Acceso múltiple por división de frecuencia Saltar a: navegación, búsqueda
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 analógicos, principalmente de radiofrecuencia, y entre ellos en los teléfonos móviles de redes GSM. 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. 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". 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.[cita requerida] La velocidad máxima de transferencia de datos fue 240 baudios.
Características
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
Multiplexación por división de frecuencia La multiplexación por división de frecuencia (MDF) o (FDM), del inglés Frequency Division Multiplexing, es un tipo de multiplexación utilizada generalmente en sistemas de transmisión analógicos. La forma de funcionamiento es la siguiente: 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. El FDM es un esquema análogo de multiplexado; la información que entra a un sistema FDM es analógica y permanece analógica durante toda su transmisión. Un ejemplo de FDM es la banda comercial de AM, que ocupa un espectro de frecuencias de 535 a 1605 kHz. Si se transmitiera el audio de cada estación con el espectro original de frecuencias, sería imposible separar una estación de las demás. En lugar de ello, cada estación
modula por amplitud una frecuencia distinta de portadora, y produce una señal de doble banda lateral de 10KHz. Hay muchas aplicaciones de FDM, por ejemplo, la FM comercial y las emisoras de televisión, así como los sistemas de telecomunicaciones de alto volumen. Dentro de cualquiera de las bandas de transmisión comercial, las transmisiones de cada estación son independientes de las demás. Una variante de MDF es la utilizada en fibra óptica, donde se multiplexan señales, que pueden ser analógicas o digitales, y se transmiten mediante portadoras ópticas de diferente longitud de onda, dando lugar a la denominada multiplexación por división de longitud de onda, o WDM del inglés Wavelength Division Multiplexing. En la Figura 1 siguiente se representa, de forma muy esquematizada, un conjunto multiplexor-demultiplexor por división de frecuencia para tres canales, cada uno de ellos con el ancho de banda típico del canal telefónico analógico (0,3 a 3,4 kHz).
Figura 1.- Circuito simplificado del conjunto multiplexor-demultiplexor analógico En esta figura, se puede ver como la señal de cada uno de los canales modula a una portadora distinta, generada por su correspondiente oscilador (O-1 a O-3). A continuación, los productos de la modulación son filtrados mediante filtros paso banda, para seleccionar la banda lateral adecuada. En el caso de la figura se selecciona la banda lateral inferior. Finalmente, se combinan las salidas de los tres filtros (F-1 a F-3) y se envían al medio de transmisión que, en este ejemplo, debe tener una de banda de paso comprendida, al menos, entre 8,6 y 19,7 kHz. En el extremo distante, el demultiplexor realiza la función inversa. Así, mediante los filtros F-4 a F-6, los demoduladores D-1 a D-3 (cuya portadora se obtiene de los osciladores O-4 a O-6) y finalmente a través de los filtros paso bajo F-7 a F-9, que nos
seleccionan la banda lateral inferior, volvemos a obtener los canales en su banda de frecuencia de 0,3 a 3,4 kHz. *********************************************************************
Multiplexión La multiplexión es una forma de transmisión de información en la cual un canal de comunicación lleva varias transmisiones al mismo tiempo. Las líneas telefónicas que llevan nuestras conversaciones diarias pueden llevar miles o hasta más de conversaciones a la vez usando el concepto de multiplexión. El número exacto de la transmisión simultánea depende del tipo del canal de comunicación y el precio de transmisión de información. La economía de la escala desempeña un papel importante en el sistema telefónico. Esto cuesta esencialmente la misma cantidad de dinero para instalar y mantener un tronco de anchura de banda alta como el tronco de anchura de banda baja entre dos oficiales que cambian. Por consiguiente, las compañías telefónicas han desarrollado esquemas complicados para la multiplexión muchas conversaciones sobre un tronco físico solo. En consecuencia, el canal de comunicación es compartido de tal modo en cuanto al máximo la utilización de la capacidad de canal. Así el método de dividir un canal solo en muchos canales de modo que varias señales independientes puedan ser transmitidas en ello es conocido como la Multiplexión.
