DEFINICIÓN “MULTIPLEXACIÓN”

Es la combinación de dos o más canales de información en un solo medio de transmisión usando un dispositivo llamado multiplexor. El proceso inverso se conoce como demultiplexación.

Aunque las transmisiones suceden en la mismo medio, no necesariamente suceden en el mismo tiempo. El medio de transición puede ser un par de alambres metálicos, un cable coaxial, un teléfono móvil, un sistema de microondas terrestres de radio, uno de microondas satelitales o un cable de fibra óptica.

DOMINIOS EN LOS QUE PUEDE HACERSE EL MULTIPLEXADO

• SDM (Space división multiplexing), multiplexación

por división de espacio. • PDM ((Phase división multiplexing), multiplexación

por división de fase. • TDM (Time división mutliplexing), multiplexación

por división en el tiempo.• FDM (Frecuency división multiplexing),

multiplexación por división de frecuencia.• WDM (wavelength división multiplexing),

multiplexación por división de longitud de onda.

CONCEPTO FDM

La multiplexación por división en frecuencia es una técnica que consiste en dividir mediante filtros el espectro de frecuencias del canal de transmisión y desplazar la señal a transmitir dentro del margen del espectro correspondiente mediante modulaciones, de tal forma que cada usuario tiene posesión exclusiva de su banda de frecuencias (llamadas subcanales).

Así se pueden transmitir muchos canales de banda relativamente angosta por un solo sistema de transmisión de banda ancha.

ESPECTRO DE LA SEÑAL FDM

MULTIPLEXADO POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA EN ESTACIONES COMERCIALES DE AM

TRANSMISOR FDM

RECEPTOR FDM

VENTAJAS Y DESVENTAJAS FDM

Ventajas: • El sistema de FDM apoya el flujo de dúplex total de

información que es requerido por la mayor parte de la aplicación.

• El problema del ruido para la comunicación análoga tiene menos el efecto.

Desventajas:• En el sistema FDM, el coste inicial es alto. Este puede incluir

el cable entre los dos finales y los conectores asociados para el cable.

• En el sistema FDM, un problema para un usuario puede afectar a veces a otros.

• En el sistema FDM, cada usuario requiere una frecuencia de portador precisa.

COMPARACIÓN ENTRE FDM Y TDM

Al igual que la MDT, la multiplexión por división de frecuencia (MDF) se utiliza para transmitir varios canales de información simultáneamente en el mismo canal de comunicación. Sin embargo, a diferencia de la MDT, la MDF no utiliza modulación por impulsos. En MDF, el espectro de frecuencias representado por el ancho de banda disponible de un canal se divide en porciones de ancho de banda más pequeños, para cada una de las diversas fuentes de señales asignadas a cada porción. Explicado de forma sencilla, la diferencia entre los dos sistemas es ésta: En MDF, cada canal ocupa continuamente una pequeña fracción del espectro de frecuencias transmitido; en MDT, cada canal ocupa todo el espectro de frecuencias durante sólo una fracción de tiempo.

Los multicanalizadores en FDM tienen como entrada varios canales trabajando en diferentes frecuencias y las combina en un solo ancho de banda. En televisión por cable, una red de cable es usada para contener diferentes canales de televisión los cuales utilizan diferentes frecuencias y cuyo ancho de banda de cada canal es de 6 MHz.

Un espectro típico de este tipo de sistemas es de 500 a 800 MHz de ancho de banda, el cual es suficiente para dar cabida a mas de 80 canales de programación. Cada canal funciona separadamente, los cuales al ser sintonizados en el televisor se desmulticanaliza un canal a la vez.

