 802.16 αφορά θέματα σχετικά με το μέσο και το επίπεδο μετάδοσης με τα θέματα που αναφέραμε παραπάνω (κωδικοποίηση κοκ).
Πάνω από τα δύο προηγούμενα επίπεδα βρίσκονται οι λειτουργίες που έχουν να κάνουν με τις υπηρεσίες που παρέχονται στους συνδρομητές. Αυτές περιλαμβάνουν:
• Στην μετάδοση, συγκεντρώνει τα δεδομένα σε ένα πλαίσιο (frame) που να περιλαμβάνει πεδία διεύθυνσης και ανίχνευσης λαθών.
• Στην λήψη, αποσυναρμολογεί το πλαίσιο και αναγνωρίζει την διεύθυνση και την ανίχνευση λαθών.
• Έλεγξε την πρόσβαση στο μέσο ασύρματης διάδοσης.
Αυτές οι λειτουργίες ομαδοποιούνται στο επίπεδο MAC (Medium Access Control). Το πρωτόκολλο σε αυτό το επίπεδο, ανάμεσα στον σταθμό βάσης και στον συνδρομητή, είναι υπεύθυνο για την πρόσβαση στο κανάλι. Συγκεκριμένα, το πρωτόκολλο MAC καθορίζει το πώς και το πότε ένας σταθμός βάσης ή συνδρομητή μπορεί να αρχίσει μια μετάδοση στο κανάλι. Επειδή μερικά από τα επίπεδα που βρίσκονται πάνω από το MAC , όπως το ATM , χρειάζονται συγκεκριμένα επίπεδα υπηρεσίας, το πρωτόκολλο MAC πρέπει να μπορεί να κατανέμει την χωρητικότητα του καναλιού έτσι ώστε να εξυπηρετεί τις απαιτήσεις. Στην κατεύθυνση από τον σταθμό βάσης προς τον σταθμό του συνδρομητή υπάρχει μόνο ένας εκπομπός και το πρωτόκολλο είναι σχετικά απλό. Στην αντίθετη κατεύθυνση όμως επειδή υπάρχουν πολλαπλοί συνδρομητικοί σταθμοί που ανταγωνίζονται για πρόσβαση καταλήγουμε σε ένα πιο σύνθετο MAC πρωτόκολλο.
Πάνω από το επίπεδο MAC υπάρχει ένα επίπεδο σύγκλισης που παρέχει λειτουργίες ανάλογες με την παρεχόμενη υπηρεσία. Ένα πρωτόκολλο επιπέδου σύγκλισης μπορεί να κάνει τα ακόλουθα:
• Να ενσωματώνει την PDU (protocol data unit) πλαισιοποίηση των ανώτερων επιπέδων στα τοπικά 802.16 MAC/PHY πλαίσια.
• Να χαρτογραφεί τις διευθύνσεις των ανώτερων επιπέδων με 802.16 διευθύνσεις.
• Να μεταφράζει τις παραμέτρους ποιότητας υπηρεσίες των ανώτερων επιπέδων σε 802.16 MAC τυποποίηση.
• Να προσαρμόζει τις χρονικές εξαρτήσεις της κίνησης των ανώτερων επιπέδων στην αντίστοιχη MAC υπηρεσία.
Σε μερικές περιπτώσεις, όπως το ψηφιακό audio/video, δεν χρειάζεται επίπεδο σύγκλισης και η δέσμη των ψηφιακών δεδομένων παρουσιάζεται στο επίπεδο μετάδοσης. Οι υπηρεσίες ανώτερου επιπέδου που κάνουν χρήση μια PDU δομής όμως απαιτούν επίπεδο σύγκλισης.
Ένα παράδειγμα της δομής πρωτοκόλλου που υποστηρίζεται από το επίπεδο σύγκλισης είναι ο χειρισμός του TCP/IP traffic, όπως φαίνεται και στο Σχήμα 5.
Τα δεδομένα υψηλού επιπέδου περνάνε στο LLC (Logical Link Control), που προσαρτά την πληροφορία ελέγχου σαν ‘επικεφαλίδα’, δημιουργώντας μια LLC μονάδα δεδομένων πρωτοκόλλου (PDU). Αυτή η πληροφορία ελέγχου χρησιμοποιείται στην λειτουργία του LLC πρωτοκόλλου, που είναι ένα είδος πρωτοκόλλου ελέγχου διασύνδεσης δεδομένων. Τότε όλο το PDU LLC περνάει στο επίπεδο MAC, το οποίο προσαρτά πληροφορία ελέγχου στο μπρος και πίσω τμήμα του πακέτου, δημιουργώντας ένα πλαίσιο MAC. Η πληροφορία ελέγχου στο πλαίσιο χρειάζεται για την λειτουργία του πρωτοκόλλου MAC. Το Σχήμα 5 δείχνει την χρήση του TCP/IP και ένα επίπεδο εφαρμογής που είναι πάνω από τα πρωτόκολλα 802.16.



