T´ ecnicas de espectro ensanchado (SS) y de acceso m´ ultiple por divisi´ on de c´ odigo (CDMA) Sergio Fernando Jaramillo Colorado, Escuela Colombiana de Ingenier´ ıa Julio Garavito sergio.jaramillo-c@mail.escuelaing.edu.co Resumen—Debido a la creciente demanda de servicios de telecomunicaciones tales como la voz, datos y la utilizaci´ on de diversas aplicaciones en equipos m´ oviles, se requieren altas tasas de transferencia y capacidad del espectro para proveer a la creciente poblaci´ on de usuarios calidad de servicio. Este articulo explica las t´ ecnicas de SS(Spread spectrum) utilizados y la t´ ecnica de acceso al medio CDMA, la cual permite el uso simultaneo de una banda amplia de frecuencias por parte de m´ ultiples usuarios. Se estudiara la historia de los est´ andares IS-95 e IS-136 en la evoluci´ on de los sistemas de telefon´ ıa m´ oviles y su sus ventajas y desventajas con respecto a tecnolog´ ıas precedentes, se mostrara de manera hist´ orica como fue la disrupci´ on tecnol´ ogica entre 2G y 3G y a su vez como los sistemas celulares han adoptado t´ ecnicas de acceso h´ ıbridas entre tiempo y frecuencia con el fin de mejorar el rendimientos en la redes, El control de potencia, el rehuso de frecuencias, la resistencia a interferencias y la seguridad. I. I NTRODUCCI ´ ON A lo largo de la evoluci´ on de las tecnolog´ ıas m´ oviles, los sistemas celulares han sido relevantes para la sociedad los ´ ultimos 25 a˜ nos, debido al auge y al impacto de sus servicios ubicuos para la comunidad de todos los estratos sociales. En particular en el espectro radioel´ ectrico en el cual operan los sistemas de 1G,2G y 3G, es un bien legitimo del estado de cada pa´ ıs, por lo que es necesario su regulaci´ on y estandarizaci´ on, las normas IS-95 e IS-136 muestran las caracter´ ısticas de cada red, como lo es su rango en frecuencia, su se˜ nalizaci´ on, modulaci´ on, anchos de banda, etc. La norma IS-136 mas conocida como D-AMPS(Digital Advance Mobile Phone System), implementada en Am´ erica como la primera red de telefon´ ıa m´ ovil de segunda generaci´ on dio el paso a las comunicaciones digitales y una mejora substancial del uso del espectro aplicando t´ ecnicas TDMA(Acceso M´ ultiple por Divisi´ on de Tiempo), Por otra parte el est´ andar IS-95 mas conocido como CDMA, introdujo el concepto de espectro ensanchado y trajo la mejora substancial de la utilizaci´ on del espectro. Esta tecnolog´ ıa abri´ o la brecha para la modernizaci ´ on a las redes 3G las cuales implantan mejores caracter´ ısticas de red que sus tecnolog´ ıas precedentes. II. ESTADO DEL ARTE II-A. SS(Spread spectrum) Un sistema de espectro ensanchado se define el cual cuya energ´ ıa media de la se˜ nal modulada es expandida a lo largo de un ancho banda mas amplio, lo que puede diferenciarse de los sistemas AM (Amplitud modulada) o FM (Frecuencia modulada), cuyo ancho de banda es por lo menos dos veces mayor comparado con AM y por lo menos cuatro veces mayor con FM. Se dice que estos sistemas intercambian una mayor anchura de banda de transmisi´ on con una densidad espectral de potencia mas baja y a su vez permiten un mayor rechazo a las se˜ nales de interferencia que hay presentes en la banda de frecuencia. Los sistemas SS ofrecen la posibilidad de compartir el es- pectro con sistemas de banda estrecha convencionales debido que existe la posibilidad de transmitir a una potencia inferior en la banda de paso de los receptores de banda estrecha como se ve en la Figura 1. Debido a que la se˜ nal transmitida resultante es una se˜ nal de densidad de baja potencia y banda ancha semejante al ruido, esta caracter´ ıstica permite que la se˜ nal no sea detectada f´ acilmente por un receptor, de tal manera la recepci´ on se basa en la correlaci´ on de la se˜ nal modulada o un filtro adaptado, gracias a esta propiedad otro receptor al que no esta destinada la transmisi´ on no detecta la informaci´ on de banda base, ni se producen interferencias a otros usuarios del espectro. [1] Figura 1. Se˜ nal SS(Espectro ensanchado) La t´ ecnica de espectro ensanchado proporciona cierta seguridad al mensaje con respecto a otros sistemas que no emplean esta t´ ecnica, la codificaci´ on proporciona un direccionamiento selectivo mediante la implementaci´ on de c´ odigos de acceso m´ ultiple diferentes por lo que permite que m´ ultiples usuarios transmitan simult´ aneamente en la misma banda de frecuencia. II-A1. T´ ecnicas de espectro ensanchado: Existen diversos tipos de t´ ecnicas de espectro ensanchado, las cuales nacieron tras la segunda guerra mundial por la necesidades