WCDMA
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WCDMA. Es la tecnología de acceso móvil en la que se basan varios estándares de telefonía móvil de tercera generación, entre ellos el estándar UMTS. Frente a las tecnologías de acceso anteriores, fundamentalmente TDMA (Acceso por división de tiempo) y FDMA (acceso por división en frecuencia), WCDMA proporciona una mayor eficiencia espectral, lo que permite proporcionar tipos de servicios en el acceso radio (voz y datos con diferentes tasas binarias).
Descripción
Es parte de un conjunto de técnicas que se llaman de acceso múltiple por separación de código, donde coinciden en que todos los usuarios hacen transmisiones a la vez, por lo que no existe separación temporal ni en frecuencia y con el mismo ancho de banda al no existir separación en frecuencia, pudiendo ser discriminados porque a los usuarios se les asigna un código que los identifica de forma unívoca.
Dentro de las diferentes técnicas CDMA, WCDMA se emplea lo que se denomina acceso por secuencia directa DS-CDMA. En este caso, la separación en el medio de transmisión se consigue porque antes de ser transmitida, la señal se multiplica bit a bit por el código único que la va a identificar. Este código se caracteriza por tener una tasa binaria muy elevada, concretamente de 3,84 Megachips por segundo. La tasa es expresada en esta unidad para indicar que se trata de transiciones de código y no de señal de información. A este código también se le denomina código de ensanchamiento porque provoca que el ancho de la señal a transmitir se ensanche, independientemente de su tasa binaria, hasta 5 MHz. La forma de recuperar una información concreta de entre todas las que se están transmitiendo simultáneamente en el canal WCDMA de 5 MHz es volver a multiplicar la señal ensanchada por el mismo código que empleó el transmisor. Esta operación hace que se recupere el flujo binario original. El resto de señales que han sido transmitidas con otros códigos distintos al que se quiere recuperar permanecen ensanchadas y se comportan como ruido.
Todos los códigos de expansión tienen en común que su tasa de chips es la misma (3,84 Mcps) pero se pueden diferenciar en función de su longitud. Surge el concepto denominado factor de ensanchamiento que es el número de chips por el que es multiplicado cada bit de información. Esto permite que puedan coexistir señales transmitidas con diferentes tasas binarias en el medio de acceso de radiofrecuencia. En concreto, en el caso del estándar UMTS, para transmitir voz con una tasa binaria de 12,2 Kbps se emplean códigos de longitud 128 (tasa binaria de canal de 30 kbps), mientras que para transmitir datos con tasas binarias de 64, 128 y 384 kbps se emplean códigos de longitudes 32, 16 y 8 respectivamente.
Modos de operación
- TDD: un modo bidireccional, donde las transmisiones de los enlaces de subida y bajada se transportan en la misma banda de frecuencia con los usos de intervalos de tiempo de manera sincronizada. Los intervalos de tiempo en un canal físico son asignados para los flujos de datos de recepción y transmisión.
- FDD: los enlaces en las transmisiones de subida y bajada usan bandas de frecuencia separadas. Dos bandas de frecuencia que tienen una separación específica asignada para cada enlace.
Aspectos técnicos
Ofrece flexibilidad en los servicios, combinando conmutación de paquetes y conmutación de circuitos en el mismo canal con un promedio de velocidad entre 8 Kbps hasta 2 Mbps.
Utiliza muy eficientemente el espectro de radio disponible, mediante la reutilización de cada celda, la cual requiere de 2 a 5 MHz por cada capa, lo que quiere decir que una red necesitará de 2 a 15 MHz, en un espectro común de banda de 2GHz.
Los terminales WCDMA son menos difíciles de fabricar, debido a que requieren muy poca señal de procesamiento, ayudando a mantener bajo costos en los terminales. Soporta conectividad IP (Internet Protocol), permitiendo accesos más rápidos en Internet. La natural sinergia entre las comunicaciones móviles y el acceso a Internet, ha estimulado que estas sean integradas. La tecnología fundamental sobre la cual trabaja IP es Conmutación de Paquetes. El camino para la evolución de GSM hacia WCDMA, incluye un estado denominado GPRS (General Packet Radio Service) que provee conmutación de paquetes hasta 115 Kbps.
La tecnología de Tercera Generación establece para sus sistemas, el uso de los denominados FRAMES (Future Radio Wideband Multiple Access Systems), estos son Sistemas de Acceso Múltiple para futuro radio de Banda Ancha, los cuales trabajan con dos tipos de acceso:
- FMA 1: TDMA Banda Ancha con o sin esparcimiento, con un espaciado de la portadora de 1.6 MHz
- FMA 2: WCDMA, con espaciado de la portadora de 4.4. a 5.0 MHz.
El objetivo general de los FRAMES es definir una especificación de una interfaz de aire de acceso múltiple UMTS (WCDMA), la cual servirá como un inicio para el proceso de estandarización del UMTS y tomar toda la compatibilidad de aspectos anteriores para su consideración dentro de GMS/DCS.
