METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN

Trabajo Tutorial

MAESTRIA EN TELECOMUNICACIONESAsignatura:Teora de la Comunicacin

Profesor:Dr. Arturo Infante Rielo

Elaborado por: Ing. Vernica Vega V.Ing. Patricio Gordillo L.

tema: MTODOS DE ACCESO MLTIPLE: TDMA, FDMA, CDMA Y OFDMA2

INTRODUCCIN3

TCNICAS DE ACCESO MLTIPLE4

Es cmo se utiliza el espectro de frecuencias para crear y asignar los canales a los mltiples usuarios.

Mltiple : muchos usuarios comparten un conjunto de canales de radio y cualquier usuario podra acceder a cualquiera de los canales disponibles dependiendo de la tcnica de acceso.

Las frecuencias pueden ser muy difciles de obtener, llegando a ser muy costosas. TDMAAun usuario se le asigna una ranura de tiempo para establecer una comunicacin. Se divide un canal especfico de radiofrecuencia en diferentes ranuras de tiempo con el mismo ancho de banda. La agrupacin de ranuras de tiempo se denomina trama.

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TDMASe agrega un tiempo de guarda entre las diferentes ranuras de tiempo, con lo cual se evita que la informacin de los usuarios se traslape.6

Para evitar interferencias entre los usuarios se debe considerar la sincronizacin adecuada entre emisor-receptor, el mtodo tiende a ser ms complejo.TDMADivide un canal de 30kHz en tres ranuras de tiempo.7De la eficiencia del sistema dependern las porciones de tiempo que podrn ser compartidas entre los usuarios.

De poderse comprimir la voz 5:1, se tendran 5 ranuras de tiempo disponibles para otros usuarios. En una llamada se asigna una ranura de tiempo para la transmisin, as varios usuarios pueden utilizar un mismo canal de frecuencia sin interferirse.Proceso muy rpido, parece que un usuario utiliza todo el tiempo la frecuencia asignada.8

TDMA9TDMA

9FDMAA un usuario se le asigna una banda de frecuencia determinada, por lo tanto el mismo puede hacer uso del canal todo el tiempo. Podemos decir, que un determinado ancho de banda es dividido en N subandas y cada subanda es un usuario con un ancho de banda fijo.10

11FDMA

Debe existir una separacin de guardabanda entre los canales para evitar que se traslapen con los adyacentesNo es necesario que los usuarios sean sincronizados para que puedan usar un canal. A cada usuario se le asigna una frecuencia de 30kHz de ancho de banda12El espectro ya esta definido para un nmero determinado de usuarios.

Implementado en sistemas de baja y mediana intensidad de trficoFDMA

13FDMA

CDMAA cada usuario se le asigna un cdigo diferente y as mltiples usuarios pueden transmitir de forma simultnea sobre el mismo ancho de banda y al mismo tiempo.14

CDMA15

A cada usuario se le asigna una palabra nica binaria llamada cdigo de chip. El receptor, debe conocer la secuencia del cdigo de chip, para decodificarlo y recuperar la seal.La secuencia se denomina cdigo pseudoaleatorio.

CDMA16El cdigo pseudoaleatorio transforma la seal de un usuario en un seal de banda ancha, es decir, produce el ensanchamiento del espectro de potencia de la seal original: Tcnica de espectro ensanchado. CDMA17

La potencia de la seal deseada se comprime dentro del ancho de banda original, mientras que para las seales de banda ancha de los dems usuarios se detectarn como ruido ante la seal deseada.

18Ancho de banda de canal de 1,25MHz, el cual permite propagar 128 comunicaciones simultneas debido a la codificacin digital utilizada. CDMA

Es posible aumentar la potencia de las seales sin que se interfieran y permite generar mltiples conversaciones sobre un mismo canal.19CDMAMayor privacidad en la comunicacin por los cdigos pseudoaleatorios que se aplican a la seal del usuario. Es posible comprimir de 8 a 10 llamadas digitales. No hay un reuso de las frecuencias. Una frecuencia fija es asignada hasta que finaliza la llamada.20

CDMAMayor privacidad en la comunicacin por los cdigos pseudoaleatorios que se aplican a la seal del usuario. Es posible comprimir de 8 a 10 llamadas digitales. No hay un reuso de las frecuencias. Una frecuencia fija es asignada hasta que finaliza la llamada.

A cada usuario se le asigna una portadora ortogonal. Basada en la modulacin multiportadora y en el acceso FDMA.Divide una seal de banda ancha en varias subportadoras paralelas evitando que estas se traslapen e interfieran entre ellas.21

OFDMA22

Estas subportadoras se interfieren mutuamente en el dominio de la frecuencia, pero no causan interferencias entre s:ortogonalidad de frecuencia.OFDMA23OFDMA24Modelo simplificado de generacin y recepcin deOFDMALa seal de entrada es una trama seria de datos que deben pasar a un formato en paralelo .

