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Editorial Digital Cabudare 2014
Autora: Deximar Boza
Múltiple acceso está definido
como una técnica donde más de
un par de estaciones terrenas
pueden simultáneamente usar un
transponder del satélite.
Técnicas de Acceso
Múltiple
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 video).
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
canales múltiples, los cuales incluyen señales de voz, datos o
video.
Técnicas de
Acceso Múltiple
a) Frecuency-Division
Multiple Access (FDMA):
Acceso Múltiple
por División de Frecuencias.
b) Time-Division Multiple
Access (TDMA):
Acceso Múltiple
por División de Tiempo
c) Code-Division Multiple
Access (CDMA):
Acceso Múltiple
por División de Código.
Técnicas de Acceso
Múltiple
Existen muchas implementaciones específicas de
sistemas de múltiple acceso, pero existen solo tres tipos de
sistemas fundamentales:
Este tipo de sistemas canalizan el transpondedor usando
múltiples portadoras, donde a cada portadora se le asigna un par
de frecuencias. El ancho de banda total utilizado dependerá del
número total de portadoras. Existen dos variantes de esta
técnica: SCPC (Single Channel Per Carrier) y MCPC (Multiple
Channel Per Carrier. En banda C, cada satélite tiene permitido el
uso de un ancho de banda de 500 MHz. Típicamente cada
satélite tiene 12 transponders de 36 MHz cada uno y los
restantes 68 MHz del ancho de banda del satélite, se usan para
control. La mayor ventaja que tiene FDMA sobre TDMA es su
simplicidad. FDMA no requiere sincronización y cada canal es
casi independiente de los restantes.
DFMA
FDM/FM/FDMA
• FDM: Señales como las de teléfono (SSB) se les hace FDM
para formar una señal “compuesta”.
• FM: Con esta señal compuesta se produce modulación en
frecuencia y luego es transmitida al satélite.
• FDMA: Se asignan subdivisiones del ancho de banda de 36
MHz a distintos usuarios.
FDMA
Ejemplo para un
sistema de
comunicación de voz
Ejemplo para un
Sistema Satelital
En banda C, cada satélite tiene permitido el uso de un ancho
de banda de 500 MHz. Típicamente cada satélite tiene 12
transponders de 36 MHz cada uno y los restantes 68 MHz del
ancho de banda del satélite, se usan para control.
El más común de los transponders opera en el modo
multidestino en FDM/FM/FDMA.
La mayor ventaja que tiene FDMA sobre TDMA es su
simplicidad. FDMA no requiere sincronización y cada canal es
casi independiente de los restantes.
El TDMA es un método de multiplexado por división de tiempo
que multiplexa portadoras moduladas digitalmente entre las
estaciones terrestres participantes en la red satelital, empleando un
satélite transpondedor común.
Existen otras variantes a este método, el más conocido es
DAMA (Demand Access Multiple Access), el cual asigna ranuras de
tiempo de acuerdo a la demanda del canal.
En el TDMA cada estación terrestre transmite una ráfaga corta
de una portadora modulada digitalmente, durante una ranura precisa
de tiempo dentro de una trama TDMA.
Para eliminar interferencias, la tecnología TDMA coloca
intervalos de protección entre los slots de tiempo, este intervalo de
protección es constante, a diferencia de los slots de tiempo que
dependen del servicio que contrató el usuario o la compartición que
tenga definida el dueño del servicio.
TDMA
El CDMA mejor conocido como Spread Spectrum
(Espectro esparcido) es una técnica de modulación que
convierten la señal en banda base en una señal modulada
con un espectro de ancho de banda que cubre o se esparce
sobre una banda de magnitud más grande que la que
normalmente se necesita para transmitir la señal en banda
base por si misma.
Es una técnica muy robusta en contra de la
interferencia en el espectro común de radio y ha sido
usado muy ampliamente en aplicaciones militares.
Esta técnica se aplica en comunicaciones vía satélite
particularmente para transmisión de datos a bajas
velocidades.
CDMA
Comparación entre las Técnicas de Acceso
Múltiple
MÉTODO DESCRIPCIÓN VENTAJAS DESVENTAJAS
FDMA
Asignación de Frecuencias,
acceso continuo y
controlado del canal. Se
recomienda cuando existen
pocos nodos con mucho
tráfico, con poco ancho de
banda a velocidades bajas
(menores que 128 Kbps).
SCPC/FDMA tiene una
capacidad del 100% (cero
retardos)
-Disponibilidad fija del canal
-No se requiere control
centralizado
-Terminales de bajo costo.
-Usuarios con diferentes
capacidades pueden ser
acomodados.
-Requiere backoff de
intermodulación (bandas de
guarda), esto reduce el
caudal eficaz del
transponder.
-Sistema muy rígido, cambios
en la red hace difícil el
reasignamiento.
-El ancho de banda se
incrementa conforme el
numero de nodos aumenta.
TDMA
Asignación de ranuras de
tiempo. Cada portadora
ocupa diferente ranura. Se
recomienda para muchos
nodos con trafico moderado.
DAMA se recomienda para
muchos nodos con poco
tráfico. TDMA tiene una
capacidad del 60% al 80%.
-Optimización del ancho de
banda
-La potencia y ancho de
banda del transpondedor es
totalmente utilizado.
-Tiempos de guarda y
encabezados reducen el
caudal eficaz.
