Revista sistemas 2

Descubre Cuales Son los Métodos de Acceso Múltiple

Primera Edición

www.tiempodehogar.com

GSM

Acceso M煤ltiple por divisi贸n de C贸digo

3

¿Métodos de Acceso Múltiple?

Múltiple acceso está definido como una técnica donde más de un par de estaciones terrenas pueden simultáneamente usar un transponder del satélite.

La mayoría de las aplicaciones de comunicaciones por satélite involucran un número grande de estaciones terrenas comunicándose una con la otra a través de un canal satelital (de voz, datos o vídeo). El concepto de

múltiple acceso involucra sistemas que hacen posible que múltiples estaciones terrenas interconecten sus enlaces de comunicaciones a través de un simple transponder.

Esas portadoras pueden ser moduladas por canales simples o múltiples que incluyen señales de voz, datos o vídeo.

Existen muchas implementaciones específicas de sistemas de múltiple acceso.

4 21

5 21

Su primera aparición en la telefonía móvil fue en los equipos de telecomunicación de primera generación (años 1980), siendo de baja calidad de transmisión y una pésima seguridad. La velocidad máxima de transferencia de datos fue 240 baudios.

Acceso múltiple por división de frecuencia El acceso múltiple por división de frecuencia (Frequency Division Multiple Access o FDMA, del inglés) es una técnica de multiplexación usada en múltiples protocolos de comunicaciones, tanto digitales como analógicas, principalmente de radiofrecuencia, y entre ellos en los teléfonos móviles de redes GSM.

Características  



En FDMA, el acceso al medio se realiza dividiendo el espectro disponible en canales, que corresponden a distintos rangos de frecuencia, asignando estos canales a los distintos usuarios y comunicaciones a realizar, sin interferirse entre sí. Los usuarios pueden compartir el acceso a estos distintos canales por diferentes métodos como TDMA, CDMA o SDMA, siendo estos protocolos usados indistintamente en los diferentes niveles del modelo OSI.

  

Tecnología muy experimentada y fácil de implementar.

Gestión de recursos rígida y poco apta para flujos de tránsito variable.

Requiere duplexor de antena para transmisión dúplex.

Se asignan canales individuales a cada usuario.

Los canales son asignados de acuerdo a la demanda.

Normalmente FDMA se combina con multiplexing FDD.

Funcionamiento Se convierte cada fuente de varias que originalmente ocupaban el mismo espectro de frecuencias, a una banda distinta de frecuencias, y se transmite en forma simultánea por un solo medio de transmisión. Así se pueden transmitir muchos canales de banda relativamente angosta por un solo sistema de transmisión de banda ancha.

En algunos sistemas, como GSM, el FDMA se complementa con un mecanismo de cambio de canal según las necesidades de la red lo precisen, conocido en inglés como frequency hopping o "saltos en frecuencia".

6 21

Acceso Múltiple Por División de Tiempo La multiplexación por división de tiempo (Time Division Multiple Access o TDMA) es una técnica que permite la transmisión de señales digitales y cuya idea consiste en ocupar un canal (normalmente de gran capacidad) de transmisión a partir de distintas fuentes, de esta manera se logra un mejor aprovechamiento del medio de transmisión.

de otras, pero en lenguaje popular el término suele referirse al estándar D-AMPS de telefonía celular empleado en América.

Uso en telefonía móvil Mediante el uso de TDMA se divide un único canal de frecuencia de radio en varias ranuras de tiempo (seis en D-AMPS y PCS, ocho en GSM). A cada persona que hace una llamada se le asigna una ranura de tiempo específica para la transmisión, lo que hace posible que varios usuarios utilicen un mismo canal simultáneamente sin interferir entre sí.

El Acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) es una de las técnicas de TDM más difundidas. Es el tipo de multiplexación más utilizado en la actualidad, especialmente en los sistemas de transmisión digitales. En ella, el ancho de banda total del medio de transmisión es asignado a cada canal durante una fracción del tiempo total (intervalo de tiempo).

Existen varios estándares digitales basados en TDMA, tal como TDMA D-AMPS (DigitalAdvanced Mobile Phone System), TDMA DAMPS-1900, PCS-1900 (Personal Communication Services), GSM (Global System for Mobile Communication, en el que se emplea junto con saltos en frecuencia o frequency hopping ), DCS-1800 (Digital Communications System) y PDC (Personal Digital Cellular).

Esta técnica de multiplexación que distribuye las unidades de información en ranuras ("slots") alternas de tiempo, proveyendo acceso múltiple a un reducido número de frecuencias.

