Los sistemas de acceso múltiple por división de código celular (CDMA) son un tipo de tecnología celular digital que utiliza principios CDMA para permitir que múltiples usuarios compartan la misma banda de frecuencia dentro de una red celular. Este enfoque permite un uso eficiente del espectro disponible y admite la comunicación simultánea entre múltiples usuarios. Exploremos en detalle las características y componentes clave de los sistemas CDMA celulares:
1. Principios básicos de CDMA:
- Los sistemas CDMA celulares se basan en los principios fundamentales de la tecnología CDMA.
- CDMA utiliza códigos de dispersión únicos para distinguir entre diferentes usuarios, permitiéndoles compartir la misma banda de frecuencia sin interferencia mutua.
2. Arquitectura celular:
- Las redes celulares se dividen en celdas, cada una de las cuales cuenta con una estación base (Nodo B o eNodoB).
- Las células cubren colectivamente un área geográfica y la red está diseñada para proporcionar transferencias fluidas a medida que los dispositivos móviles se mueven entre células.
3. Reutilización de frecuencia:
- Una de las ventajas clave del CDMA celular es la capacidad de reutilizar la misma banda de frecuencia en diferentes células.
- El uso de códigos de dispersión únicos permite la reutilización de frecuencias sin causar interferencias entre celdas adyacentes.
4. Canales de avance y retroceso:
- Los sistemas CDMA celulares constan de dos tipos de canales: canales directos (enlace descendente) y canales inversos (enlace ascendente).
- Los canales directos transmiten datos desde la estación base a los dispositivos móviles, mientras que los canales inversos manejan la transmisión de datos desde los dispositivos móviles a la estación base.
5. Códigos de extensión ortogonal:
- Los códigos de ensanchamiento utilizados en los sistemas CDMA celulares están diseñados para ser ortogonales entre sí.
- La ortogonalidad minimiza la correlación cruzada entre códigos, lo que reduce la interferencia y permite una comunicación simultánea eficiente.
6. Componentes CDMA celulares:
- Canal piloto:
- El Canal Piloto es un canal dedicado que proporciona una señal de referencia para dispositivos móviles.
- Ayuda a medir la intensidad y la calidad de la señal para decisiones de transferencia y control de potencia.
- Canal de sincronización:
- El canal de sincronización transporta información de sincronización para que los dispositivos móviles sincronicen su sincronización con la estación base.
- Canal de buscapersonas:
- El canal de buscapersonas se utiliza para transmitir mensajes a dispositivos móviles, notificándoles sobre llamadas entrantes o mensajes del sistema.
- Canales de tráfico:
- Los canales de tráfico transportan tráfico de voz o datos entre la estación base y los dispositivos móviles.
- Canal de acceso:
- Los dispositivos móviles utilizan el canal de acceso para solicitar acceso a la red, como al iniciar una llamada o responder a una búsqueda.
- Canal de tráfico inverso:
- El Canal de Tráfico Inverso es responsable de transportar el tráfico de voz o datos desde los dispositivos móviles a la estación base.
- Canal de control inverso:
- El canal de control inverso se utiliza para la señalización entre el dispositivo móvil y la red.
7. Mecanismos de control de potencia:
- Los sistemas CDMA celulares implementan mecanismos de control de energía para optimizar la potencia de transmisión de los dispositivos móviles.
- El control de energía garantiza que los dispositivos transmitan con la potencia mínima necesaria para una comunicación confiable, lo que contribuye al uso eficiente del espectro.
8. Transferencia suave:
- Las redes CDMA celulares admiten transferencia suave, lo que permite que los dispositivos móviles se comuniquen con múltiples estaciones base simultáneamente durante una transferencia.
- La transferencia suave mejora la calidad de las llamadas y reduce la probabilidad de que se corten las llamadas durante las transiciones entre celdas.
9. Integración de Servicios de Voz y Datos:
- Los sistemas CDMA celulares admiten la integración de servicios de voz y datos en la misma red.
- Esta integración permite a los usuarios realizar llamadas de voz y acceder a servicios de datos simultáneamente.
10. Evolución hacia 4G y 5G: – Los principios CDMA celulares han influido en la evolución de los estándares de comunicaciones móviles, incluidos 4G LTE y 5G NR. – Si bien estos estándares utilizan diferentes tecnologías de acceso (OFDMA y SC-FDMA), el legado de CDMA es evidente en la arquitectura y los principios generales de la red.
En resumen, los sistemas de acceso múltiple por división de código celular (CDMA) representan un paradigma clave en la tecnología celular digital. Al aprovechar códigos de dispersión únicos y principios ortogonales, CDMA celular permite un uso eficiente del espectro y admite la comunicación simultánea entre múltiples usuarios dentro de una red celular. La tecnología ha evolucionado con el tiempo, dejando un impacto duradero en el diseño y operación de los sistemas de comunicación móviles modernos.