A la salida del mapeador se tienen smbolos, ortogonales entre s y a cada uno de ellos se les asignar una subportadora por IFFT.

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Modelo simplificado de generacin y recepcin deOFDMALa IFFT genera mltiples portadoras a diferentes frecuencias ortogonales dividiendo el ancho de banda disponible entre un nmero N de subportadoras.

Los datos debe ser convertidos a un formato serie y se le da a cada smbolo OFDM un intervalo de guarda conocido como Prefijo Cclico (PC) para suprimir la IIS.

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Modelo simplificado de generacin y recepcin deOFDMALa seal OFDM es modulada en RF para ser transmitida por un canal que agregar a la seal desvanecimiento y ruido blanco.

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Modelo simplificado de generacin y recepcin deOFDMAEn el equipo receptor, se debe realizar el proceso inverso al ejecutado en el transmisor, el prefijo cclico debe ser removido del smbolo OFDM y se debe aplicar la Transformada rpida de Fourier FFT.

La cual transforma la seal peridica en el dominio del tiempo al dominio de la frecuencia. OFDMACombate la IIS generada por la propagacin multitrayecto, la cual esta presente en los sistema cuyo medio de transmisin es inalmbrico. 28

Esto hace que el receptor reciba adems de la seal original, otras seales producto del rebote de la original y que al estar desfasadas en el tiempo producen atenuaciones.29COMPARACIN TECNICAS DE ACCESO MULTIPLEParmetrosTDMAFDMACDMAOFDMAIdea principalEnva tramas de segmentos en distintos ranuras de tiempo en patrones fijos.Segmenta la banda de frecuencia en diferentes subandas.Propagacin del espectro usando cdigos (espectro ensanchado)Divide una seal de banda ancha en varias subportadoras paralelas evitando que se traslapen.MultiplexacinFM/GMSKFMPM/xPSKxPSK/xQAM30COMPARACIN TECNICAS DE ACCESO MULTIPLEParmetros TDMAFDMACDMAOFDMAThroughput (capacidad efectiva de transferencia de datos)BajoBajoModeradoAltoEsquema de accesoUso de slots de frecuenciaUso de slots de tiemposUso de espectro ensanchadoUso selectivo del canal de frecuencia (frecuencias ortogonales, subportadoras)31COMPARACIN TECNICAS DE ACCESO MULTIPLEParmetros TDMAFDMACDMAOFDMAAncho de banda de canal requerido0.03 MHz0.03 MHz1.25 MHz1.25 MHz - 20 MHzB.E.R (tasa de error binario)AltoAltoBajoBajoUsuarios por canal de RF (aprox.)144020032VENTAJAS DE LAS DIFERENTES TCNICAS DE ACCESO MLTIPLE

TDMAFDMACDMAOFDMA* Estable y Flexible

*Estndar en redes fijas, usadas en muchas redes mviles* Simple y de fcil implementacin

* Estable

* Emplean tcnicas de reutilizacin de frecuencias.* Planeamiento de menos frecuencias

* Capacidad mayor a TDMA y FDMA

* Seguridad por codificacin

* Ofrece mayor numero de usuarios en una celda individual

* Reduce ISI

* Eficiencia Espectral alta33DESVENTAJAS DE LAS DIFERENTES TCNICAS DE ACCESO MLTIPLETDMAFDMACDMAOFDMA* Difcil sincronizacin

* Necesita espacio de guarda

* Limitaciones de espectro* Inflexible

* Pobre en comunicaciones de datos

* Privacidad mnima* Receptores complejos, se necesita mas potencia y sensibilidad en los receptores *Costo de los componentes*Sensible a problemas de sincronizacin de frecuencia

* Costo de los componentesLa aplicacin de estas tcnicas de acceso en la telefona celular, ha sido fundamental debido a que determinan el mtodo de acceso que las estaciones celulares mviles emplearn para hacer uso compartido de los canales disponibles en las diferentes radio bases, que ha permitido la evolucin a lo largo del tiempo de las comunicaciones mviles.34conclusionesLas ventajas de las tcnicas de acceso CDMA y OFDMA estn marcadas por la utilizacin eficiente del espectro, mediante los diferentes tipos de modulacin, proporcionando velocidades mayores en la transmisin de los datos y cubriendo a un mayor nmero de usuarios con el mismo ancho de banda asignado.35conclusionesA fin de explotar las mximas capacidades de las redes de comunicaciones las tcnicas de acceso han sido parte fundamental, tal es el caso del mtodo OFDMA en el cual se basa la tecnologa LTE, puesto que permite brindar conectividad a nivel del canal descendente a una mayor cantidad de usuarios.

36conclusiones37GRACIAS!!!