3.2 Φυσικό Επίπεδο (OFDM, Διαμόρφωση, Κωδικοποίηση)

Η πρώτη έκδοση του προτύπου 802.16 υποστήριζε κύρια επικοινωνία μεταξύ σημείων τα οποία βρίσκονται σε οπτική επαφή. Η συχνότητα λειτουργίας του ορίστηκε στη ζώνη των 10-66 GHz. Στη συνέχεια το πρότυπο 802.16a υιοθέτησε μια ζώνη συχνοτήτων λειτουργίας η οποία εκτείνεται από 2 ως 11 GHz και αυτή είναι η ζώνη συχνοτήτων που χρησιμοποιούν και τα πρώτα προϊόντα WiMAX, τα οποία είναι διαθέσιμα στην αγορά σήμερα. Το κύριο πλεονέκτηµα της δεύτερης ζώνης λειτουργίας είναι ότι κάνει εφικτή την επικοινωνία σημείων τα οποία δεν βρίσκονται σε οπτική επαφή, κάτι που στις υψηλότερες συχνότητες δεν είναι εφικτό. Στο φυσικό επίπεδο η διαμόρφωση η οποία έχει υιοθετηθεί από το πρότυπο είναι το OFDM.
To OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) χρησιμοποιεί πολλαπλά σήματα μεταφοράς σε διαφορετικές συχνότητες, στέλνοντας μερικά από τα bits σε κάθε κανάλι. Αυτό είναι παρόμοιο και με το FDM, μόνο που σε αυτήν την περίπτωση όλα τα υποκανάλια λαμβάνουν δεδομένα από μία πηγή. Το Σχήμα 6 επεξηγεί το OFDM.



Ας υποθέσουμε ότι έχουμε μία ροή δεδομένων που λειτουργεί σε R bps και εύρος φάσματος (bandwidth) ΝΔf, επικεντρωμένο στο f0. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε όλο το εύρος για να στείλουμε την ροή δεδομένων, οπότε η διάρκεια κάθε bit θα ήταν 1/R. Η εναλλακτική λύση είναι να χωρίσουμε το stream σε Ν substreams, χρησιμοποιώντας έναν μετατροπέα από σειριακό σε παράλληλο. Κάθε substream έχει data rate R/N bps και μεταδίδεται σε ξεχωριστή υπο-γραμμή, με απόσταση ανάμεσα σε γειτονικές γραμμές μετάδοσης του Δf . Τώρα η διάρκεια κάθε bit είναι N/R.
Σε ένα κλασικό σύστηµα παράλληλης µετάδοσης δεδοµένων η συνολικά διαθέσιµη µπάντα συχνοτήτων διαιρείται σε N µη επικαλυπτόµενα υποκανάλια συχνοτήτων. Κάθε υποκανάλι διαµορφώνεται και από διαφορετικό σύµβολο και ακολούθως τα Ν υποκανάλια πολυπλέκονται στο πεδίο των συχνοτήτων. Η ιδέα που εισήγαγε το OFDM ήταν πρωτοποριακή µιας και οδηγούσε στην εξοικονόµηση φάσµατος. Πιο συγκεκριµένα, έκανε λόγο για χρήση επικαλυπτόμενων υποκαναλιών, που χαρακτηρίζονται από την κοινή ιδιότητα της µεταξύ τους ορθογωνιότητας, γεγονός που οδηγεί στην αποφυγή ισοστάθµισης, την αντιµετώπιση θορύβου και εξασθένησης σήµατος λόγω πολυδιόδευσης (multipath fading) καθώς και την πλήρη αξιοποίηση του διαθέσιµου φάσµατος.
Το Σχήµα 7 αποδεικνύει τα ανώτερο. Φαίνεται καθαρά η διαφορά µεταξύ των συµβατικών τεχνικών µε µη επικαλυπτόµενα υποκανάλια και του OFDM. Κατά αυτό τον τρόπο επιτυγχάνεται εξοικονόµηση εύρους φάσµατος που αγγίζει κατά περίπτωση ακόµα και το 50%. Βέβαια όπως προαναφέρθηκε οφείλουµε να εξασφαλίσουµε όσο τη δυνατόν µικρότερη παρεµβολή µεταξύ τους.




