1. Sistemas de Comunicaciones Móviles
Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Ingeniería de Telecomunicaciones
Sesión: 11
CDMA
Prof. Ing. José C. Benítez P.

2. Sesión. CDMA
1. Introducción.
2. Relación S/N y ancho de banda.
3. Espectro ensanchado.
4. Tipos de técnicas de espectro ensanchado.
5. Acceso múltiple por división de código.
6. Características de los códigos.
7. Secuencias de código.
8. Ensanchamiento espectral.
9. Probabilidad de error en CDMA.
10. CDMA en un entorno multicelular.
11. Capacidad en CDMA.

3. 1. Introducción
CDMA
• La multiplexación por división de código, acceso
múltiple por división de código o CDMA (Code División
Múltiple Access) es un término genérico para varios
métodos de multiplexación o control de acceso al medio
basados en la tecnología de espectro expandido.
• Spread spectrum , es espectro ensanchado, expandido,
difuso o disperso y se usa para referirse en todos los
casos al mismo concepto.
• Habitualmente se emplea en comunicaciones
inalámbricas (por radiofrecuencia), aunque también
puede usarse en sistemas de fibra óptica o de cable.

4. 1. Introducción
El estándar celular CDMA
• CDMA:
• Para diferenciar a los distintos usuarios, en lugar de frecuencias
separadas (FDMA) o slot de tiempo (TDMA) se usan códigos
digitales únicos.
• Los códigos son conocidos tanto por la MS (estación móvil -
teléfono celular) como por la BTS, y se llaman "Secuencias de
Código Pseudo-Aleatorio".
• Por lo tanto todos los usuarios comparten el mismo rango del
espectro radioeléctrico.
• En telefonía celular:
• CDMA es una técnica de acceso múltiple digital especificada por
la Asociación de Industria de Telecomunicaciones (TIA) como
"IS-95."
• La TIA aprobó el estándar CDMA IS-95 en julio de 1993.
• Los sistemas IS-95 dividen el espectro radioeléctrico en
portadoras de 1.25 MHz de ancho de banda.

5. 1. Introducción
Tecnología CDMA
• CDMA usa una tecnología de Espectro Ensanchado, es decir la
información se extiende sobre un ancho de banda muyo mayor que el
original, conteniendo una señal (código) identificativa.
• Una llamada CDMA:
• Empieza con una transmisión a 9600 bps.
• Entonces la señal es ensanchada para ser transmitida a 1.23
Mbps aproximadamente. El ensanchamiento implica que un
código digital concreto se aplica a la señal generada por un
usuario en una célula.
• Posteriormente la señal ensanchada es transmitida junto con
el resto de señales generadas por otros usuarios, usando el
mismo BW.
• Cuando las señales se reciben, las señales de los distintos
usuarios se separan haciendo uso de los códigos distintivos y se
devuelven las distintas llamadas a una velocidad de 9600 bps..

6. 1. Introducción
Tecnología CDMA
• Los usos tradicionales del espectro ensanchado son
militares debido a que una señal ensanchada es muy difícil
de bloquear, de interferir y de identificar.
• Esto es así porque la potencia de estas señales esta
distribuida en un gran ancho de banda y solo aparecen
como un ruido ligero.
• Lo contrario ocurre con el resto de tecnologías que
concentran la potencia de la señal en un ancho de banda
estrecho, fácilmente detectable.

7. 1. Introducción
Sincronización CDMA
• En la fase final del radioenlace, sentido BTS - MS nuestra llamada
no se transmite de forma continua. Cada cierto tiempo se
conmuta entre los distintos usuarios y se transmite parte de su
llamada con el pseudo código correspondiente. Este proceso se
debe repetir continuamente para que un usuario no pierda la
llamada al no reconocer su código concreto. Por ello las
estaciones base deben estar sincronizadas con una referencia de
tiempo común.
• El Sistema del Posicionamiento Global (GPS) usa esta técnica de
sincronización. GPS es un satélite basado en un sistema de
radionavegación capaz de proporcionar mediante medios
prácticos y económicos la posición, velocidad, y tiempo a un
número ilimitado de usuarios, de forma continua.

8. 1. Introducción
Ventajas de CDMA
• La capacidad aumenta de 8 a 10 veces respecto
al sistema AMPS y de 4 a 5 veces respecto de
GSM.
• Mejor calidad de llamada con sonido más claro.
• Sistema simplificado que usa la misma frecuencia
en cada sector de cada célula.
• Mejora las características de cobertura.

