Duplex und Duplexing

Unter Duplexing versteht man die Anordnung von Down- und Uplink. Das sind Verbindungsbezeichnung für die Empfangs- und Senderichtung. Man unterschiedet generell zwischen Halbduplex und Vollduplex. Bei beiden ist die Übertragung in beide Richtungen möglich. Eine Ausnahme bildet Simplex, bei der es nur eine Übertragungsrichtung gibt.
Jede Übertragungstechnik, außer den Broadcast-Techniken für Rundfunk und Fernsehen, beherrschen zwei Übertragungsrichtungen. Jeder Teilnehmer kann sowohl Empfänger als auch Sender sein. Dabei muss technisch geklärt sein, wie die unterschiedlichen Übertragungsrichtungen gehandhabt werden.

Simplex

Bei Simplex ist die Übertragung nur in eine Richtung möglich. Einen Rückweg bzw. Rückkanal gibt es nicht.
Typische Übertragungstechniken für Simplex ist Rundfunk, Fernsehen aber auch die Audioübertragung vom Audio-Verstärker zum Lautsprecher.

Vollduplex / Voll-Duplex

Richtiges Vollduplex hat zwei eigenständige Übertragungsrichtungen oder Übertragungskanäle. Sie werden als Downlink und Uplink oder Downstream und Upstream bezeichnet. Bei Vollduplex erfolgt die Übertragung zur gleichen Zeit in beide Richtungen.
Doch nur weil eine Übertragungstechnik in beide Richtungen übertragen kann, bedeutet das nicht, dass es sich dabei um Vollduplex handelt. Erfolgt eine Übertragung wechselweise in beide Richtungen, dann handelt es sich nur um Halbduplex.

Halbduplex / Halb-Duplex

Halbduplex beherrscht, wie Vollduplex, die Übertragung in beide Richtungen. Allerdings nur zeitlich (hintereinander) oder räumlich (nebeneinander) verschachtelt. Es ist deshalb eine Umschaltvorrichtung nötig, die zeitgesteuert immer hin und her schaltet oder die die Signale räumlich voneinander trennt.
Typische Anwendungen für Halbduplex sind Amateurfunk oder Wechselsprechanlagen. ISDN wird auch als Halbduplex betrieben. Die Umschaltung erfolgt jedoch mikroprozessorgesteuert und so schnell, dass man davon nichts merkt. Auf diese Weise wird Vollduplex erreicht bzw. simuliert.

TDD - Time Division Duplex (Zeitduplexverfahren)

Bei TDD werden die Up- und Downlink-Kanäle zeitlich zueinander versetzt (hintereinander) auf einer einzigen Frequenz übertragen. Das bedeutet, es wird nur ein Frequenzband benutzt und Sender und Empfänger wechseln sich bei der Übertragung ab. Deshalb ist auch nur eine RF-Einheit für Sende- und Empfangsrichtung notwendig. Dadurch werden die Übertragungssysteme günstiger.
TDD eignet sich für asymmetrische, flexible und kostengünstige Systeme. Bevorzugt kommen sie in lizenzfreien Frequenzbereichen zum Einsatz.

FDD - Frequency Division Duplex (Frequenzduplexverfahren)

Bei FDD werden Up- und Downlink-Kanäle gleichzeitig auf zwei unterschiedlichen Frequenzen übertragen. Das bedeutet, für die Sende- und die Empfangsrichtung steht ein Frequenzspektrum zur Verfügung (gepaartes Spektrum). Dafür braucht jeder Übertragungsrichtung seine eigene RF-Einheit, die sehr einfach gestaltet sein kann.
FDD eignet sich für symmetrische Systeme und Anwendungen mit geringer Latenzzeit. Typischerweise kommt es in lizenzbehaftete Frequenzbereichen zum Einsatz.

Mischform aus FDD und TDD

Bei der Mischform aus FDD und TDD handelt es sich um ein Halbduplex-Verfahren. Sender und Empfänger nutzen je ein Band pro Richtung, wechseln sich aber beim Zeitmultiplex ab. Das stellt geringere Anforderungen an die Endgeräte. Sie lassen sich günstiger herstellen.