Ένας από τους κυριότερους λόγους υιοθέτησης του OFDM ως του µοντέλου διαµόρφωσης για ένα ασύρµατο τηλεπικοινωνιακό σύστηµα είναι η µεγάλη αντοχή που επιδεικνύει σε περιβάλλοντα εξασθένησης σήµατος και παρεµβολών. Σε συστήµατα µονής φέρουσας ένας επίδοξος παρεµβολέας µπορεί να προκαλέσει ακόµα και την κατάρρευση ενός link, σε αντίθεση µε τα συστήµατα πολλών φερουσών, όπου ένα µικρό µόνο ποσοστό των φερουσών θα επηρεαστεί. Μία από τις προτεινόµενες λύσεις για βέλτιστη αντιµετώπιση του προβλήµατος είναι η χρήση Κώδικα ∆ιόρθωσης Σφάλµατος (Error Correction Coding).
Το OFDM έχει πολλά πλεονεκτήματα. Αρχικά, η ‘Αστοχία’ της συχνότητας επηρεάζει μόνο μερικά υποκανάλια και όχι ολόκληρο το σήμα. Εάν το data stream προστατεύεται από Κώδικα Διόρθωσης Σφαλμάτων αυτό το πρόβλημα μπορεί εύκολα να αντιμετωπιστεί. Το πιο σημαντικό είναι το ότι το OFDM ξεπερνά τα intersymbol παράσιτα (intersymbol interference – ISI) σε ένα περιβάλλον πολυδιόδευσης. To ISI έχει μεγάλο αντίκτυπο σε υψηλά bit rates επειδή η απόσταση ανάμεσα στα bits ή τα σύμβολα είναι μικρότερη. Με το OFDM το data rate μειώνεται σε παράγοντα Ν, και έτσι αυξάνεται ο χρόνος. Έτσι, εάν η περίοδος του συμβόλου είναι Ts για το stream της πηγής, η περίοδος των σημάτων OFDM γίνεται NTs. Έτσι μειώνεται σημαντικά η επίδραση του ISI. Σχεδιαστικά, το Ν επιλέγεται έτσι ώστε το NTs να είναι σημαντικά μεγαλύτερο από την διάδοση καθυστέρησης στο κανάλι.
Συνοπτικά, λοιπόν, τα σπουδαιότερα από τα πλεονεκτήµατα χρήσης του OFDM είναι τα ακόλουθα :

• Το OFDM αντιµετωπίζει αποτελεσµατικά το φαινόµενο της πολυδιόδευσης (multipath) ενώ η πολυπλοκότητα ενός OFDM συστήµατος είναι αισθητά µικρότερη από ένα σύστηµα µονής φέρουσας (SC) µε χρήση ισοσταθµιστή, ο οποίος θα αναλαµβάνει το ίδιο έργο.
• Σε συστήµατα όπου οι δίαυλοι µετάδοσης µεταβάλλονται πολύ αργά σε σχέση µε τη συχνότητα µετάδοσης των δεδοµένων είναι εφικτή η αύξηση της χωρητικότητας µε την ανάλογη προσαρµογή της συχνότητας δεδοµένων σε σχέση πάντα και µε το λόγο σήµατος προς θόρυβο για το συγκεκριµένο κανάλι (SNR).
• Το OFDM είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στην παρεµβολή στενού φάσµατος διότι τέτοιου είδους παρεµβολή επηρεάζει µόνο ένα µικρό ποσοστό των υποφερουσών.

