Comparación de Los Diferentes Métodos de Acceso TDMA, FDMA, CDMA y OFDM

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EL siguiente trabajo describe y compara los diferentes mtodos de acceso TDMA, FDMA, CDMA y OFDM.

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MTODOS DE ACCESO MLTIPLE: TDMA, FDMA, CDMA Y OFDM

MTODOS DE ACCESO MLTIPLE: TDMA, FDMA, CDMA Y OFDM

MAESTRIA EN TELECOMUNICACIONES

Asignatura:Teora de la ComunicacinProfesor:Dr. Arturo Luis Infante Rielo

Trabajo Tutorial:MTODOS DE ACCESO MLTIPLE: TDMA, FDMA, CDMA Y OFDM

Elaborado por: Ing. Vernica Vega ValdiviezoIng. Patricio Gordillo Lpez

Guayaquil, Mayo 2015

RESUMENUno de los problemas a resolver en un sistema de comunicaciones es cmo repartir entre varios usuarios el uso de un nico canal de comunicacin o medio de transmisin, para que puedan gestionarse varias comunicaciones al mismo tiempo. Sin un mtodo de organizacin, apareceran interferencias que podran bien resultar molestas, o bien directamente impedir la comunicacin.

Las tcnicas de acceso al medio comprenden ciertos esquemas que se han propuesto e implementado para asignar los recursos de la red a los diferentes usuarios, especficamente determinan la manera como los usuarios acceden al medio de transmisin para hacer uso del mismo.

Las tcnicas de acceso estn relacionadas con la capacidad, calidad, eficiencia, seguridad, disponibilidad, velocidad de transmisin, compatibilidad del sistema particular.

Dentro de las principales tcnicas de acceso mltiple se tiene, Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA), Acceso Mltiple por Divisin de Frecuencia (FDMA), Acceso Mltiple por Divisin de Cdigos (CDMA) y Acceso Mltiple por Divisin de Frecuencia Ortogonales (OFDM).

En la tcnica TDMA, un canal es una frecuencia especfica usada durante un periodo especfico por cada usuario.

En FDMA, cada usuario utiliza una frecuencia diferente, es decir, un canal es una frecuencia.

En la tcnica CDMA, cada usuario usa la misma frecuencia todo el tiempo pero su patrn de cdigo cambia constantemente.

En OFDM, cada usuario usa un subconjunto de subportadoras de frecuencia y se usa multiplexacin en el tiempo sobre cada una de ellas.

En este trabajo se determinaran las caractersticas principales de cada una de estas tcnicas de acceso al medio; se plantearan las ventajas y desventajas de cada una de las tcnicas y finalmente se realizaran las comparaciones entre los mtodos.

INDICE

1. INTRODUCCION...22. FUNDAMENTOS TCNICOS Y TERICOS...23. APLICACIONES Y ASPECTOS ECONMICOS.....24. CONCLUSIONES.....25. BIBLIOGRAFA...26. GLOSARIO..2ANEXOS ..2

1. INTRODUCCINDebido al aumento en la demanda de los servicios de telefona mvil, estos sistemas han tenido que evolucionar principalmente para proporcionar servicios a mayor cantidad de usuarios y optimizar el uso de los recursos asignados. La utilizacin de esquemas de acceso mltiple permite a varios usuarios compartir recursos para transmitir y recibir informacin.

En este trabajo se describen los esquemas de acceso mltiple ms usados en los sistemas de telefona mvil, tales como Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA), Acceso Mltiple por Divisin de Frecuencia (FDMA), Acceso Mltiple por Divisin de Cdigos (CDMA) y Acceso Mltiple por Divisin de Frecuencia Ortogonales (OFDM).

Los sistemas de comunicaciones mviles han dio evolucionado debido a la demanda de servicios que ofrecen. La primera generacin de telefona mvil apareci a principios de los aos ochentas, conocida como 1G, caracterizada por ser analgica y emplear FDMA como tcnica de acceso multiple. La tecnologa digital se hizo ms frecuente y los sistemas analgicos de 1G, fueron sustituidos por sistemas digitales a los cuales se les llamo sistemas de segunda generacin de telefona mvil (2G). Los sistemas de segunda generacin se caracterizan por su naturaleza digital, ofreciendo mejor calidad de voz y servicios de datos. Estos sistemas utilizan como esquema de acceso mltiple FDMA, TDMA y CDMA.

El deseo de tasas de datos ms altas y mejores servicios motiv el desarrollo de los sistemas de tercera generacin de telefona mvil (3G). Los cuales presentaron mayor capacidad, y lograron brindar servicios de paquetes de datos de alta velocidad, tales como internet mvil, vdeo, servicios multimedia. Uno de los sistemas ms representativos de 3G es el acceso mltiple por divisin de cdigo CDMA.

Para la siguiente generacin de comunicaciones mviles se presenta una nueva propuesta de mtodo de acceso que ofrece importantes ventajas. La nueva tecnologa se denomina OFDMA. Es importante mencionar que este mtodo de acceso es empleado tanto por las tecnologas celulares que se perfilan como opciones de cuarta generacin (4G) como son LTE (Long Term Evolution), la cual es una red inalmbrica ultrarrpida, un superautopista de la informacin sin cables.