Características

También se podría decir que es un proceso digital que se puede aplicar cuando la capacidad de la tasa de datos de la transmisión es mayor que la tasa de datos necesaria requerida por los dispositivos emisores y receptores. En este caso, múltiples transmisiones pueden ocupar un único enlace subdividiéndole y entrelazándose las porciones.

    

Esta técnica de multiplexación se emplea en infinidad de protocolos, sola o en combinación

7 21

Se utiliza con modulaciones digitales.

Tecnología simple y muy probada e implementada.

Adecuada para la conmutación de paquetes.

Requiere una sincronización estricta entre emisor y receptor.

Requiere el Time advance.

Acceso múltiple por división de código La multiplexación por división de código, acceso múltiple por división de código o CDMA (del inglés Code División Múltiple Access) es un término genérico para varios métodos de multiplexación o control de acceso al medio basado en la tecnología de espectro expandido.

Uno de los problemas que resolver en comunicaciones de datos es cómo repartir entre varios usuarios el uso de un único canal de comunicación o medio de transmisión, para que puedan gestionarse varias comunicaciones al mismo tiempo. Sin un método de organización, aparecerían interferencias que podrían bien resultar molestas, o bien directamente impedir la comunicación. Este concepto se denomina multiplexado o control de acceso al medio, según el contexto como tal.

Se aplica el nombre "multiplexado" para los casos en que un sólo dispositivo determina el reparto del canal entre distintas comunicaciones, como por ejemplo un concentrador situado al extremo de un cable de fibra óptica; para los terminales de los usuarios finales, el multiplexado es transparente.

CDMA emplea una tecnología de espectro expandido y un esquema especial de codificación, por el que a cada transmisor se le asigna un código único, escogido de forma que sea ortogonal respecto al del resto; el receptor capta las señales emitidas por todos los transmisores al mismo tiempo, pero gracias al esquema de codificación (que emplea códigos ortogonales entre sí) puede seleccionar la señal de interés si conoce el código empleado a pesar que todas las señales compartan las misma frecuencias.

8 21

El Acceso múltiple por división de espacio (Space Division Multiple Access o SDMA, del inglés) es una tecnología que segmenta el espacio en sectores utilizando antenas unidireccionales.

Caracteristicas.  

Se utiliza generalmente en comunicaciones por satélite, pero también en redes celulares para reducir el número de estaciones base.

 

9 21

Permite más de un usuario en cada celda o sector.

En una estructura celular, se requieren antenas fijas direccionales.

Incrementa la capacidad por kilómetro cuadrado.

Es muy simple de implementar y sólo es útil en combinación con FDMA, TDMA o CDMA.

En telecomunicación, la multiplexación por división de longitud de onda (WDM, del inglés Wavelength Division Multiplexing) es una tecnología que multiplexa varias señales sobre una sola fibra óptica mediante portadoras ópticas de diferente longitud de onda, usando luz procedente de un láser o un LED. Este término se refiere a una portadora óptica (descrita típicamente por su longitud de onda) mientras que la multiplexación por división de frecuencia generalmente se emplea para referirse a una portadora de radiofrecuencia (descrita habitualmente por su frecuencia). Sin embargo, puesto que la longitud de onda y la frecuencia son inversamente proporcionales, y la radiofrecuencia y la luz son ambas formas de radiación electromagnética, la distinción resulta un tanto arbitraria.

El dispositivo que une las señales se conoce como multiplexor mientras que el que las separa es un demultiplexor. Con el tipo adecuado de fibra puede disponerse un dispositivo que realice ambas funciones a la vez, actuando como un multiplexor óptico de inserción-extracción.

Los primeros sistemas WDM aparecieron en torno a 1985 y combinaban tan sólo dos señales. Los sistemas modernos pueden soportar hasta 160 señales y expandir un sistema de fibra de 10 Gb/s hasta una capacidad total 25,6 Tb/s sobre un solo par de fibra.

WDM puede ser de dos tipos: 

Densa (DWDM, ‘Dense’ WDM): Muchas longitudes de onda y larga distancia.



Ligera (CWDM, ‘Coarse’ WDM): Pocas longitudes de onda y entornos metropolitanos.

DWDM DWDM es el acrónimo, en inglés, de Dense Wavelength Division Multiplexing, que significa Multiplexación por división en longitudes de onda densas. DWDM es una técnica de transmisión de señales a través de fibra óptica usando la banda C (1550 nm).