Ένα κοινό σχήμα διαμόρφωσης που χρησιμοποιείται με το OFDM είναι το quadrature phase shift keying (QPSK). Σε αυτή την περίπτωση κάθε σύμβολο που μεταδίδεται αναπαριστά δύο bits. Ένα παράδειγμα του OFDM/QPSK σχήματος που χρησιμοποιείται σε MMDS (Multichannel Multipoint Distribution Service) συστήματα απασχολεί 6 MHz που αποτελούνται από 512 διαφορετικούς κομιστές με διαχωρισμό λίγο κάτω από 12 kHz. Για να ελαχιστοποιήσουμε το ISI τα δεδομένα μεταδίδονται μαζικά σε ομάδες, που καθεμία αποτελείται από ένα κυκλικό πρόθεμα που ακολουθείται από τα σύμβολα δεδομένων. Το κυκλικό αυτό πρόθεμα χρησιμοποιείται για την απορρόφηση των μεταβολών τάσης από τις προηγούμενες μεταδόσεις που δημιουργούνται από την πολυδιόδευση. Για το συγκεκριμένο σύστημα, το κυκλικό πρόθεμα αποτελείται από 64 σύμβολα που ακολουθούνται από 512 QPSK σύμβολα σε κάθε μετάδοση. Σε κάθε υποκανάλι επομένως τα QPSK σύμβολα διαχωρίζονται από ένα πρόθεμα διάρκειας 64/512. Γενικά, όταν το πρόθεμα φτάνει στο τέλος, η ακόλουθη κυματομορφή που σχηματίζεται από τα συνδυασμένα σήματα πολυδιόδευσης δεν είναι λειτουργία δειγμάτων από την προηγούμενη μετάδοση, και έτσι δεν υπάρχει ISI.
Το 802.16 χρησιμοποιεί συνολικά τρία συστήματα διαμόρφωσης ανάλογα με την απόσταση του σταθμού συνδρομητή από τον σταθμό βάσης. Εκτός από το QPSK που είδαμε παραπάνω και που χρησιμοποιείται για μακρινούς συνδρομητές, υπάρχουν ακόμα δύο μέθοδοι διαμόρφωσης: η QAM-64 (Quadrature Amplitude Modulation) για κοντινούς συνδρομητές και η QAM-16 για συνδρομητές σε μεσαία απόσταση.
Αρχικά θα αναλύσουμε την διαδικασία μετάδοσης των δεδομένων. Τα βήματα της διαδικασίας της μετάδοσης πληροφορίας αναπαρίστανται στο Σχήμα 8. Τα αρχικά δεδομένα πρώτα θα πουν σε τυχαία σειρά, ύστερα θα κωδικοποιηθούν σε FEC (προαιρετικά) και θα χαρτογραφηθούν σε QAM σύμβολα. Τα QAM σύμβολα θα πλαισιώνονται σε ένα burst σύνολο, το οποίο τυπικά εισάγει επιπρόσθετα παραγόμενα σύμβολα. Τα σύμβολα μέσα σε ένα σύνολο burst θα πολυπλεχθούν σε ένα διπλό πλαίσιο, το οποίο μπορεί να περιέχει πολλαπλά bursts. Τα περιεχόμενα των I και Q συμβόλων θα εισάγονται σε φίλτρα σχηματισμού παλμού, τα οποία μπορεί να περιέχουν πολλαπλά bursts, quadrature μορφοποιημένα στην συχνότητα του μεταφορέα, και ενισχυμένη με ρύθμιση ισχύς ώστε να μεταδοθεί η κατάλληλη εξερχόμενη ισχύς.

Σχήμα 8.Διαδικασία μετάδοσης.