Los esquemas de multiplexión pueden ser divididos en dos categorías básicas: 1. Multiplexación por división de frecuencia FDM 2. Multiplexión de División de Tiempo TDM
La multiplexación por división de frecuencia (FDM) es la técnica usada para dividir la anchura de banda disponible en un medio físico en varios canales lógicos independientes más pequeños con cada canal que tiene una pequeña anchura de banda. El método de usar varias frecuencias de portador cada uno de las cuales es modulado por una señal de discurso independiente es de hecho la multiplexación por división de frecuencia. La figura siguiente representa como tres canales de teléfono de grado de la voz son la multiplexión usando FDM. Cuando muchos canales están multiplexed juntos, 400 Hz es asignado a cada canal para guardarlos bien separado. Primero los canales de voz son levantados en la frecuencia, cada uno por una cantidad diferente. Entonces ellos pueden ser combinados, porque ningunos dos canales como ocupan la misma parte del espectro. Note que aunque haya huecos (cintas de guardia) entre los canales, hay algún traslapo entre canales adyacentes, porque los filtros no tienen bordes agudos. Este traslapo significa que un punto fuerte en el borde de un canal será sentido en el adyacente como el ruido no termal.
La multiplexación por división de frecuencia trabaja mejor con dispositivos de velocidad baja. Los esquemas de multiplexación por división de frecuencia usados alrededor del mundo son a algún grado estandarizado. Un amplio estándar de extensión es 12 400 Hz cada canales de voz (300 Hz para el usuario, más dos cintas de guardia de 500 Hz cada uno) multiplexed en la cinta de 60 a 108 KILOHERCIOS. Muchos portadores ofrecen un 48 a 56 servicio de línea arrendada de kilobits por segundo a la clientela, basada en el grupo. Otros estándares upto 230000 canales de voz también existen. Ejemplo: El espectro asignado es sobre IMHz, aproximadamente 500 a 1500 KILOHERCIOS. Diferente (estaciones, cada funcionamiento en una parte del espectro). Con la separación de intercanal bastante grande prevenir interferencia. Este sistema es un ejemplo de multiplexación por división de frecuencia. Ventajas de FDM 1. Aquí el usuario puede ser añadido al sistema por simplemente añadiendo otro par de modulador de transmisor y receptor domodulators. 2. El sistema de FDM apoya el flujo de dúplex total de información que es requerido por la mayor parte de la aplicación. 3. El problema del ruido para la comunicación análoga tiene menos el efecto.
Desventajas de FDM 1. En el sistema FDM, el coste inicial es alto. Este puede incluir el cable entre los dos finales y los conectors asociados para el cable. 2. En el sistema FDM, un problema para un usuario puede afectar a veces a otros. 3. En el sistema FDM, cada usuario requiere una frecuencia de portador precisa.
La Multiplexión de División de Tiempo (TDM) es otro método popular de utilizar la capacidad de un canal físico con eficacia. Cada usuario del canal es asignado un pequeño intervalo de tiempo durante el cual es puede transmitir un mensaje. Así el tiempo total disponible en el canal es dividido y cada usuario es asignado una rebanada de tiempo. En TDM, el usuario envia el mensaje secuencialmente uno tras otro. Cada usuario puede usar, sin embargo, la anchura de banda de canal llena durante el período él tiene el control del canal. La capacidad de canal es totalmente utilizada en TDM intercalando varios mensajes que pertenecen a usuarios diferentes en un mensaje largo. Este mensaje enviado por el canal físico debe ser separado al final de recepción. Los cachos individuales del mensaje enviado por cada usuario deberían ser vueltos a montar en un mensaje lleno como mostrado Lamentablemente, TDM sólo puede ser usado para la multiplexión de datos digital. Ya que los bucles locales producen señales análogas, una conversión es necesaria del análogo a digital en la central final. Donde todos los bucles locales individuales vienen juntos para ser combinado en camiones salientes. Ejemplo:
En algunos países, las estaciones individuales tienen dos canales de suscripción lógicos: música y publicidad. Este dos suplente a tiempo en la misma frecuencia primero un estallido de la música, luego un estallido de publicidad, entonces más música etcétera. Esta situación es la multiplexión de división de tiempo. Ventajas de TDM 1. 2. 3. 4. 5.
Esto usa unos enlaces solos Esto no requiere al portador preciso que empareja a ambo final de los enlaces. El uso de la capacidad es alto. Cada uno para ampliar el número de usuarios en un sistema en un coste bajo. No hay ninguna necesidad de incluir la identificación de la corriente de tráfico en cada paquete.
Desventajas de TDM 1. 2. 3. 4.
La sensibilidad frente a otro problema de usuario es alta El coste inicial es alto La complejidad técnica es más El problema del ruido para la comunicación análoga tiene el mayor efecto.
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Sistema global para las comunicaciones móviles Saltar a: navegación, búsqueda
El sistema global para las comunicaciones móviles (GSM, proviene 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).
Espectro d frecuencia: es una medida de la distribución de amplitudes de cada frecuencia. También se llama espectro de frecuencia al gráfico de intensidad frente a frecuencia de una onda particular.