9. 1. Introducción
Evolución de tecnologías
• A continuación se muestra una gráfica donde se observa la evolución de las
distintas tecnologías:

10. 2. Relación S/N y ancho de banda
Fórmula de Shannon:

11. 3. Espectro ensanchado
SS – Spread Spectrum:

12. 3. Espectro ensanchado
Principio básico de SS:

13. 3. Espectro ensanchado
Principio básico de SS:

14. 3. Espectro ensanchado
Ventajas del SS:

15. 4. Tipos de técnicas de SS
Tipos de SS:

16. 4. Tipos de técnicas de SS
FH - Frequency Hopping:

17. 4. Tipos de técnicas de SS
TH - Time Hopping:

18. 4. Tipos de técnicas de SS
DS – Direct Sequence:

19. 4. Tipos de técnicas de SS
Transmisor de FH-SS

20. 4. Tipos de técnicas de SS
Transmisor de DS-SS

21. 5. Acceso múltiple por división de código.
Introducción

22. 5. Acceso múltiple por división de código.
Sistemas DS-CDMA

23. 6. Características de los códigos.
Sistemas DS-CDMA

24. 7. Secuencias de código.
Tipos:
Ortogonales:
• Secuencias de Walsh
• Códigos OVSF
No Ortogonales:
• Secuencias Gold
• S(2)
• Golay generalizadas

25. 7. Secuencias de código.
Secuencias de Walsh:

26. 7. Secuencias de código.
Secuencias OVSF:

27. 7. Secuencias de código.
Generación de Secuencias OVSF:

28. 8. Ensanchamiento espectral.
DS-CDMA:

29. 8. Ensanchamiento espectral.
Espectro CDMA y ganancia de procesado:

30. 9. Probabilidad de error en CDMA.
Error CDMA:

31. 10. CDMA en un entorno multicelular.
Caso TDMA vs CDMA:

32. 10. CDMA en un entorno multicelular.
Componentes de interferencia:

33. 10. CDMA en un entorno multicelular.
Problema Cerca-Lejos:

34. 11. Capacidad en CDMA.
Características:

35. 11. Capacidad en CDMA.
Cálculos:

36. 11. Capacidad en CDMA.
Cálculos:

37. Bibliografía
• Garcia J. C.; Rodriguez O. A.; Castillo J. L.; Desempeño de Modelos de Propagación en
Comunicación Móvil para la zona de Caldas Parte 1: Modelos para áreas urbanas. X
Congreso Internacional de Telecomunicaciones. Valdivia, Chile. 2002.
• De Toledo F.; Estimating coverage of radio transmission into and within buildings at
900, 1800, and 2300 MHz, IEEE Personal Communications, vol. 5(2), pp 40-47, Apr.
1998.
• Aurand J. F.; Post R. E.; A Comparison of Prediction Methods for 800-MHz Mobile
Radio Propagation, IEEE Trans. on Vehicular Tech., Nov. 1985, pp. 149-153.
• Hoppe R.; Wolfl e G.; Landstorfer F. M.; Measurement of building penetration loss
and propagation models for radio transmission into buildings, IEEE Veh. Technol.
Conf., vol. 4, 1999, pp. 2298-2302.
• Marante Francisco; Torres Reinel; Rodríguez Ernesto. Aproximación al estudio de
modelos para la caracterización del canal de radio en comunicaciones móviles de
2.5G y 3G. V Congreso Internacional de Telemática y Telecomunicaciones (CIT-TEL
2008). La Habana, Cuba. Diciembre de 2008.
• Marvin K. Simon; Alouini Mohamed. Digital Communication over Fading Channels.
Second Edition. Editorial JOHN WILEY & SONS. 2005.

38. Bibliografía
• Sklar Bernard. Rayleigh Fading Channels in Mobile Digital Communication Systems
Part I: Characterization. IEEE Communications Magazine 35 (7): 90-100. July, 1997.
• Goldsmith Andrea. Wireless Communications. Cambridge University Press. 2005.
• Stuber Gordon. Principles of Mobile Communication. Second Edition. Kluwer
Academic Publisher. pp. 108-112. 2006.
• Sendin Escalona, Alberto. Fundamentos de los sistemas de comunicaciones móviles.
Evolución y tecnologías, 2004. Mc Graw Hill, España. ISBN: 84- 481-4027-3.
• Garcia Néstor. "Modelo de cobertura en redes inalámbricas basado en radiosidad por
refinamiento progresivo", tesis doctoral. Universidad de Oviedo, Departamento de
Informática. Marzo, 2006.
• Telefónica Móviles. Manual de Instalación de una BTS GSM. Movistar S.A, 2007.
• Andersen J. B.; Rappaport T. S. and S. Yoshida. Propagation Measurements and
Models for Wireless Communications Channels. IEEE Communications Magazine, vol.
33, pp. 42-49. January 1995.
• Guerrero Guzmán, Víctor Manuel. Análisis estadístico de series de tiempo
económicas. Segunda edición. México: Editorial Thomson, 2003.
• Dethe, Chandrashekhar y Wakde D.G. On the prediction of packet process in network
traffic using FARIMA time series model. Department of Electronics, College of
Engineering, India. 2003.

39. S11. CDMA
Blog del curso:
http://uniscm.blogspot.com