Στην συνέχεια θα αναλύσουμε τις παρακάτω διαμορφώσεις:

• ½ 16 QAM

Το σχήμα 9 δείχνει τον TCM κωδικοποιητή βαθμού ½ για την διαμόρφωση 16QAM. Πρώτα παράγει έναν 2-bit κατάλογο, b3b2, που συνδέεται με την συντεταγμένη I. Έχοντας την επόμενη είσοδο του κωδικοποιητή, παράγει ένα 2-bit κατάλογο, b1b0, που συνδέεται με την μεταβλητή Q. Η δημιουργία του I καταλόγου θα προηγείται της δημιουργίας του Q καταλόγου. Αυτός ο κωδικοποιητής θα έπρεπε να ονομάζεται βαθμού 2/4 καθώς παράγει 4 bit σύμβολα με την είσοδο 2 bits. Γι’αυτό το λόγο, είσοδοι μήκους διαιρούμενο με το 2 θα τροφοδοτούνται σε αυτόν τον κωδικοποιητή.




• ¾ 16 QAM

Το σχήμα 10 δείχνει τον TCM κωδικοποιητή βαθμού 3/4 για την διαμόρφωση 16QAM. Αυτός ο κωδικοποιητής χρησιμοποιεί τον δυαδικό κωδικοποιητή συνάθροισης βαθμού ½, μαζί με δύο bits που περνάνε απευθείας από την είσοδο του κωδικοποιητή στην έξοδο του. Με αυτή τη δομή ο κωδικοποιητής μπορεί να παράγει ταυτόχρονα τέσσερα εξερχόμενα bits για κάθε τρία εισερχόμενα bits. Για την είσοδο u0u1u2, πρώτο στον κωδικοποιητή φτάνει το u2, δεύτερο το u1 και τρίτο το u0. Κατά την διάρκεια της κωδικοποίησης, ο κωδικοποιητής δημιουργεί ένα κατάλογο 2-bit, b3b2, για την συντεταγμένη I και ένα 2-bit κατάλογο, b1b0, για την συντεταγμένη Q. Όλα τα σύμβολα θα μεταδοθούν, οπότε είσοδοι μήκους διαιρούμενου με το τρία θα αποδοθούν σε αυτόν τον κωδικοποιητή.




• 2/3 64 QAM

Το σχήμα 11 δείχνει τον TCM κωδικοποιητή βαθμού 2/3 για την διαμόρφωση 64QAM. Αυτός ο κωδικοποιητής χρησιμοποιεί τον δυαδικό κωδικοποιητή συνάθροισης βαθμού ½, μαζί με ένα bit που περνάει απευθείας από την είσοδο του κωδικοποιητή στην έξοδο του. Πρώτα φτάνει το u1 και μετά το u0. ο κωδικοποιητής τότε φτιάχνει ένα 3-bit κατάλογο, b5b4b3, που συνδέεται με την συντεταγμένη I. Δίνοντας άλλα 2-bit ως είσοδο, ο κωδικοποιητής παράγει άλλο ένα κατάλογο 3-bit, b2b1b0, που συνδέεται με την συντεταγμένη Q. Η παραγωγή του I καταλόγου θα πρέπει να προηγείται αυτή του Q καταλόγου. Αυτός ο κωδικοποιητής θα έπρεπε να ονομάζεται βαθμού 4/6 καθώς παράγει 6 bit σύμβολα με την είσοδο 4 bits. Γι’αυτό το λόγο, είσοδοι μήκους διαιρούμενο με το 4 θα τροφοδοτούνται σε αυτόν τον κωδικοποιητή.



Το φυσικό επίπεδο του 802.16 υποστηρίζει διαφορετική δομή για τα point-to-multipoint κανάλια κατερχόμενης κίνησης και τα multipoint-to-point κανάλια ανερχόμενης κίνησης. Αυτές οι δομές αντικατοπτρίζουν τις διαφορετικές απαιτήσεις στις δύο κατευθύνσεις. Γενικά, τα περισσότερα συστήματα απαιτούν μεγαλύτερη χωρητικότητα σε ατομικούς συνδρομητές για να υποστηρίξουν ασύμμετρες συνδέσεις δεδομένων, όπως οι Web εφαρμογές στο Internet. Για την ανερχόμενη κατεύθυνση, καθώς υπάρχουν πολλοί συνδρομητές που ανταγωνίζονται για την διαθέσιμη χωρητικότητα, πρέπει να διευθετηθεί το ζήτημα της πρόσβασης.

