Fundamentos y Comparativa de Técnicas de Multiplexación (FDM, TDM, CDM)

Técnicas de Multiplexación en Sistemas de Comunicación

Multiplexación por División de Frecuencia (FDM)

La Multiplexación por División de Frecuencia (FDM) es una técnica donde los dispositivos de entrada generan una señal con un rango de frecuencia similar. Dentro del multiplexor, estas señales similares se modulan sobre distintas frecuencias portadoras. Las señales moduladas resultantes se combinan en una única señal compuesta que se envía sobre un enlace que posee un Ancho de Banda (BW) suficiente para acomodarlas. En el receptor, el demultiplexor utiliza filtros para descomponer la señal.

Ventajas de FDM

• Permite el acceso continuo y simultáneo de varios usuarios.
• Incremento del número de usuarios mediante la reducción del ancho de banda asignado a cada canal.

Desventajas de FDM

• Se requiere una precisión de frecuencia muy alta.
• La calidad disminuye al reducir el espaciado entre canales.
• Se requieren mejores y más complejos filtros en el receptor.
• Se necesita un transmisor y un receptor por cada canal.

Multiplexación por División de Tiempo (TDM)

En la Multiplexación por División de Tiempo (TDM), el flujo de datos de cada conexión de entrada se divide en unidades que ocupan una ranura de tiempo específica. Cada unidad de entrada se convierte en una de salida y ocupa una ranura de tiempo denominada canal. La unidad en la conexión de salida viaja más rápido que la unidad de entrada. Las ranuras de tiempo se agrupan en tramas.

Si las señales no están sincronizadas, un bit de un canal puede ser recibido por un canal equivocado. Por esta razón, se añaden uno o más bits de sincronización al comienzo de cada trama.

Ventajas de TDM

• Uso casi simultáneo de todo el ancho de banda del canal por los usuarios.
• Un solo transmisor-receptor sirve para todos los usuarios.
• El transmisor y el receptor no están constantemente en funcionamiento.
• Los circuitos de RF pueden realizar otras tareas en el intervalo entre las ranuras de tiempo (time-slots).

Desventajas de TDM

• Requiere una gran precisión en la sincronización.
• Se necesitan sistemas transmisores/receptores de banda ancha.
• Se necesita mayor capacidad de proceso.

Multiplexación por División de Código (CDM)

La Multiplexación por División de Código (CDM) es un método de acceso donde múltiples usuarios tienen permiso de transmitir simultáneamente en la misma frecuencia. A cada transmisor se le asigna un código único.

El receptor capta las señales emitidas por todos los transmisores al mismo tiempo, pero gracias al esquema de codificación (códigos de dispersión) puede seleccionar la señal de interés si conoce el código empleado, a pesar de que todas las señales compartan un mismo espectro de frecuencias.

Ventajas de CDM

• Mayor cobertura a menor costo.
• Mayor seguridad y privacidad.
• Reducción del ruido de fondo y la interferencia.

Desventajas de CDM

• Se requiere una precisión en la sincronización mayor incluso que en TDMA.
• Se necesita un control de potencia muy rápido y preciso.
• CDMA (la implementación práctica de CDM) es un sistema que aún está en constante evolución y experimentación con un gran número de usuarios.