¿Qué es la US-TDMA (Time Division Multiple Access o TDMA): cómo funciona y para qué sirve?‍

por Erick Roch Moraguez

Tabla de contenidos

¿Qué es el acceso múltiple por división de tiempo?
¿Cómo funciona TDMA?
Historia del TDMA
Ventajas de US-TDMA
Desventajas de US-TDMA
US-TDMA frente a CDMA
US-TDMA frente a GSM
US-TDMA y comunicación por satélite
Conclusión

En el mundo de las telecomunicaciones hay muchas tecnologías diferentes que nos permiten comunicarnos a larga distancia. Una de las tecnologías más utilizadas en Estados Unidos es US-TDMA, o Acceso Múltiple por División de Tiempo. Esencialmente, US-TDMA es una tecnología celular digital que utiliza la multiplexación por división de tiempo para transmitir múltiples llamadas o flujos de datos simultáneamente a través de un único canal de radio.

Esta tecnología se utiliza en una gran variedad de aplicaciones, desde teléfonos móviles e Internet inalámbrico hasta comunicaciones de seguridad pública y redes militares. En este artículo explicaremos los fundamentos de la tecnología US-TDMA: cómo funciona, para qué se utiliza y algunas de sus ventajas e inconvenientes.

¿Qué es el acceso múltiple por división de tiempo?

Antes de sumergirnos en US-TDMA, es importante entender el concepto de acceso múltiple por división de tiempo. TDMA es un método de acceso a canales que permite a varios usuarios compartir la misma banda de frecuencia dividiendo la señal en diferentes franjas horarias. En otras palabras, TDMA permite que varios usuarios transmitan señales de datos o voz por un mismo canal, pero en momentos distintos. Esto contrasta con otros métodos de acceso a canales como el acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) o el acceso múltiple por división de código (CDMA), que dividen la señal en distintas bandas de frecuencia o códigos.

¿Cómo funciona TDMA?

Una vez explicados los conceptos básicos de TDMA, veamos cómo funciona en el contexto de US-TDMA. En US-TDMA, a cada usuario se le asigna una única franja horaria en la misma frecuencia de radio. Cuando un usuario quiere hacer una llamada o transmitir datos, su dispositivo envía una señal a la estación base más cercana, que le asigna una franja horaria. A continuación, el dispositivo del usuario transmite su señal durante la franja horaria asignada y la estación base vuelve a ensamblar la señal en el otro extremo.

Una de las ventajas de TDMA es que permite transmitir simultáneamente varias llamadas o flujos de datos por la misma banda de frecuencias. Esto se consigue dividiendo la señal en pequeñas franjas horarias, normalmente de 10 a 30 milisegundos cada una. Como a cada usuario se le asigna una única franja horaria, no hay interferencias entre usuarios, aunque utilicen la misma banda de frecuencias.

Historia del TDMA

La tecnología TDMA existe desde principios de los años 80 y se utilizó por primera vez en redes celulares analógicas. Sin embargo, no fue hasta el desarrollo de las redes celulares digitales en la década de 1990 cuando TDMA se convirtió en una tecnología ampliamente utilizada. En Estados Unidos, TDMA fue la principal tecnología utilizada en la primera generación de redes celulares digitales, conocidas como redes 2G.

Ventajas de US-TDMA

Ahora que ya sabemos cómo funciona US-TDMA, veamos algunas de sus ventajas. Una de las mayores ventajas de US-TDMA es que permite transmitir simultáneamente varias llamadas o flujos de datos por la misma banda de frecuencias. Esto significa que US-TDMA es muy eficiente en comparación con otros métodos de acceso a canales como FDMA o CDMA.

Otra ventaja de US-TDMA es que ofrece un alto nivel de calidad y fiabilidad de las llamadas. Como a cada usuario se le asigna una franja horaria única, no hay interferencias entre usuarios, aunque utilicen la misma banda de frecuencias. Esto significa que, en comparación con otras tecnologías celulares, es menos probable que las llamadas realizadas con US-TDMA se corten o tengan una calidad deficiente.

Por último, US-TDMA es altamente escalable y puede soportar un gran número de usuarios en un solo canal. Esto la convierte en una tecnología ideal para aplicaciones como las comunicaciones de seguridad pública y las redes militares, en las que un gran número de usuarios necesita comunicarse en una cantidad limitada de espectro.