10 21

¿Cómo Funciona?

DWDM es un método de multiplexación muy similar a la Multiplexación por división de frecuencia que se utiliza en medios de transmisión electromagnéticos. Varias señales portadoras (ópticas) se transmiten por una única fibra óptica utilizando distintas longitudes de onda de un haz láser en cada una de ellas.

Cada portadora óptica forma un canal óptico que podrá ser tratado independientemente del resto de canales que comparten el medio (fibra óptica) y contener diferente tipo de tráfico. De esta manera se puede multiplicar el ancho de banda efectivo de la fibra óptica, así como facilitar comunicaciones bidireccionales. Se trata de una técnica de transmisión muy atractiva para las operadoras de telecomunicaciones ya que les permite aumentar su capacidad sin tender más cables ni abrir zanjas.

Para transmitir mediante DWDM son necesarios dos dispositivos complementarios: un multiplexor en lado transmisor y un demultiplexor en el lado receptor. A diferencia del CWDM, en DWDM se consigue un mayor número de canales ópticos reduciendo la dispersión cromática de cada canal mediante el uso de un láser de mayor calidad, fibras de baja dispersión o mediante el uso de módulos DCM "Dispersion Compensation Modules". De esta manera es posible combinar más canales reduciendo el espacio entre ellos. Actualmente se pueden conseguir 40, 80 o 160 canales ópticos separados entre si 100 GHz, 50 GHz o 25 GHz respectivamente.

Está definido para la banda de 1530 – 1610 nm, espaciado entre canales de 0,8 nm y 1,6 nm

CWDM CWDM es el acrónimo, en inglés, de Coarse wavelength Division Multiplexing, que significa Multiplexación por división en longitudes de onda ligeras. CWDM es una técnica de transmisión de señales a través de fibra óptica que pertenece a la familia de multiplexion por divisiòn de longitud de onda (WDM), se utilizó a principios de los años 80 para transportar señal de video (CATV) en conductores de fibra multimodo, fue estandarizado por la ITU-T (Internacional Telecommunication Union – Telecommunication sector), en la recomendación G.694.2 en el año 2002.

Dentro de la familia WDM existen dos sistemas: 

DWDM que a su vez puede ser de ultra larga distancia, de larga distancia o metropolitano.



CWDM.

Las tres primeras utilizan componentes ópticos más complejos, de mayores distancias de transmisión y más caros que CWDM, la cual está desarrollada especialmente para zonas metropolitanas, ofreciendo anchos de banda relativamente altos a un coste mucho más bajo, esto debido a los componentes ópticos de menor complejidad, limitada capacidad y distancia, por lo cual es la más competitiva a corta distancia.

11 21

Características Técnicas. 

Posee espaciamiento de frecuencias de 2.500 GHz (20nm), dando cabida a láseres de gran anchura espectral.



18 longitudes de onda, definidas en el intervalo de 1270 a 1610 nm



Los CWDM actuales tienen su límite en 2,5 Gbps.



En cuanto a las distancias que cubren llegan hasta unos 120 km.



Utilizan láser DBF (láseres de realimentación distribuidos) sin peltier ni termistor.



Usa filtros ópticos de banda ancha, multiplexores y demultiplexores basados en TFF (tecnología de película delgada)



Mayor espaciamiento de longitudes de onda, lo que indica que si hay una variación en la onda central debido a imperfecciones de los láseres producidos por procesos de fabricación menos críticos esta onda se mantendrá en banda.



Mayor espectro óptico, esto nos permite tener un número de canales para utilizar sin que estos sean disminuidos a causa de la separación entre ellos

GSM El sistema global para las comunicaciones móviles (del inglés Global System for Mobile communications, GSM, y originariamente del francés groupe spécial mobile) es un sistema estándar, libre de regalías, de telefonía móvil digital.

Un cliente GSM puede conectarse a través de su teléfono con su computador y enviar y recibir mensajes por correo electrónico, faxes, navegar por Internet, acceder con seguridad a la red informática de una compañía (red local/Intranet), así como utilizar otras funciones digitales de transmisión de datos, incluyendo el servicio de mensajes cortos (SMS) o mensajes de texto.

GSM se considera, por su velocidad de transmisión y otras características, un estándar de segunda generación (2G). Su extensión a 3G se denomina UMTS y difiere en su mayor velocidad de transmisión, el uso de una arquitectura de red ligeramente distinta y sobre todo en el empleo de diferentes protocolos de radio (W-CDMA).

12 21

CRUCIGRAMA

13 21