2. FUNDAMENTOS TCNICOS Y TERICOS

2.1 TCNICAS DE ACCESO MLTIPLEUno de los puntos mas importantes en un sistema de comunicaciones es la forma como se accesa al medio de comunicacin, por ello es necesario hacer uso de tcnicas de acceso mltiple. Mltiple hace referencia a que muchos usuarios puedan establecer una comunicacin simultanea, es decir una gran cantidad de subscriptores comparten un conjunto de canales de radio y cualquier usuario podra accesar a cualquiera de los canales disponibles, esto dependiendo de la tcnica de acceso mltiple utilizada.Una tcnica de acceso mltiple define cmo se utiliza el espectro de frecuencias para crear y asignar los canales a los mltiples usuarios en el sistema.Existen diferentes mtodos de acceso mltiple, pero los ms comunes son: TDMA (Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo). FDMA (Acceso Mltiple por Divisin de Frecuencia). CDMA (Acceso Mltiple por Divisin de Cdigos). OFDMA (Acceso Mltiple por Divisin de Frecuencia Ortogonales).En algunas ocasiones las frecuencias de seales de radio pueden ser muy difciles de obtener, llegando a ser muy costosas cuando se encuentran disponibles. Ante este panorama la industria que maneja tecnologas inalmbricas como la telefona celular, utiliza estas diferentes tcnicas para permitir que mltiples usuarios utilicen eficientemente las frecuencias asignadas.

http://redes1.webs.com/lectura22.pdfTcnicas De Acceso MltipleSe utilizan en el ambiente de las comunicaciones para que varios dispositivos (computadoras, telfonos, radios, etc.) puedan acceder al medio o canal de comunicacin de manera ordenada. Sin las tcnicas de acceso mltiple, las comunicaciones entre dispositivos serian un caos. Las tcnicas de acceso mltiple nos permiten compartir un mismo canal de comunicacin para varios usuarios

Primera generacin (1G) La telefona celular empleo la tcnica de FDMA. Esta asigna a cada usuario una frecuencia de 30KHz de ancho de banda en el sistema Analgico AMPS (Sistema de telefona mvil avanzado). Como el espectro es limitado, solo se poda acomodar un nmero fijo de usuarios, por lo que al ingresar ms usuarios al sistema se empezaron a bloquear los canales.

Segunda generacin (2G) Se caracterizo por ser digital y emplear la tcnica TDMA, que es un sistema de acceso mltiple que divide el canal de 30 Khz. en tres ranuras de tiempo. TDMA vino a triplicar el nmero de usuarios en comparacin con el sistema analgico AMPS de la primera generacin de celulares. Al incrementarse el nmero de usuarios esta tcnica de acceso mltiple tambin es ineficiente. Tercera generacin (3G) Conocida como CDMA asigna cdigos a los usuarios al compartir un mismo espectro de frecuencias. Con esta tcnica se incrementa considerablemente el nmero de usuarios por radio-base.

Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA) La tecnologa TDMA, permite a los operadores de red celular multiplexar transmisiones mltiples sobre una frecuencia de radio. Esto proporciona un mayor soporte de suscriptor utilizando el espectro de frecuencias disponibles. En Estados Unidos la tecnologa AMPS y la TDMA deben ser compatibles para que los telfonos celulares puedan operar automticamente en modo dual (modo analgico y modo digital). Actualmente, TDMA soporta tres (3) transmisiones digitales sobre una frecuencia, lo cual es bastante para un limitado espectro de frecuencias. Asimismo, el estndar de TDMA define un soporte de diez (10) transmisiones por frecuencia, pero no ha sido probado en ninguna red celular. En redes GSM, la tecnologa TDMA se encuentra dividida en ocho (8) ranuras de tiempo (en lugar de tres), esa es la razn por la que GSM puede soportar un mayor nmero de suscriptores por canal de voz. La razn de la diferencia es que el espaciamiento de los canales de AMPS es de 30 Khz. Y en las redes GSM es de 200 Khz. En el momento que un telfono celular solicita servicio desde un sitio celular, dicho sitio identifica la frecuencia a la que el telfono transmite y la brecha de tiempo que utilizar, de este modo se le asigna esta brecha de tiempo al telfono celular y no ser utilizada por ningn otro telfono de la misma celda. El telfono celular no transmite mientras su brecha de tiempo no este disponible, este procedimiento se conoce como Transmisin por rfagas. El estndar que define a TDMA fue dado por EIA/TIA y es conocido como IS-54, pero actualmente el nuevo estndar es el IS-136 que soporta servicio macro celular para una cobertura geogrfica grande con baja cantidad de suscriptores. Tambin soporta procedimientos para redes inalmbricas fijas usando telfonos fijos y terminales de datos. Asimismo, dicho estndar soporta la interaccin irrestricta con las redes AMPS ya que estas ltimas operan a 900Mhz. Y las TDMA en un intervalo de hasta 2 Ghz. Tambin el nuevo estndar integra mayores caractersticas a los telfonos celulares como el indicador de mensaje de espera en el aparato, identificador de llamadas, capacidad de localizador alfanumrico y/o envo de mensajes y modo de suspensin. Finalmente el hecho por que dicha tecnologa no se difundi ms es porque se debate la interferencia de dichos telfonos con otros equipos electrnicos como sistemas de navegacin area, auxiliares de audicin y posiblemente con algunos marcapasos (RFI, Radio Frecuency Interference). La interferencia se de