Desventajas de US-TDMA

Aunque US-TDMA tiene muchas ventajas, también presenta algunas desventajas. Una de las mayores desventajas de US-TDMA es que requiere una sincronización muy precisa entre la estación base y el dispositivo del usuario. Si la sincronización es incorrecta, la señal puede perderse o corromperse, con la consiguiente pérdida de calidad o interrupción de las llamadas.

Otra desventaja de US-TDMA es que es menos eficiente en zonas de baja intensidad de señal. Como a cada usuario se le asigna una franja horaria única, si la señal es débil puede que no haya suficientes franjas horarias disponibles para atender a todos los usuarios de la zona. Esto puede dar lugar a llamadas de baja calidad o caídas.

Por último, US-TDMA es menos segura que otras tecnologías celulares como CDMA. Como cada franja horaria se asigna a un usuario concreto, es posible que un atacante escuche una llamada interceptando la franja horaria del usuario.

US-TDMA frente a CDMA

En lo que respecta a las tecnologías celulares, existen dos estándares principales que compiten entre sí: US-TDMA y CDMA. Aunque ambas tecnologías utilizan el procesamiento digital de señales para transmitir voz y datos, difieren en la forma de acceder al espectro radioeléctrico.

En US-TDMA, a cada usuario se le asigna una franja horaria única en la misma radiofrecuencia. En cambio, CDMA utiliza una técnica de espectro ensanchado que asigna un código único a cada usuario. Esto permite que varios usuarios transmitan simultáneamente en la misma banda de frecuencias, pero las señales se codifican y descodifican mediante un complejo algoritmo para evitar interferencias.

Una de las ventajas de CDMA es que ofrece un mayor nivel de seguridad que US-TDMA. Como a cada usuario se le asigna un código único, es mucho más difícil que un atacante intercepte una llamada. Sin embargo, CDMA es menos eficiente que US-TDMA y requiere más ancho de banda para transmitir la misma cantidad de datos.

US-TDMA frente a GSM

Otra tecnología celular con la que se suele comparar US-TDMA es GSM, o Sistema Global de Comunicaciones Móviles. Aunque ambas tecnologías utilizan TDMA para transmitir voz y datos, difieren en la forma en que gestionan la calidad y fiabilidad de las llamadas.

Una ventaja de US-TDMA sobre GSM es que ofrece un mayor nivel de calidad y fiabilidad de las llamadas. Como a cada usuario se le asigna una franja horaria única, no hay interferencias entre usuarios, aunque utilicen la misma banda de frecuencias. Esto significa que, en comparación con GSM, es menos probable que las llamadas realizadas con US-TDMA se corten o tengan una calidad deficiente.

Sin embargo, GSM se utiliza más en todo el mundo y ofrece mejor cobertura global que US-TDMA. Esto se debe a que GSM utiliza una banda de frecuencias diferente a US-TDMA y es compatible con más redes celulares de todo el mundo.

US-TDMA y comunicación por satélite

Por último, US-TDMA también se utiliza en sistemas de comunicación por satélite. En la comunicación por satélite, US-TDMA se utiliza para permitir que varios usuarios compartan el limitado ancho de banda disponible en el satélite. Al dividir la señal en distintas franjas horarias, US-TDMA permite a varios usuarios transmitir datos o señales de voz por un mismo canal, pero en distintos momentos. Esto hace que la comunicación por satélite sea más eficaz y rentable que otras tecnologías como FDMA o CDMA.

Conclusión

En conclusión, US-TDMA es una tecnología celular digital que utiliza la multiplexación por división en el tiempo para transmitir múltiples llamadas o flujos de datos simultáneamente por un único canal de radio. Aunque US-TDMA tiene muchas ventajas, como su alta eficiencia y la calidad de las llamadas, también presenta algunas desventajas, como la necesidad de una temporización muy sincronizada y una menor seguridad en comparación con otras tecnologías celulares como CDMA.

Sin embargo, US-TDMA se sigue utilizando ampliamente en diversas aplicaciones, como teléfonos móviles, Internet inalámbrico, comunicaciones de seguridad pública y redes militares. Tanto si es usted un profesional experto en tecnología como si simplemente siente curiosidad por las últimas innovaciones en telecomunicaciones, US-TDMA es una tecnología importante que debe conocer.