El acceso múltiple por división de código (CDMA) es una tecnología de espectro ensanchado que permite a varios usuarios compartir la misma banda de frecuencia simultáneamente. CDMA logra esto asignando un código único a cada usuario, permitiendo que sus señales coexistan sin interferencias. Existen diferentes tipos de técnicas CDMA de espectro ensanchado, cada una con sus características específicas. Exploremos los tipos principales:
1. CDMA de secuencia directa (DS-CDMA):
- Técnica de extensión:
- CDMA de secuencia directa (DS-CDMA) utiliza una técnica de dispersión en la que cada bit de los datos originales está representado por múltiples chips. Estos chips se generan mediante un código de dispersión, también conocido como secuencia de dispersión o código de ruido pseudoaleatorio (PN).
- Longitud del código y tasa de chip:
- DS-CDMA implica una longitud de código más larga, lo que significa que el código de difusión se repite durante un período más prolongado. La velocidad del chip, o la velocidad a la que se genera el código, es mayor que la velocidad de datos.
- Ventajas:
- DS-CDMA proporciona robustez contra interferencias y desvanecimiento por trayectos múltiples. Ofrece un rendimiento mejorado en presencia de ruido y permite que varios usuarios compartan la misma banda de frecuencia con una interferencia mínima.
- Aplicaciones:
- DS-CDMA se utiliza ampliamente en sistemas de comunicaciones móviles, incluidas redes celulares 3G y 4G, debido a su capacidad para admitir múltiples usuarios y proporcionar comunicación confiable en entornos desafiantes.
2. CDMA de salto de frecuencia (FH-CDMA):
- Técnica de extensión:
- CDMA de salto de frecuencia (FH-CDMA) implica cambiar la frecuencia portadora durante la transmisión. La señal se propaga tanto en el dominio del tiempo como en la frecuencia mediante patrones de salto.
- Longitud del código y tasa de salto:
- FH-CDMA utiliza códigos de dispersión más cortos y la tasa de salto determina la frecuencia con la que cambia la frecuencia de la portadora. La combinación de código y salto de frecuencia mejora la seguridad y la resistencia a las interferencias.
- Ventajas:
- FH-CDMA proporciona una resistencia mejorada contra la interferencia de banda estrecha y mejora la seguridad de la comunicación. El patrón de salto de frecuencia dificulta que usuarios no autorizados intercepten la señal transmitida.
- Aplicaciones:
- FH-CDMA se usa comúnmente en sistemas de comunicación militares, redes inalámbricas seguras y ciertas aplicaciones industriales donde la interferencia y la seguridad son preocupaciones críticas.
3. Acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA):
- Técnica de extensión:
- El acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA) es un tipo de CDMA que utiliza una técnica de dispersión diferente basada en dividir el espectro de frecuencia disponible en subportadoras ortogonales. Cada subportadora representa un código diferente.
- Longitud del código y espacio entre subportadoras:
- OFDMA utiliza un enfoque diferente, donde el código de dispersión está determinado implícitamente por la frecuencia de la subportadora. La longitud del código es efectivamente infinita y las subportadoras están espaciadas a intervalos regulares.
- Ventajas:
- OFDMA es conocido por su eficiencia en el manejo del desvanecimiento selectivo de frecuencia y admite altas velocidades de datos al permitir que múltiples usuarios transmitan simultáneamente en diferentes subportadoras. Es una tecnología clave en los sistemas de comunicación inalámbrica 4G (LTE) y 5G.
- Aplicaciones:
- OFDMA se utiliza ampliamente en sistemas de comunicaciones inalámbricas de banda ancha, incluidos LTE y WiMAX, donde las altas velocidades de datos, la eficiencia espectral y la compatibilidad con múltiples usuarios son esenciales.
4. CDMA multiportadora (MC-CDMA):
- Técnica de extensión:
- CDMA multiportadora (MC-CDMA) combina los principios de CDMA con la multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM). Distribuye símbolos de datos a través de múltiples subportadoras utilizando principios CDMA.
- Longitud del código y espacio entre subportadoras:
- MC-CDMA implica el uso de códigos CDMA entre subportadoras, similar a OFDMA. La combinación permite una comunicación sólida en canales de desvanecimiento selectivo de frecuencia.
- Ventajas:
- MC-CDMA hereda las ventajas de CDMA y OFDM. Ofrece resistencia contra interferencias, desvanecimiento por trayectos múltiples y admite altas velocidades de datos. Se considera para futuros sistemas de comunicación inalámbrica.
- Aplicaciones:
- MC-CDMA es una tecnología potencial para futuros sistemas de comunicación inalámbrica, incluso más allá de las redes 5G, debido a su capacidad para proporcionar una comunicación eficiente y sólida en entornos de radio desafiantes.
En resumen, los principales tipos de técnicas de espectro ensanchado CDMA incluyen CDMA de secuencia directa (DS-CDMA), CDMA de salto de frecuencia (FH-CDMA), acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA) y CDMA multiportadora (MC-CDMA). Cada tipo tiene características específicas que lo hacen adecuado para diferentes aplicaciones y escenarios en sistemas de comunicación inalámbrica.