-Requiere de sincronización
centralizada.
-Terminales de alto costo
CDMA
Asignación de códigos a
cada usuario.
CDMA Capacidad del canal
del 10%.
-Se trasmite a baja potencia
-Control no centralizado,
canales fijos.
-Inmune a la interferencia.
- Requiere de gran ancho de
banda.
- Existe un número limitado de
códigos ortogonales.
- Trabajan solo
eficientemente con
velocidades
preseleccionadas.
Técnicas de Acceso
Múltiple
Evolución de los
sistemas
2G En la década de los 90 aparecen los sistemas de segunda
generación que ya son digitales. El tamaño de los
terminales se hace cada vez más pequeño, las coberturas se
extienden, y se empiezan a transmitir datos. Los sistemas se
van haciendo cada vez más populares. Se introduce el
sistema de envío de mensajes SMS.
La compatibilidad entre las
distintas redes nacionales
empieza a mejorar. GSM se
implanta en Europa y en otros
países del resto del mundo.
TDMA y CDMA en EEUU,
mientras que PDC en Japón.
Evolución de los
sistemas
4G
En cuanto a la cuarta generación será la evolución
tecnológica que ofrecerá al usuario de telefonía móvil un
mayor ancho de banda que permitirá, entre muchas otras
cosas, la recepción de televisión en Alta Definición (HD).
Hoy en día no hay ningún sistema de este nivel que esté
claramente definido, pero a modo de ejemplo podemos citar
los sistemas LTE (Long Term Evolution).
Evolución de los
sistemas
Estándar Generación Banda de frecuencia Rendimiento
GSM G2 Permite la transferencia de voz o datos
digitales de bajo volumen. 9,6 kbps
GPRS G2.5 Permite la transferencia de voz o datos
digitales de volumen moderado. 21,4 a 171,2 kbps
EDGE G2.75 Permite la transferencia simultánea de voz y
datos digitales. 43,2 a 345,6 kbps
UMTS G3 Permite la transferencia simultánea de voz y
datos digitales a alta velocidad. 0,144 a 2 Mbps
Sistemas
populares
GPS
Más conocido como radiolocalización, funciona mediante una
constelación de 24 satélites donde cada satélite emite
periódicamente una señal con su posición y su hora.
La distribución de estos satélites asegura que en cualquier parte
de la Tierra y en cualquier momento, se tiene visión directa de al
menos cuatro de ellos.
GPS sirve para conocer la posición
de un
receptor móvil
Las aplicaciones más habituales
son :
Automóviles.
Navegación marítima y aérea.
Sistemas de gestión y seguridad
de flotas.
Aplicaciones militares.
Deportes (ciclismo, vela,...).
Sistemas
populares
Bluetooth
Sus principales objetivos son:
Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y fijos.
Eliminar cables y conectores entre ellos .
Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes
inalámbricas para la sincronización de datos, todo ello
manteniendo la seguridad.
Estos dispositivos se clasifican como "Clase 1", "Clase 2" o "Clase
3" en referencia a su potencia de transmisión, siendo totalmente
compatibles los dispositivos de una clase con los de las otras.
En cuanto a Bluetooth, es una especificación
industrial para Redes Inalámbricas de Área
Personal (WPANs), que utiliza la banda ISM
de los 2,4 Ghz para enlazar dispositivos
situados a distancias de entre 10 cm y 10 m,
pudiéndose alcanzar los 100 m con antenas
especiales.
Sistemas populares
Bluetooth
Sistemas
populares
La aparición de WAP (Wireless Application Protocol ) permitió
acceder a diversas aplicaciones de Internet desde el móvil, lo cual
convertirá a los móviles, agendas personales, laptops, y demás
dispositivos de mano, en los verdaderos dominadores del acceso a
Internet, relegando al ordenador a un papel secundario.
Este conjunto de protocolos permite establecer una conexión con
Internet, e intercambiar información con éste además no está
directamente vinculada con GSM, u otra tecnología similar. Puede
funcionar sobre tecnologías móviles de 2G ó 3G (GSM, D- AMPS,
CDMA, UMTS...).
Los teléfonos WAP cuentan con un navegador especial, que
interpreta páginas escritas en una versión reducida del HTML,
denominada WML. Debido a la restricción que imponen los
terminales, los gráficos se reducen al mínimo, a pesar de que la
publicidad apuesta por este medio.
Las aplicaciones más extendidas de los teléfonos WAP son:
el acceso a noticias, pago de compras, recepción
de avisos,...
WAP
Mundo actual
Iridium está a punto de comenzar el derribo
de sus satélites, debido a las deudas que ha
contraído.
GlobalStar no tiene tantos problemas. La
principal razón, sus teléfonos se conectan a las
redes terrestres si la cobertura de éstas lo
permite, y si no recurren a los satélites
(reducción de costes).
Otra variante que se está dando en la
actualidad, es conocida como
radiocomunicaciones en grupo cerrado de
usuarios.
Las estaciones pueden situarse en satélites o en la superficie
terrestre.
Dos operadores ofrecen el servicio mediante satélites a nivel
mundial: Iridium y GlobalStar.
También está ganando mucho terreno en la actualidad, el
denominado radiobúsqueda, buscapersonas o paging, que permite
la localización y el envío de mensajes a un determinado usuario si
dispone del terminal adecuado
El futuro de los Comics
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