Funcionamiento y características de FDMA, TDMA y CDMA.

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Fig.2.TDM [2]

- CDMA (Codige Division Multiple Access)

Es una técnica que hace una división asignando a cada usuario un código diferente, de esta manera es posible que múltiples usuarios puedan transmitir de manera simultánea sobre el mismo canal. En este tipo de comunicación digital cada usuario tiene un código pseudoaleatorio el cual es usado para transformar la señal de un usuario en una señal de banda ancha mediante la técnica Spread Spectrum (Espectro Extendido). Si el receptor recibe múltiples señales de banda ancha se usará el código asignado a un usuario en particular para transformar la señal de banda ancha recibida de ese usuario y recuperar la información original. Durante este proceso de recuperación de la información, la potencia de la señal deseada es comprimida dentro del ancho de banda original, mientras las otras señales de banda ancha del resto de los usuarios aparecen como ruido ante la señal deseada. Si las funciones de código pseudoaleatorio tienen una correlación de cero son llamadas ortogonales. De esta forma una señal deseada se puede recuperar perfectamente si se cuenta con el código.

Algunas ventajas que presenta el uso de CDMA son:

• Mayor capacidad. La tecnología CDMA permite que un mayor número de usuarios compartan las mismas frecuencias de radio con el uso de la tecnología de espectro extendido.

• Seguridad y privacidad. Es muy difícil capturar y descifrar una señal.

• Control de nivel de potencia. Esto mediante procesamiento de señales y de corrección de errores.

• Mayor cobertura. Al haber un control en el nivel de potencia, es posible proveer de una mayor cobertura usando sistemas CDMA.

• Reducción del ruido e interferencia. Al hacer uso CDMA de códigos pseudoaleatorios es posible aumentar la potencia de las señales sin que éstas se interfieran.

Funcionamiento y características de FDD y TDD

Existen dos tipos de comunicación bidireccional por un único medio:

- TDD (Time Division Duplexing)

Es una técnica para convertir un canal simplex en un canal dúplex separando las señales enviadas y recibidas en intervalos de tiempos diferentes sobre el mismo canal usando TDMA. La duplexación por división de tiempo tiene una gran ventaja en los casos en los que hay asimetría entre la velocidad del uplink y el downlink. Según aumenta la cantidad de data en el uplink, más capacidad de comunicación puede ser destinada a este, y si por el contrario el tráfico se vuelve más ligero, se puede reducir su capacidad. Lo mismo puede hacerse con el downlink.

Un sistema TDD puede asignar dinámicamente ancho de banda upstream y downstream, según su tráfico. TDD usa dos juegos distintos de time slots (ranuras de tiempo) en la misma frecuencia para el uplink y para el downlink.

La duplexación por división de tiempo tiende a desperdiciar ancho de banda durante el cambio de transmisión a recepción, tiene una mayor latencia inherente, y puede requerir circuitería más compleja.

Ejemplos de duplexación por división de tiempo son:

-Las interfaces suplementarias de UMTS 3G, TD-CDMA para telecomunicaciones en interiores.

-La telefonía inalámbrica DECT.

-Las redes de paquetes semi-dúplex basadas en acceso múltiple por detección de portadora, por ejemplo ethernet de dos cables o ethernet a través de un concentrador, redes de área local inalámbricas y bluetooth.

- FDD (Frecuency Division Duplexing)

Se dice que las sub-bandas de uplink y downlink están separadas por el complemento de frecuencia. La duplexación por división de frecuencia puede ser eficiente en el caso de tráfico simétrico. Una ventaja de TDD es que hace el planeamiento de radio mucho más fácil y más eficiente, porque las estaciones bases no se "escuchan" entre ellas (transmiten y reciben en diferentes sub-bandas) y por lo tanto normalmente no se interfieren entre ellas.

Ejemplos de sistemas de duplexación por división de frecuencia son:

-ADSL y VDSL

-La mayoría de los sistemas celulares, incluyendo el modo de duplexación por división de frecuencia UMTS/WCDMA y el sistema CDMA2000.

-El modo de duplexación por división de frecuencia del IEEE 802.16 WiMAX.

Tabla 1. Comparación entre FDD y TDD. [3]

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Referencias

[1] Frenzel. L. (2013). Fundamentos de Comunicaciones Tecnologías de Acceso: FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA, Y SDMA. [Online]. Disponible en:

[2] Universidad de las Américas Puebla (UDLAP). Capítulo 2. CDMA: Acceso Múltiple por División de Código. [Online]. Disponible en:

[3] Pozo. M. (2010). Estudio de la interoperabilidad de la tecnología Inalámbrica: WI-MAX (anexo e-2005) del estándar IEEE 802.16 con la red celular de tercera generación: GSM (UMTS). [Online]. Disponible en: