Fundamentos de Multiplexación y Sistemas de Espectro Disperso (TDMA, FDMA, CDMA)

Fundamentos de Multiplexación y Espectro Disperso

Técnicas de Acceso Múltiple por División

La multiplexación es un proceso fundamental en las telecomunicaciones que permite combinar múltiples señales en un único medio de transmisión.

TDMA (Acceso Múltiple por División de Tiempo)

Es una técnica de multiplexación por división de tiempo. Se le asigna una duración temporal específica a cada canal. Si se requiere el envío de varios canales a través de un medio físico, estos se comparten secuencialmente según el tiempo. Se utiliza en transmisiones digitales por cable, redes de computadoras y telefonía fija.

FDMA (Acceso Múltiple por División de Frecuencia)

Es una técnica de multiplexación por frecuencia. Mediante modulaciones, cada canal se envía en una banda de frecuencia distinta. Posteriormente, la señal se demodula en cada receptor. (La modulación FM es un ejemplo de este tipo de técnica).

CDMA (Acceso Múltiple por División de Código)

Es una técnica de multiplexación por división de código, considerada bastante compleja. Utiliza distintas codificaciones para cada canal. Estos sistemas son a menudo denominados «sistemas de espectro disperso».

Sistemas de Espectro Disperso (Spread Spectrum)

El Spread Spectrum es un sistema en el cual la señal transmitida se propaga en una banda de frecuencia amplia. Aunque estas comunicaciones no son inherentemente la manera más eficiente, son de gran utilidad cuando se combinan con sistemas que ocupan frecuencia.

Ventajas del Espectro Disperso

• Resistencia a interferencias intencionadas o no intencionadas.
• Habilidad para eliminar o aliviar los efectos de las interferencias.

Tipos de Sistemas Spread Spectrum

A continuación, se detallan las principales técnicas de espectro disperso:

1. Sistemas de Secuencia Directa (DSSS): Ampliamente conocidos y relativamente sencillos de implementar. La portadora de banda estrecha es modulada por una secuencia de código.
2. Sistemas de Salto de Frecuencia (FHSS): La frecuencia de la portadora del transmisor cambia abruptamente de acuerdo con una secuencia de código pseudoaleatoria.
3. Sistemas de Salto con Tiempo: Sistema en el cual el periodo de un pulso de portadora RF es variado de forma pseudoaleatoria bajo el control de una secuencia codificada.
4. Sistemas de Pulso FM (Chirrido): Sistema en el cual la portadora RF es modulada con una secuencia de periodo y físico.
5. Sistemas Híbridos: Usan una combinación de métodos de spread spectrum con el fin de aprovechar propiedades beneficiosas. Las combinaciones usuales son la secuencia directa y el salto de frecuencia.

Multiplexación por División de Tiempo (TDM)

Este es el tipo de multiplexación más usado en la actualidad, especialmente en sistemas de transmisión digitales.

Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA) - Profundización

Esta técnica de multiplexación se utiliza en diversos protocolos de comunicaciones (tanto digitales como análogos), principalmente en radiofrecuencia y en redes móviles GSM.

En FDMA, el acceso al medio se realiza dividiendo el espectro disponible en canales correspondientes a distintos rangos de frecuencia. Se complementa con un mecanismo de cambio de canal conocido como «saltos en frecuencia».