FDD

La "frequency-division duplex" (FDD) es un método para establecer comunicación bidireccional simultánea en un solo canal de radio, dividiendo el espectro disponible en dos bandas de frecuencia separadas: una para transmitir y otra para recibir. Un dispositivo móvil o estación base transmite en una frecuencia mientras escucha en otra, permitiendo que ambos extremos se comuniquen al mismo tiempo sin colisiones ni interferencias. Las dos frecuencias se mantienen separadas por una banda de guarda fija, generalmente medida en megahercios, para evitar que la propia señal del transmisor ahogue al receptor.

FDD es el método dúplex dominante en las redes celulares. El Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM), la Evolución a Largo Plazo (LTE) y muchos estándares 3G y 4G utilizan FDD. En LTE, por ejemplo, las bandas de enlace ascendente y descendente pueden estar separadas por 50 a 90 megahercios, dependiendo de la banda de frecuencia en uso. El método requiere un diseño de filtro y una gestión de energía cuidadosos en el teléfono para evitar la autointerferencia, y exige un espectro emparejado, lo que significa que los organismos reguladores deben asignar frecuencias en pares coincidentes en lugar de bloques individuales.

La alternativa es la "time-division duplex" (TDD), donde ambas direcciones comparten la misma frecuencia, pero se turnan en el tiempo, alternando rápidamente entre transmitir y recibir en ranuras. FDD funciona mejor cuando el tráfico de enlace ascendente y descendente está equilibrado y cuando la latencia debe ser baja; TDD se adapta mejor al tráfico asimétrico (muchos más datos en una dirección) y puede usar espectro no emparejado. Muchas redes implementan ambos: FDD para teléfonos inteligentes y cobertura estándar, TDD para puntos de acceso de capacidad o uso satelital.

La principal desventaja de FDD es su consumo de espectro. Debido a que las frecuencias no pueden reutilizarse para la dirección opuesta, una red necesita el doble de ancho de espectro que un sistema TDD. Esto hace que la licencia FDD sea costosa e inflexible; un operador no puede cambiar fácilmente la capacidad del enlace ascendente al descendente en un mal día. Por el contrario, FDD ofrece una conmutación más rápida y una separación más limpia, lo que reduce la necesidad de un procesamiento de señal digital complejo para suprimir la interferencia.

En la práctica, los dispositivos FDD requieren un "duplexer", una red de filtros que aísla el transmisor del receptor en la misma antena. Los "duplexers" utilizan tecnología de ondas acústicas de superficie (SAW) o de ondas acústicas a granel (BAW) para lograr las pronunciadas pendientes de rechazo necesarias en frecuencias de microondas y ondas milimétricas. Sin una buena "duplexación", la fuerte señal de salida se filtra en la sensible etapa de entrada del receptor y bloquea por completo las señales entrantes.