Especialización en Telecomunicaciones Digitales REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD...

Especialización en Especialización en Telecomunicaciones Telecomunicaciones

DigitalesDigitales

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAREPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZVICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ

Departamento de Ingeniería ElectrónicaDepartamento de Ingeniería Electrónica

Cohorte Nro 4 / Febrero 2011

Técnicas de Acceso Técnicas de Acceso MúltipleMúltiple

TEMA IVTEMA IV

SUMARIOSUMARIO

1.1. Visión PreviaVisión Previa

2.2. RecordatorioRecordatorio

3.3. Multiplexación y Acceso MúltipleMultiplexación y Acceso Múltiple

4.4. Técnicas de Acceso: FDMA, Técnicas de Acceso: FDMA, TDMA, CDMATDMA, CDMA

5.5. Tabla comparativa entre las Tabla comparativa entre las técnicastécnicas

Visión PreviaVisión Previa

Consideremos algunas alternativa para Consideremos algunas alternativa para comunicarse haciendo uso de un sistema de comunicarse haciendo uso de un sistema de comunicación satelital.comunicación satelital.

1er caso: UN transmisor y UN receptor1er caso: UN transmisor y UN receptor

¿Cómo es el proceso de comunicación?¿Cómo es el proceso de comunicación?


2do caso: UN transmisor y DOS receptores2do caso: UN transmisor y DOS receptores


Fuente de InformaciónFuente de Información

Rx 2Rx 2

Rx 1Rx 1


3er caso: Múltiples Transreceptores UN satélite3er caso: Múltiples Transreceptores UN satélite



4to caso: Múltiples Transreceptores DOS satélite4to caso: Múltiples Transreceptores DOS satélite


Recordatorio ...Recordatorio ...Transponder o TranspondedorTransponder o Transpondedor

Es un tipo de dispositivo utilizado en Es un tipo de dispositivo utilizado en telecomunicaciones cuyo nombre viene de la fusión telecomunicaciones cuyo nombre viene de la fusión de las palabras inglesas de las palabras inglesas TransmitenTransmiten (Transmisor) y (Transmisor) y ResponderResponder (Contestador/Respondedor). (Contestador/Respondedor).

Son equipos que realizan la función de:Son equipos que realizan la función de:a) Recepción, amplificación y reemisión en una a) Recepción, amplificación y reemisión en una banda distinta de una señal.banda distinta de una señal.b) Respuesta automática de un mensaje b) Respuesta automática de un mensaje (predeterminado o no) a la recepción de una señal (predeterminado o no) a la recepción de una señal concreta de interrogación.concreta de interrogación.

Introducción a Introducción a Multiplexión y Acceso MúltipleMultiplexión y Acceso Múltiple

La capacidad de comunicación de un satélite La capacidad de comunicación de un satélite es considerablees considerable

La gran mayoría de las estaciones terrenas no La gran mayoría de las estaciones terrenas no requieren la capacidad total de potencia ni ancho de requieren la capacidad total de potencia ni ancho de banda del transpondedor, teniendo la posibilidad o banda del transpondedor, teniendo la posibilidad o flexibilidad de admitir portadoras de una amplia flexibilidad de admitir portadoras de una amplia gama de capacidades.gama de capacidades.

Las técnicas de acceso múltiple hacen posible que Las técnicas de acceso múltiple hacen posible que distintas estaciones terrenas transmisoras utilicen distintas estaciones terrenas transmisoras utilicen un mismo transpondedor de satélite.un mismo transpondedor de satélite.

Multiplexión y Acceso MúltipleMultiplexión y Acceso Múltiple

Las técnicas Las técnicas MULTIPLEXACIÓNMULTIPLEXACIÓN y y ACCESO ACCESO MÚLTIPLEMÚLTIPLE apuntan a la compartición de un apuntan a la compartición de un recurso de comunicación determinado. recurso de comunicación determinado.

En ellas un número de señales En ellas un número de señales independientes se combinan en una independientes se combinan en una única señal compuesta para ser única señal compuesta para ser transmitida por un canal común. transmitida por un canal común.

Múltiple Acceso está definido como una Múltiple Acceso está definido como una técnica donde más de un par de estaciones técnica donde más de un par de estaciones terrenas pueden simultáneamente usar un terrenas pueden simultáneamente usar un transponder del satélite. transponder del satélite.

Técnicas de Acceso MúltipleTécnicas de Acceso Múltiple

La mayoría de las aplicaciones de La mayoría de las aplicaciones de comunicaciones por satélite involucran un comunicaciones por satélite involucran un número grande de estaciones terrenas número grande de estaciones terrenas comunicándose una con la otra a través de comunicándose una con la otra a través de un canal satelital (de voz, datos o video). un canal satelital (de voz, datos o video).

El concepto de múltiple acceso, involucra El concepto de múltiple acceso, involucra sistemas que hacen posible que múltiples sistemas que hacen posible que múltiples estaciones terrenas, interconecten sus enlaces estaciones terrenas, interconecten sus enlaces de comunicaciones a través de un simple de comunicaciones a través de un simple transponder. transponder.

Esas portadoras pueden ser moduladas por Esas portadoras pueden ser moduladas por canales simples o canales múltiples, los canales simples o canales múltiples, los cuales incluyen señales de voz, datos o video. cuales incluyen señales de voz, datos o video.


El canal utilizado por un sistema satelital puede El canal utilizado por un sistema satelital puede estarle asignado de forma permanente (fijo) o estarle asignado de forma permanente (fijo) o por el contrario, mediante un sistema de por el contrario, mediante un sistema de control, ir asignando los canales dinámicamente control, ir asignando los canales dinámicamente según los requerimientos que se presenten según los requerimientos que se presenten (asignación por demanda). (asignación por demanda).

Dependiendo de las características de la red y Dependiendo de las características de la red y del tráfico, se emplea una u otra técnica dedel tráfico, se emplea una u otra técnica de ASIGNACION DE CANALASIGNACION DE CANAL de comunicación de comunicación..

Clasificación según la Clasificación según la Asignación de Canal Asignación de Canal

Esta clasificación contempla:Esta clasificación contempla:1.1. PAMA (Permanently Assigned Multiple PAMA (Permanently Assigned Multiple

Access )Access ): Cada canal de cada estación tiene : Cada canal de cada estación tiene asignada permanentemente una parte de la asignada permanentemente una parte de la capacidad en frecuencia del transpondedor capacidad en frecuencia del transpondedor para FDMA o TDMApara FDMA o TDMA

2.2. DAMA (Demand Assigned Multiple Access): DAMA (Demand Assigned Multiple Access): Las estaciones no tienen asignadas en forma Las estaciones no tienen asignadas en forma permanente una frecuencia de FDMA o una permanente una frecuencia de FDMA o una ráfaga de TDMA. Se asigna según la ráfaga de TDMA. Se asigna según la demanda.demanda.


Esta clasificación contempla:Esta clasificación contempla:

3.3. RMA (Random Multiple Access): RMA (Random Multiple Access): en el en el momento en que una estación requiere momento en que una estación requiere comunicarse utiliza un intervalo de tiempo comunicarse utiliza un intervalo de tiempo de transmisión cualquiera en una portadora.de transmisión cualquiera en una portadora.


ASIGNACIÓN FIJAASIGNACIÓN FIJA

a) Aspectos positivos:a) Aspectos positivos:1.1.Al no necesitar control, es mucho más SIMPLE.Al no necesitar control, es mucho más SIMPLE.2.2.Al no existir el bloqueo (del canal), la Al no existir el bloqueo (del canal), la DISPONIBILIDAD es absoluta: cada vez que desee DISPONIBILIDAD es absoluta: cada vez que desee transmitir, podrá hacerlo.transmitir, podrá hacerlo.

b) Aspectos negativos:b) Aspectos negativos:1. Este tipo de asignación desperdicia ANCHO DE 1. Este tipo de asignación desperdicia ANCHO DE BANDA, lo que en comunicación vía satélite, no se BANDA, lo que en comunicación vía satélite, no se puede permitir.puede permitir.

Comparación entre Asignación de Canal Comparación entre Asignación de Canal FIJA y DINAMICAFIJA y DINAMICA

ASIGNACIÓN DINAMICAASIGNACIÓN DINAMICA

a) Aspectos positivos:a) Aspectos positivos:1.1.Optimiza la utilización del ANCHO DE BANDA, lo Optimiza la utilización del ANCHO DE BANDA, lo cual es primordial en el tipo de comunicaciones que se cual es primordial en el tipo de comunicaciones que se estudian. estudian.

b) Aspectos negativos:b) Aspectos negativos:1.1.Ahora aparece el concepto de BLOQUEO, pudiendo Ahora aparece el concepto de BLOQUEO, pudiendo encontrarse una estación con información para enviar encontrarse una estación con información para enviar y no encontrar un canal libre para transmitir. y no encontrar un canal libre para transmitir.


ASIGNACIÓN DINAMICAASIGNACIÓN DINAMICA

b) Aspectos negativos:b) Aspectos negativos:2)2)Se necesita un canal de control de las asignaciones de Se necesita un canal de control de las asignaciones de frecuencias, lo que se traduce en un AUMENTO de la frecuencias, lo que se traduce en un AUMENTO de la COMPLEJIDAD.COMPLEJIDAD.


Existen muchas implementaciones Existen muchas implementaciones específicas de sistemas de múltiple acceso, pero específicas de sistemas de múltiple acceso, pero existen solo tres tipos de sistemas existen solo tres tipos de sistemas fundamentales:fundamentales:

a) Frecuency-Division Multiple Access (FDMA):a) Frecuency-Division Multiple Access (FDMA): Acceso Múltiple por División de Frecuencias. Acceso Múltiple por División de Frecuencias.

b) Time-Division Multiple Access (TDMA):b) Time-Division Multiple Access (TDMA):Acceso Múltiple por División de TiempoAcceso Múltiple por División de Tiempo

c) Code-Division Multiple Access (CDMA):c) Code-Division Multiple Access (CDMA):Acceso Múltiple por División de CódigoAcceso Múltiple por División de Código


Comparación entre las Técnicas de Comparación entre las Técnicas de Acceso MúltipleAcceso Múltiple

MÉTODO MÉTODO DESCRIPCIÓNDESCRIPCIÓN VENTAJASVENTAJAS DESVENTAJASDESVENTAJAS

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

CDMAAsignación 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.

GraciasGracias

La nueva estrella en el cielo La nueva estrella en el cielo venezolano….venezolano….

El Satélite Simón BolívarEl Satélite Simón BolívarVenesat 1Venesat 1

MultiplexiónMultiplexión

Los requerimientos de los usuarios son fijos o Los requerimientos de los usuarios son fijos o varían muy lentamente en el tiempo. varían muy lentamente en el tiempo.

La distribución de los recursos es asignada a La distribución de los recursos es asignada a priori y se lleva a cabo entre sitios no muy lejanos priori y se lleva a cabo entre sitios no muy lejanos (por ejemplo, dentro de un circuito).(por ejemplo, dentro de un circuito).

En este caso el recurso de comunicación es En este caso el recurso de comunicación es suficiente para todos los usuarios.suficiente para todos los usuarios.

Acceso MúltipleAcceso Múltiple

La distribución de recursos se lleva a cabo entre La distribución de recursos se lleva a cabo entre sitios remotos (por ejemplo, satélites). La asignación sitios remotos (por ejemplo, satélites). La asignación de recursos se realiza en forma dinámica, en función de recursos se realiza en forma dinámica, en función de las necesidades de los usuarios, consiguiéndose de las necesidades de los usuarios, consiguiéndose una distribución de recursos más eficiente. una distribución de recursos más eficiente.

Existe la pérdida de una pequeña fracción de tiempo Existe la pérdida de una pequeña fracción de tiempo y/o ancho de banda, para que el controlador reciba y/o ancho de banda, para que el controlador reciba la información sobre las necesidades de los usuarios. la información sobre las necesidades de los usuarios.

Acceso MúltipleAcceso Múltiple

Es posible que el recurso de comunicación no Es posible que el recurso de comunicación no alcance a satisfacer las necesidades de comunicación alcance a satisfacer las necesidades de comunicación de todos los usuarios simultáneamente, de todos los usuarios simultáneamente, produciéndose una disputa por la utilización del produciéndose una disputa por la utilización del recurso. recurso.

Por este motivo, se deben acordar y cumplir ciertas Por este motivo, se deben acordar y cumplir ciertas reglas que pongan un equilibrio en el sistema.reglas que pongan un equilibrio en el sistema.

Este tipo de sistemas canalizan el Este tipo de sistemas canalizan el transpondedor usando múltiples portadoras, transpondedor usando múltiples portadoras, donde a cada portadora se le asigna un par de donde a cada portadora se le asigna un par de frecuencias. frecuencias.

El ancho de banda total utilizado dependerá del El ancho de banda total utilizado dependerá del número total de portadoras. número total de portadoras.

Existen dos variantes de esta técnica: SCPC Existen dos variantes de esta técnica: SCPC (Single Channel Per Carrier) y MCPC (Single Channel Per Carrier) y MCPC (Multiple Channel Per Carrier) (Multiple Channel Per Carrier)

Frecuency-Division Multiple Access Frecuency-Division Multiple Access (FDMA)(FDMA)


Ejemplo para un Ejemplo para un sistema de sistema de

comunicación de vozcomunicación de voz

Ejemplo para un Sistema SatelitalEjemplo para un Sistema Satelital


En banda C, cada satélite tiene permitido el En banda C, cada satélite tiene permitido el uso de un ancho de banda de 500 MHz. uso de un ancho de banda de 500 MHz. Típicamente cada satélite tiene 12 transponders Típicamente cada satélite tiene 12 transponders de 36 MHz cada uno y los restantes 68 MHz del de 36 MHz cada uno y los restantes 68 MHz del ancho de banda del satélite, se usan para control. ancho de banda del satélite, se usan para control.

El más común de los transponders opera en El más común de los transponders opera en el modo multidestino en FDM/FM/FDMA.el modo multidestino en FDM/FM/FDMA.La mayor ventaja que tiene FDMA sobre TDMA La mayor ventaja que tiene FDMA sobre TDMA es su simplicidad. FDMA no requiere es su simplicidad. FDMA no requiere sincronización y cada canal es casi independiente sincronización y cada canal es casi independiente de los restantes.de los restantes.


FDMFDM//FMFM//FDMAFDMAFDM: Señales como las de teléfono (SSB) se les FDM: Señales como las de teléfono (SSB) se les hace FDM para formar una señal “compuesta”.hace FDM para formar una señal “compuesta”.

FM: Con esta señal compuesta se produce FM: Con esta señal compuesta se produce modulación en frecuencia y luego es transmitida modulación en frecuencia y luego es transmitida al satélite.al satélite.

FDMA: Se asignan subdivisiones del ancho de FDMA: Se asignan subdivisiones del ancho de banda de 36 MHz a distintos usuarios.banda de 36 MHz a distintos usuarios.


Distribución de Distribución de potencia en potencia en

FDMAFDMA


Esquema de generación de FDMEsquema de generación de FDM

Frecuency-Division Multiple Access Frecuency-Division Multiple Access FDMA-SPADEFDMA-SPADE

Desarrollado por Comsat y permite asignación por Desarrollado por Comsat y permite asignación por demanda de FDMA. demanda de FDMA. Se empleó en el Intelsat IV.Se empleó en el Intelsat IV.La técnica se llamó SPADE (La técnica se llamó SPADE (SSingle Chanel per ingle Chanel per carrier carrier PPCM Multiple CM Multiple AAccess ccess DDemand Assignment emand Assignment EEquipment)quipment)

Utilizado para dar servicios de comunicación Utilizado para dar servicios de comunicación a países que tienen poco trafico entre sí, pero que a países que tienen poco trafico entre sí, pero que por supuesto necesitan comunicarse por supuesto necesitan comunicarse ocasionalmente.ocasionalmente.

Frecuency-Division Multiple Access Frecuency-Division Multiple Access (FDMA)-SPADE(FDMA)-SPADE

Consiste en un transpondedor de 36 MHz Consiste en un transpondedor de 36 MHz ranurado en 800 secciones capaces de conducir ranurado en 800 secciones capaces de conducir simultáneamente 400 conversaciones telefónicas simultáneamente 400 conversaciones telefónicas (400 ranuras se emplean para los canales de ida y (400 ranuras se emplean para los canales de ida y 400 para los de retorno).400 para los de retorno).

Cada una de las ranuras tiene su frecuencia Cada una de las ranuras tiene su frecuencia portadora y puede ser utilizada temporal o portadora y puede ser utilizada temporal o indistintamente por cualquiera de los países que indistintamente por cualquiera de los países que integran al sistema, sincronizándose con el banco integran al sistema, sincronizándose con el banco central de frecuencias mediante un canal digital central de frecuencias mediante un canal digital de solicitudes.de solicitudes.


Los canales de voz poseen dos Los canales de voz poseen dos frecuencia, una para subir (ida) frecuencia, una para subir (ida)

y otra para bajar (regreso).y otra para bajar (regreso).

La portadora para CSC es de La portadora para CSC es de 51.965 MHz51.965 MHz


Portadora Canal 3

51.885MHz+80KHz=51.965 MHz

52MHz+22.5KHz=52.0225 kHz

36 MHz36 MHz

kHzkHzB

kHzkHzkHzB

kHzB

HLCSCguarda

CSCguarda

CSC

482

96

9664160

642

128

,

kHzkHz

B

kHzkHzkHzB

kHzB

kHzbps

B

vozCHcadadeaporte

vozCHguarda

vozCH

QPSKCHVOZ

5,62

13

133245

45

322

64

nominal

)(


Estructura de la trama TDM para CSCEstructura de la trama TDM para CSC

Cada estación terrestre transmite en el canal CSC solo Cada estación terrestre transmite en el canal CSC solo durante su ranura de tiempo de 1 ms que le fue pre-asignada.durante su ranura de tiempo de 1 ms que le fue pre-asignada.

El código CSC se usa para establecer y desconectar El código CSC se usa para establecer y desconectar enlaces de banda de voz entre dos estaciones terrestres enlaces de banda de voz entre dos estaciones terrestres usuarias, cuando se usa asignación de canal por demanda.usuarias, cuando se usa asignación de canal por demanda.


Ejemplo de aplicación:Ejemplo de aplicación:

Según el esquema anterior, una estación terrena de Según el esquema anterior, una estación terrena de usuario ubicada en el Auyantepuy, Estado Bolívar usuario ubicada en el Auyantepuy, Estado Bolívar (Estación 1), desea establecer un enlace de banda (Estación 1), desea establecer un enlace de banda de voz, entre ella y Carora, Estado Lara (Estación de voz, entre ella y Carora, Estado Lara (Estación 2). 2).


Mecanismo de Establecimiento del enlaceMecanismo de Establecimiento del enlace

La La Estación 1Estación 1 selecciona aleatoriamente un canal selecciona aleatoriamente un canal de voz que no esté trabajando. Entonces transmite de voz que no esté trabajando. Entonces transmite un mensaje en código binario a estación 2, en el un mensaje en código binario a estación 2, en el canal CSC durante su ranura de tiempo canal CSC durante su ranura de tiempo respectiva, solicitando que se establezca un enlace respectiva, solicitando que se establezca un enlace en el canal seleccionado aleatoriamente. en el canal seleccionado aleatoriamente. La La Estación 2 Estación 2 responde en el canal CSC durante su responde en el canal CSC durante su ranura de tiempo con un código binario ya sea ranura de tiempo con un código binario ya sea confirmando o negando el establecimiento de la confirmando o negando el establecimiento de la conexión. El proceso de desconexión es similar.conexión. El proceso de desconexión es similar.


SCPC (Single Channel per Carrier)SCPC (Single Channel per Carrier)

Como en el sistema SPADE, cada ranura tiene Como en el sistema SPADE, cada ranura tiene su propia frecuencia portadora y su ancho de banda su propia frecuencia portadora y su ancho de banda es ocupado por un solo canal telefónico modulado, es ocupado por un solo canal telefónico modulado, esta forma de transmisión se le llama canal único esta forma de transmisión se le llama canal único por portadora o SCPC, y aún cuando en este caso la por portadora o SCPC, y aún cuando en este caso la asignación es por demanda, es fácil comprender que asignación es por demanda, es fácil comprender que puede haber otros sistemas domésticos o puede haber otros sistemas domésticos o internacionales con SCPC, pero de asignación fija.internacionales con SCPC, pero de asignación fija.



Así mismo, e independientemente de sí se Así mismo, e independientemente de sí se tenga asignación fija o por demanda, un canal SCPC tenga asignación fija o por demanda, un canal SCPC no necesariamente debe conducir telefonía análoga, no necesariamente debe conducir telefonía análoga, sino que puede contener un canal telefónico sino que puede contener un canal telefónico digitalizado o un canal de datos de baja velocidad digitalizado o un canal de datos de baja velocidad transmitido con modulación digital, de la cual hay transmitido con modulación digital, de la cual hay varias ocupaciones utilizadas a la vez en la práctica. varias ocupaciones utilizadas a la vez en la práctica.



El servicio establece una portadora por cada El servicio establece una portadora por cada enlace (a manera de un canal dedicado), el cual por enlace (a manera de un canal dedicado), el cual por lo general, es de naturaleza Point to Point (punto a lo general, es de naturaleza Point to Point (punto a punto).punto).


VentajasVentajas de SCPC (Single Channel per de SCPC (Single Channel per Carrier)Carrier)

1.1. Enlaces satelitales nacionales e Enlaces satelitales nacionales e internacionales con velocidades desde 9.6 Kbps hasta internacionales con velocidades desde 9.6 Kbps hasta 2.048 Mbps, con posibilidad de utilizar Frame Relay.2.048 Mbps, con posibilidad de utilizar Frame Relay.

2.2.Enlaces punto a punto entre las ciudades por Enlaces punto a punto entre las ciudades por medio de estaciones terrenas ubicadas medio de estaciones terrenas ubicadas estratégicamente.estratégicamente.


Ventajas de SCPC (Single Channel per Ventajas de SCPC (Single Channel per Carrier)Carrier)

3.3.Administración de la capacidad del canal de Administración de la capacidad del canal de acuerdo a sus características de tráfico.acuerdo a sus características de tráfico.

4.4.Alta disponibilidad, confiabilidad y seguridad de la Alta disponibilidad, confiabilidad y seguridad de la información transmitida.información transmitida.


MCPC (Multiple Channel Per Carrier)MCPC (Multiple Channel Per Carrier)

Este sistema FDMA se basa en la asignación Este sistema FDMA se basa en la asignación de una portadora por estación conectada, teniendo de una portadora por estación conectada, teniendo una capacidad de N portadoras. una capacidad de N portadoras.

Además, el ancho de banda es asignado según Además, el ancho de banda es asignado según tráfico y la demanda que se cursa en el satélite. El tráfico y la demanda que se cursa en el satélite. El acceso al medio puede ser FDM/FDMA o acceso al medio puede ser FDM/FDMA o TDM/FDMA. TDM/FDMA.


MCPC (Multiple Channel Per Carrier)MCPC (Multiple Channel Per Carrier)

Así los terminales adquieren un canal dentro Así los terminales adquieren un canal dentro de la portadora según una disciplina FDM o TDM, de la portadora según una disciplina FDM o TDM, estos una vez multiplexados en banda base, se estos una vez multiplexados en banda base, se modulan analógica o digitalmente y son transmitidos modulan analógica o digitalmente y son transmitidos mediante una disciplina FDMA desde y hacia el mediante una disciplina FDMA desde y hacia el satélite. satélite.

El sistema asigna una portadora por enlace, El sistema asigna una portadora por enlace, así hay N·(N-1) portadoras en transmisión. El ancho así hay N·(N-1) portadoras en transmisión. El ancho de banda es asignado según el tráfico que se de banda es asignado según el tráfico que se demanda.demanda.

Time-Division Time-Division Multiple Access Multiple Access

(TDMA)(TDMA)

El TDMA es un método de multiplexado por El TDMA es un método de multiplexado por división de tiempo que multiplexa portadoras división de tiempo que multiplexa portadoras moduladas digitalmente entre las estaciones moduladas digitalmente entre las estaciones terrestres participantes en la red satelital, terrestres participantes en la red satelital, empleando un satélite transpondedor común.empleando un satélite transpondedor común.

Existen otras variantes a este método, el más Existen otras variantes a este método, el más conocido es DAMA (Demand Access Multiple conocido es DAMA (Demand Access Multiple Access), el cual asigna ranuras de tiempo de Access), el cual asigna ranuras de tiempo de acuerdo a la demanda del canal. acuerdo a la demanda del canal.

Time-Division Multiple Access (TDMA)Time-Division Multiple Access (TDMA)


La ráfaga de cada estación se sincroniza de tal modo que La ráfaga de cada estación se sincroniza de tal modo que llegue al satélite transpondedor en distinto momento.llegue al satélite transpondedor en distinto momento.

Cada estación terrestre recibe las ráfagas de todas las Cada estación terrestre recibe las ráfagas de todas las demás estaciones y debe seleccionar de entre ellas el demás estaciones y debe seleccionar de entre ellas el

trafico destinado a ella.trafico destinado a ella.

En el TDMA cada estación terrestre transmite En el TDMA cada estación terrestre transmite una ráfaga corta de una portadora modulada una ráfaga corta de una portadora modulada digitalmente, durante una ranura precisa de digitalmente, durante una ranura precisa de tiempo dentro de una trama TDMA.tiempo dentro de una trama TDMA.

Trama básica de TDMATrama básica de TDMA


La estructura básica de una trama de TDMA tiene La estructura básica de una trama de TDMA tiene la forma siguiente…la forma siguiente…

Trama básica de TDMATrama básica de TDMA


Ráfaga de Ráfaga de referencia separadareferencia separada

Ráfaga de Ráfaga de referencia dentro referencia dentro

de preámbulo de un de preámbulo de un canalcanal

Tiempo de espera entre Tiempo de espera entre ráfagas adyacentesráfagas adyacentes

Pico de correlación: Pico de correlación: momento exacto en que momento exacto en que termina la secuencia UWtermina la secuencia UW

Todas las ráfagas se sincronizan a una ráfaga de Todas las ráfagas se sincronizan a una ráfaga de referencia según se muestra a continuación. referencia según se muestra a continuación.

Trama básica de TDMA: Ráfaga de ReferenciaTrama básica de TDMA: Ráfaga de Referencia


Permite la recuperación de Permite la recuperación de portadora de frecuencia y portadora de frecuencia y fase coherentes para fase coherentes para demodular PSKdemodular PSK


Secuencia binaria para Secuencia binaria para recuperación de recuperación de sincronización de bits o sincronización de bits o señal de reloj.señal de reloj.



Palabra Única: empleada Palabra Única: empleada para establecer referencia para establecer referencia precisa de tiempo.precisa de tiempo.

La emplea cada estación La emplea cada estación para sincronizar la para sincronizar la

transmisión de su ráfaga.transmisión de su ráfaga.



Trama básica de TDMA: Preámbulo de la Trama básica de TDMA: Preámbulo de la EstaciónEstación

En el proceso de transmisión, cada En el proceso de transmisión, cada estación precede los datos a estación precede los datos a

transmitir con un PREAMBULOtransmitir con un PREAMBULO

Cada estación recibe la Cada estación recibe la transmisión suya y la de las transmisión suya y la de las

demás estaciones, por lo tanto, demás estaciones, por lo tanto, todas las estaciones deben todas las estaciones deben

recuperar la información de la recuperar la información de la portadora y del reloj, antes de portadora y del reloj, antes de

demodular los datos.demodular los datos.

Ráfaga de referencia Ráfaga de referencia como preámbulo de un como preámbulo de un

canalcanal


Trama básica de TDMA: Palabra ÚnicaTrama básica de TDMA: Palabra Única

Cada receptor de estación Cada receptor de estación demodula e integra la secuencia demodula e integra la secuencia UW.UW.

La UW es una secuencia de veinte La UW es una secuencia de veinte “1” binarios sucesivos y terminada “1” binarios sucesivos y terminada en un “0” lógico.en un “0” lógico.

El integrador y el detector de El integrador y el detector de umbral se diseñan de tal forma que umbral se diseñan de tal forma que se alcance el voltaje umbral se alcance el voltaje umbral exactamente cuando se integre el exactamente cuando se integre el último bit de la secuencia UW.último bit de la secuencia UW.


Trama básica de TDMA: Palabra ÚnicaTrama básica de TDMA: Palabra Única

Cada estación espera distintas Cada estación espera distintas longitudes de tiempo para longitudes de tiempo para

transmitir.transmitir.NO hay dos estaciones que NO hay dos estaciones que

transmitan su información al transmitan su información al mismo tiempo.mismo tiempo.


Aplicación de TDMA: Trama de CEPTAplicación de TDMA: Trama de CEPT

Se analiza a continuación la trama TDMA de la Se analiza a continuación la trama TDMA de la conferencia de Telecomunicaciones y conferencia de Telecomunicaciones y Administraciones Postales Europeas (CEPT).Administraciones Postales Europeas (CEPT).

Emplea la estrategia de procesar y almacenar Emplea la estrategia de procesar y almacenar (temporalmente) las señales de banda de voz antes (temporalmente) las señales de banda de voz antes de transmitirlas.de transmitirlas.

Las estaciones terrestres solo pueden transmitir Las estaciones terrestres solo pueden transmitir durante su ranura de tiempo especifica.durante su ranura de tiempo especifica.


Diagrama de un transmisor de trama CEPTDiagrama de un transmisor de trama CEPT

• Tiene 16 canales de entrada de Tiene 16 canales de entrada de ancho de banda 4 kHz c/u.ancho de banda 4 kHz c/u.• Muestreo a 16 kHzMuestreo a 16 kHz• Codificación de 8 bits.Codificación de 8 bits.



• Las 16 entradas de 128 Kbps se Las 16 entradas de 128 Kbps se multiplexan por división de tiempo en multiplexan por división de tiempo en una sub-trama.una sub-trama.



• Se transmite a una velocidad de Se transmite a una velocidad de 2.048 Mbps2.048 Mbps• Un ciclo de muestreo tiene 8 bits X Un ciclo de muestreo tiene 8 bits X 16 canales =128 bits16 canales =128 bits• Los 128 bits se acumulan en 62.5 us Los 128 bits se acumulan en 62.5 us si R=2.048 Mbpssi R=2.048 Mbps



• La salida del TDM se pasa al La salida del TDM se pasa al registro de memoria de entrada.registro de memoria de entrada.• El proceso se repite 32 vecesEl proceso se repite 32 veces• Se almacenan 32 sub-tramas, dando Se almacenan 32 sub-tramas, dando 4096 bits.4096 bits.• Lleno el registro, se envía a la etapa Lleno el registro, se envía a la etapa siguiente.siguiente.



• El registro de memoria de entrada El registro de memoria de entrada pasa los datos la conversor paralelo pasa los datos la conversor paralelo serie.serie.• Se transmiten los datos a una Se transmiten los datos a una velocidad de 120.832 Mbps hacia el velocidad de 120.832 Mbps hacia el modulador en la etapa siguiente.modulador en la etapa siguiente.


Trama primaria del sistema CEPTTrama primaria del sistema CEPT

La trama primaria del sistema CEPT se conforma La trama primaria del sistema CEPT se conforma de la siguiente manerade la siguiente manera• Son 32 sub-tramas de 8 bits cada una, de cada Son 32 sub-tramas de 8 bits cada una, de cada uno de los 16 canales de voz, produciendo así 4096 uno de los 16 canales de voz, produciendo así 4096 bits.bits.• Cada sub-trama dura 62.5 us, al ser 32 sub-Cada sub-trama dura 62.5 us, al ser 32 sub-tramas la duración de la trama será 2 ms (32 X tramas la duración de la trama será 2 ms (32 X 62.5 32us)62.5 32us)



Primera Primera Muestra del Muestra del

Primer Canal Primer Canal de 8 bitsde 8 bits

Primera Primera Muestra del Muestra del

Canal 16 de 8 Canal 16 de 8 bitsbits



Primera Sub-trama de 128 bitsPrimera Sub-trama de 128 bits(16 canales X 8 bits/canal)(16 canales X 8 bits/canal)



La transferencia se La transferencia se realiza a 2,048 Mbpsrealiza a 2,048 Mbps

La duración del La duración del canal es 62.5 uscanal es 62.5 us



Arreglo de las 32 sub-Arreglo de las 32 sub-tramastramas

4096 bits4096 bits

Sub-trama 1Sub-trama 1Sub-trama 32Sub-trama 32



Duración de Sub-tramaDuración de Sub-trama:: 2 ms 2 ms



Velocidad de Transmisión de (4096 Velocidad de Transmisión de (4096 bits/33.9 us) = 120.832 Mbpsbits/33.9 us) = 120.832 Mbps

Tiempo de Transmisión de Tiempo de Transmisión de Bloque primario: 33.9 usBloque primario: 33.9 us

Code-Division Code-Division Multiple Access Multiple Access

(CDMA)(CDMA)

El CDMA mejor conocido como Spread El CDMA mejor conocido como Spread Spectrum (Espectro esparcido) es una técnica Spectrum (Espectro esparcido) es una técnica de modulación que convierten la señal en banda de modulación que convierten la señal en banda base en una señal modulada con un espectro de base en una señal modulada con un espectro de ancho de banda que cubre o se esparce sobre ancho de banda que cubre o se esparce sobre una banda de magnitud más grande que la que una banda de magnitud más grande que la que normalmente se necesita para transmitir la normalmente se necesita para transmitir la señal en banda base por si misma.señal en banda base por si misma.

Code-Division Multiple Access (CDMA)Code-Division Multiple Access (CDMA)

Es una técnica muy robusta en contra de Es una técnica muy robusta en contra de la interferencia en el espectro común de radio y la interferencia en el espectro común de radio y ha sido usado muy ampliamente en aplicaciones ha sido usado muy ampliamente en aplicaciones militares. militares.

Esta técnica se aplica en comunicaciones Esta técnica se aplica en comunicaciones vía satélite particularmente para transmisión de vía satélite particularmente para transmisión de datos a bajas velocidades. datos a bajas velocidades.

Code-Division Multiple Access (CDMA)Code-Division Multiple Access (CDMA)

Especialización en Telecomunicaciones Digitales REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD...

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