EJEMPLO

En la figura a) se ven tres canales de televisión de VHF. Canal 2 (54-60 MHz); Canal 3 (60-66 MHz); Canal 4 (66-72 MHz). En la figura b) se muestran los 3 canales espaciados en frecuencia.La figura c) muestra los 3 canales multicanalizados en frecuencia (FDM)

FDMA

“El acceso múltiple por división de frecuencia” es un método de acceso múltiple en el que determinado ancho de banda de RF se divide en bandas menores de frecuencia llamadas subdivisiones. Cada subdivisión tiene su propia FI de portadora. Se usa un mecanismo de control para asegurar que dos o mas estaciones no transmitan en la misma subdivisión y al mismo tiempo. Si cada subdivisión solo porta un canal de banda de voz de 4kHz a esto se le llama sistema de un canal por portadora o SCPC “Single channel Per Carrier”. Cuando se multiplexan varios canales de banda de voz por división de frecuencia para formar una señal compuesta de banda base formado por grupos, supergrupos o hasta grupos maestros se asigna una subdivión más ancha llamado Múltiples canales por portadora o MCPC “Multiple Channel Per Carrier”. Una desventaja obvia del FDMA es que pueden haber presentes portadoras procedentes de varias estaciones terrestres, al mismo tiempo que en el satélite transpondedor. Esto causa distorsión por modulación curzada entre las diversas transmisiones de estaciones terrestres.

ARREGLO PARA ACCESO MÚLTIPLE FDMA

EJEMPLO DE FDM

Ya que le ancho de banda total de 500 MHz de un satélite se divide en varios transpondedores, y que una forma usual de hacerlo es con ranuras de 36 MHz, significa que el amplificador de cada transpondedor puede darle cabida a una gran diversidad de información que ocupe en total un ancho de banda de 36 MHz. Sin embargo, cada estación terrena que transmite desde la Tierra no tiene necesariamente el suficiente tráfico para generar información que ocupe todo ese ancho de banda y que pueda enviar con una sola frecuencia portadora determinada.

Considérese como ejemplo una gran ciudad, otra de tamaño medio y una población rural de uno cuanto miles de habitantes, y supóngase que las tres desean hacer uso del satélite. Es razonable suponer que en la primera hay la mayor demanda de conversaciones telefónicas, tanto por su mayor nivel económica y cultural, por su mayor densidad de población; en la segunda hay una demanda menor, y en la tercera menos todavía. Por consiguiente, las señales que se generan a cada instante en cada una de esas tres poblaciones requieren distintos anchos de banda para que puedan transmitirse.

APLICACIONES

Las naves espaciales y muchas plantas

químicas, utilizan sistemas de telemetría

para monitorear características como temperatura, presión,

velocidad, nivel de iluminación, relación

de flujo, nivel de líquidos y otras.

TELEMETRÍA

SISTEMAS TELEFÓNICOS

Las compañías telefónicas han usado

FDM para enviar conversaciones

telefónicas múltiples por un mínimo número

de cables.

PLAN BASICO DE GRUPO DE FRECUENCIAS PARA EL SISTEMA TELEFONICO FDM

RADIO Y TELEVISION

En radio estéreo,

dos señales pueden venir de una cinta de casete, un CD, etc.

Las dos señales

independientes deben transmitirs

e de alguna manera

por un solo transmisor.

Un servicio de televisión por cable usa un solo

cable coaxial para transmitir múltiples

señales de televisión a los suscriptores.

TELEVISIÓN POR CABLE

Las señales de televisión incluyen video y audio para modular portadoras mediante métodos analógicos. Cada canal usa un juego de frecuencias separado, el cual puede sumarse para producir FDM. La caja del cable actúa como filtro sintonizable para seleccionar el canal deseado.

CONCLUSIONES

• En la multicanalización por división de frecuencia, los canales no se van a solapar ya que estos poseen diferentes frecuencias por lo general de 10KHz de diferencia entre ellos.

• En FDM el ancho de banda total es la suma de los anchos de banda de los canales mas banda de guarda extra entre cada uno.

• En TDMA y FDMA celdas vecinas no pueden utilizar la misma frecuencia ni tampoco el mismo tiempo.

• Estos sistemas aunque son utilizados actualmente, no son los mas convenientes ya que la multicanalización por división de código es mas útil, ya que todas las celdas utilizan todo el espectro todo el tiempo.