FDD

Le duplexage par répartition en fréquence (FDD) est une méthode de communication bidirectionnelle simultanée sur un seul canal radio en divisant le spectre disponible en deux bandes de fréquences distinctes, une pour l'émission et une pour la réception. Un appareil mobile ou une station de base émet sur une fréquence tout en écoutant sur une autre, permettant aux deux extrémités de parler en même temps sans collision ni diaphonie. Les deux fréquences sont séparées par une bande de garde fixe, généralement mesurée en mégahertz, pour empêcher le propre signal de l'émetteur de noyer le récepteur.

Le FDD est la méthode de duplexage dominante dans les réseaux cellulaires. Le système mondial de communications mobiles (GSM), l'évolution à long terme (LTE) et de nombreuses normes 3G et 4G utilisent le FDD. En LTE, par exemple, les bandes de liaison montante et descendante peuvent être séparées par 50 à 90 mégahertz selon la bande de fréquences utilisée. La méthode nécessite une conception de filtre et une gestion de l'alimentation minutieuses au niveau du combiné pour éviter l'auto-interférence, et elle exige un spectre apparié, ce qui signifie que les organismes de réglementation doivent allouer les fréquences par paires correspondantes plutôt que par blocs uniques.

L'alternative est le duplexage par répartition dans le temps (TDD), où les deux directions partagent la même fréquence mais se relaient dans le temps, basculant entre l'émission et la réception dans des créneaux alternés rapides. Le FDD fonctionne mieux lorsque le trafic de liaison montante et descendante est équilibré et lorsque la latence doit être faible; le TDD s'adapte mieux au trafic asymétrique (beaucoup plus de données dans un sens) et peut utiliser un spectre non apparié. De nombreux réseaux déploient les deux: le FDD pour les smartphones et la couverture standard, le TDD pour les points d'accès de capacité ou l'utilisation par satellite.

Le principal inconvénient du FDD est sa consommation de spectre. Étant donné que les fréquences ne peuvent pas être réutilisées pour la direction opposée, un réseau a besoin de deux fois plus de largeur de spectre qu'un système TDD. Cela rend l'octroi de licences FDD coûteux et inflexible; un opérateur ne peut pas facilement transférer la capacité de la liaison montante à la liaison descendante un mauvais jour. Inversement, le FDD offre une commutation plus rapide et une séparation plus nette, réduisant le besoin d'un traitement numérique du signal complexe pour supprimer les interférences.

En pratique, les appareils FDD nécessitent un duplexeur, un réseau de filtres qui isole l'émetteur du récepteur sur la même antenne. Les duplexeurs utilisent la technologie des ondes acoustiques de surface (SAW) ou des ondes acoustiques de volume (BAW) pour obtenir les pentes de rejet abruptes nécessaires aux fréquences micro-ondes et millimétriques. Sans un bon duplexage, le signal sortant puissant s'infiltre dans l'étage d'entrée sensible du récepteur et bloque complètement les signaux entrants.