• Ανερχόμενη μετάδοση
Η ανερχόμενη μετάδοση χρησιμοποιεί μια τεχνική DAMA-TDMA (Demand Assignment Multiple Access – Time Division Multiple Access). Η τεχνική DAMA είναι μία τεχνική ανάθεσης χωρητικότητας που προσαρμόζεται όσο χρειάζεται για να ανταποκριθεί βέλτιστα σε αλλαγές απαιτήσεων στους διάφορους σταθμούς. Η τεχνική TDMA είναι απλά μία τεχνική που διαιρεί τον χρόνο σε ένα κανάλι σε μία ακολουθία πλαισίων, κάθε ένα από τα οποία αποτελείται από slots και που διανέμει τα slots σε κάθε πλαίσιο για να σχηματίσει ένα λογικό κανάλι.
Η ανερχόμενη μετάδοση χρησιμοποιεί τον Reed-Solomon κώδικα για διόρθωση σφαλμάτων και ένα σχήμα διαμόρφωσης βασισμένο στο QPSK.

• Κατερχόμενη μετάδοση
Στην κατερχόμενη μετάδοση, το πρότυπο καθορίζει δύο τρόπους λειτουργίας, που ο ένας υποστηρίζει συνεχόμενη μετάδοση, όπως audio και video, και ο άλλος μετάδοση σε ομάδες, όπως η IP-based κίνηση.
Για την συνεχή κατερχόμενη μετάδοση, χρησιμοποιούμε ένα απλό TDM (Time Division Multiplexing) σχήμα για πρόσβαση στο κανάλι. Η αμφίδρομη τεχνική που χρησιμοποιείται για διανομή χωρητικότητας ανάμεσα στην ανερχόμενη και στην κατερχόμενη κίνηση είναι γνωστή σαν Αμφίδρομη Επικοινωνία με Διαίρεση Συχνότητας ή FDD (Frequency Division Duplexing). Σύμφωνα με αυτήν, χρησιμοποιείται διαφορετική μπάντα συχνοτήτων για μετάδοση σε κάθε κατεύθυνση. Αυτό είναι ισοδύναμο με το FAMA-FDMA (Fixed Assignment Multiple Access – Frequency Division Multiple Access) σχήμα. Το FDD συνεπάγεται ότι κάθε συνδρομητής μπορεί να μεταδίδει και να λαμβάνει στον ίδιο χρόνο, χρησιμοποιώντας διαφορετικές, προδιαγεγραμμένες συχνότητες.
Για την κατερχόμενη μετάδοση σε ομάδες χρησιμοποιείται το DAMA-TDMA σχήμα για πρόσβαση στο κανάλι. Υπάρχουν τρεις εναλλακτικές τεχνικές για διανομή χωρητικότητας ανάμεσα στην ανερχόμενη και στην κατερχόμενη κίνηση.
1. FDD με προσαρμόσιμη διαμόρφωση: είναι το ίδιο FDD σχήμα που χρησιμοποιείται και στην ανερχόμενη κίνηση, με την δυναμική ικανότητα να μπορεί να αλλάζει την διαμόρφωση και να προωθεί τα σχήματα διόρθωσης σφάλματος.
2. Frequency shift division duplexing (FSDD): είναι παρόμοια με την FDD με την διαφορά ότι δεν μπορούν μερικοί ή όλοι οι συνδρομητές να εκπέμπουν και να λαμβάνουν ταυτόχρονα.
3. Αμφίδρομη επικοινωνία με διαίρεση χρόνου ή TDD (Time Division Duplexing): χρησιμοποιείται ένα TDMA πλαίσιο, με τμήμα του χρόνου να διανέμεται στην ανερχόμενη μετάδοση και τμήμα του χρόνου στην κατερχόμενη.
Η διαθεσιμότητα αυτών των εναλλακτικών τεχνικών παρέχει σημαντική ευελιξία στον σχεδιασμό ενός συστήματος που βελτιστοποιεί την χρήση της χωρητικότητας.