Técnicas de Acceso y Duplexación en Sistemas de Comunicación Inalámbrica: Optimizando la Transmisión de Datos

Técnicas de Acceso en Comunicaciones Inalámbricas

• FDMA (Frequency Division Multiple Access): Asigna una frecuencia diferente a cada usuario.
• TDMA (Time Division Multiple Access): Asigna un tiempo específico para transmitir a cada usuario.
• CDMA (Code Division Multiple Access): Permite a los usuarios utilizar todo el ancho de banda simultáneamente, empleando un código único para cada comunicación.

Técnicas de Duplexación en Comunicaciones Inalámbricas

• TDD (Time Division Duplex): Utiliza una única portadora e intervalos temporales de transmisión. En TDD, el downlink y uplink se alternan ocupando un paquete compartido.
• FDD (Frequency Division Duplex): Emplea una portadora para uplink (UL) y otra para downlink (DL).

Evolución de los Sistemas Inalámbricos Cordless

Tipos de Sistemas Cordless

Podemos definir dos tipos principales de sistemas cordless:

• Sistemas de comunicación inalámbrica interior.
• Redes de comunicación inalámbrica.

Primera Generación

Uno de los primeros sistemas fue el PHP (Personal Handy Phone), desarrollado en Japón (1895 a 1907 MHz, hasta 384 Kbps). La primera generación de sistemas cordless en Europa fue conocida como CT-1. Utilizaba modulación FM y la banda de frecuencias de 885 a 887 MHz.

Segunda Generación

La segunda generación, desarrollada en el Reino Unido, se denominó CT-2. Implementaba acceso a canal FDMA y TDD, con frecuencias de 864 a 868 MHz y velocidades de hasta 72 Kbps. Otro sistema cordless europeo fue DECT (1890-1910 MHz, hasta 1.2 Mbps), aunque presentaba limitaciones como reducida cobertura y handoff ineficiente.

Problemas en la Transmisión Inalámbrica

Path Loss (Pérdida en el Trayecto)

El Path Loss se refiere a la pérdida de señal a medida que el dispositivo móvil (MS) se aleja de la estación base (RBS). El nivel de transmisión y recepción se debilita.

Shadowing (Sombra)

El Shadowing ocurre cuando hay obstáculos entre la estación base (BTS) y el dispositivo móvil (MS).

Multipath Fading (Desvanecimiento por Multitrayectos)

Se produce cuando la señal toma más de un camino en la transmisión hacia el móvil o la BTS. Dos formas de Multipath Fading son:

• Rayleigh Fading
• Time Dispersion

Rayleigh Fading (Desvanecimiento Rayleigh)

Ocurre cuando una señal toma más de un camino entre la BTS y el MS, especialmente cuando los obstáculos están cerca.

Time Dispersion (Dispersión en el Tiempo)

Sucede cuando una señal toma más de un camino entre la BTS y el MS, y los obstáculos están lejanos. Por ejemplo, si el camino directo es de 1 km y el indirecto de 3 km, el tercer bit podría producir interferencia (considerando 1 bit = 3.7 us, aproximadamente 1 km).

Time Alignment (Alineación en el Tiempo)

Ocurre cuando parte de la información transmitida no llega a la BTS en el tiempo definido e interfiere con el siguiente Time Slot.

Soluciones a Problemas de Transmisión: Ecualización Adaptiva

La ecualización adaptiva se utiliza para mitigar los problemas de Time Dispersion. Emplea una secuencia conocida tanto por la BTS como por el MS (cargada en fábrica), denominada Training Sequence. Al recibir la Training Sequence, el receptor compara los errores y asume una corrección para los datos.