Fundamentos del Espectro Ensanchado: Técnicas FHSS y DSSS en Redes Inalámbricas

Espectro Expandido: Conceptos Básicos

La multiplexación combina señales de varias fuentes para conseguir un uso eficiente del ancho de banda; el ancho de banda disponible de un enlace se divide entre las fuentes. En el espectro ensanchado, también se combinan señales de varias fuentes para obtener un ancho de banda mayor.

El ensanchado del espectro se diseña para su uso en aplicaciones inalámbricas (LAN y WAN). En estos entornos, todas las estaciones utilizan el aire (o el vacío) como medio de comunicación. Por ello, las estaciones deben ser capaces de compartir el medio sin ser interceptadas por terceros y sin sufrir interferencias de intrusos.

Las técnicas de espectro ensanchado añaden redundancias, ensanchando el espectro original necesario para cada estación. Este ancho de banda expandido permite al emisor envolver su mensaje para obtener una transmisión más segura.

Espectro ensanchado por salto de frecuencias (FHSS)

Es una técnica que utiliza M frecuencias portadoras diferentes que son moduladas por la señal origen. En un instante, la señal modula una frecuencia portadora; en el siguiente, la señal modula otra frecuencia distinta.

• Generador de código pseudoaleatorio (PN): Crea un patrón K de bits para cada periodo de salto T.
• Sintetizador de frecuencias: La tabla de frecuencias utiliza el patrón para encontrar la frecuencia a ser utilizada en ese periodo y la pasa al sintetizador, que crea la señal portadora para que la señal origen la module.

Si el número de frecuencias de salto es M, se pueden multiplexar M canales en uno utilizando el mismo ancho de banda. Esto es posible debido a que una estación utiliza solo una frecuencia en cada periodo de salto, permitiendo que las otras M-1 frecuencias sean utilizadas por otras M-1 estaciones.

Espectro ensanchado por secuencia directa (DSSS)

El espectro ensanchado por secuencia directa también expande el ancho de banda de la señal original, pero mediante un proceso diferente. En DSSS, se reemplaza cada bit de datos por n bits utilizando un código de ensanchado.

Cada bit tiene asignado un código de n bits, denominado chips, donde la tasa de chips es n veces la tasa de bits de datos.

¿Se puede compartir el ancho de banda?

La respuesta es compleja: ¿No y sí?. Se puede compartir bajo el estándar CDMA (Acceso Múltiple por División de Código).