El acceso múltiple por división de código (CDMA) es una tecnología celular digital que permite que varios usuarios compartan la misma banda de frecuencia simultáneamente. Es una técnica de acceso múltiple que permite la transmisión de múltiples señales en el mismo espectro de frecuencia asignando un código único a cada usuario. CDMA se utiliza ampliamente en sistemas de comunicaciones móviles, incluidas redes 2G, 3G y ciertas redes 4G. Exploremos en detalle qué es CDMA, cómo funciona y sus características clave:
1. Principios fundamentales de CDMA:
- Tecnología de espectro ensanchado:
- CDMA emplea tecnología de espectro ensanchado, donde la señal de información se distribuye en una amplia banda de frecuencia mediante un código único.
- A diferencia del acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) y el acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), CDMA permite que varios usuarios transmitan y reciban señales simultáneamente en la misma frecuencia.
- Asignación de código único:
- A cada usuario en un sistema CDMA se le asigna un código único, conocido como código o secuencia de extensión.
- Los códigos de dispersión son ortogonales, lo que significa que tienen baja correlación entre sí, lo que permite que múltiples señales coexistan sin interferencias significativas.
2. Componentes clave de CDMA:
1. Estaciones móviles (MS): - Las estaciones móviles son dispositivos de usuario, como teléfonos móviles, equipados con capacidades CDMA.
- A cada estación móvil se le asigna un código de difusión único.
2. Estación base (Nodo B o eNodoB): - La estación base sirve como punto de acceso para que las estaciones móviles se conecten a la red CDMA.
- Coordina la comunicación entre estaciones móviles y gestiona la asignación de códigos de difusión.
3. Códigos de difusión: - Los códigos de dispersión son secuencias únicas asignadas a cada usuario en el sistema CDMA.
- Permiten la difusión de señales en una amplia banda de frecuencia, lo que permite que varios usuarios compartan el mismo espectro.
4. Centro de conmutación móvil (MSC): - El centro de conmutación móvil es un componente central que maneja las funciones de enrutamiento de llamadas, conmutación y administración de red.
3. Cómo funciona CDMA:
1. Difusión de señal: - La señal de información de cada usuario se distribuye en una amplia banda de frecuencia utilizando el código de distribución único asignado a ese usuario.
- Este proceso de difusión mejora la seguridad y robustez de la señal.
2. Transmisión simultánea: - Varios usuarios pueden transmitir sus señales ensanchadas simultáneamente en el mismo espectro de frecuencia.
- La naturaleza ortogonal de los códigos de dispersión garantiza que las señales se puedan separar en el receptor sin interferencias.
3. Decodificación CDMA: - En el extremo receptor, el receptor CDMA utiliza el código de ensanchamiento asociado con un usuario específico para decodificar y recuperar la señal de información original.
- El uso de códigos ortogonales permite al receptor aislar la señal deseada de otras señales.
4. Traspaso suave: - CDMA admite un mecanismo de transferencia suave, donde una estación móvil se puede conectar simultáneamente a múltiples estaciones base.
- Esto garantiza una comunicación fluida a medida que la estación móvil se mueve a través de diferentes áreas de cobertura.
4. Ventajas de CDMA:
1. Mayor capacidad: - CDMA permite que varios usuarios compartan el mismo espectro de frecuencia simultáneamente, lo que aumenta la capacidad de la red.
2. Calidad de llamada mejorada: - El uso de códigos de ensanchamiento y la resistencia a la interferencia inherente de CDMA contribuyen a mejorar la calidad de las llamadas.
3. Robustez a la interferencia: - CDMA es resistente a las interferencias y al desvanecimiento por trayectos múltiples, lo que lo hace adecuado para entornos de radio desafiantes.
4. Traspaso suave: - La transferencia suave garantiza transiciones fluidas entre diferentes células, manteniendo una comunicación continua.
5. Seguridad: - El uso de códigos de difusión únicos mejora la seguridad de las transmisiones CDMA.
5. Evolución de CDMA:
1. CDMA2000 (3G): - CDMA2000 es una familia de estándares de comunicación móvil 3G que evolucionó a partir de CDMA.
- Introdujo velocidades de datos más altas, calidad de voz mejorada y capacidades multimedia mejoradas.
2. Transición a LTE (4G): - Las redes de evolución a largo plazo (LTE) representan una transición de las tecnologías tradicionales basadas en CDMA a tecnologías 4G más avanzadas.
- LTE utiliza acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA) para mejorar la eficiencia espectral.
3. Redes 5G: - Si bien CDMA jugó un papel importante en generaciones anteriores, las redes 5G utilizan principalmente tecnologías como el acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA) y múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO) para velocidades de datos más altas y un rendimiento mejorado.
6. Impacto y uso global:
- CDMA se ha utilizado ampliamente en todo el mundo, especialmente en América del Norte y partes de Asia.
- Su impacto es evidente en el despliegue de redes CDMA, proporcionando servicios de voz y datos a millones de usuarios.
En resumen, el acceso múltiple por división de código (CDMA) es una tecnología celular digital que permite a varios usuarios compartir el mismo espectro de frecuencia simultáneamente. Mediante el uso de códigos de ensanchamiento únicos y tecnología de espectro ensanchado, CDMA ofrece ventajas como mayor capacidad, mejor calidad de las llamadas y resistencia a las interferencias. Si bien CDMA jugó un papel importante en generaciones anteriores de comunicaciones móviles, la evolución de la tecnología ha visto una transición hacia tecnologías más avanzadas como LTE y 5G.