Qué es la tecnología SOTDMA

Tecnología SOTDMA (Self-Organized Time-Division Multiple Access)

¿Por qué el sistema SOTDMA?

• El espectro radioeléctrico se ha vuelto cada vez más importante para las comunicaciones digitales (móviles)
  
• El espectro radioeléctrico es un medio muy limitado por lo que las frecuencias usadas deben ser reutilizadas a lo largo del planeta
  
• Algunas frecuencias limitan la comunicación al alcance de la vista, lo que permite su reutilización con gran asiduidad, sin embargo otras frecuencias viajan a lo largo del planeta
  

Por lo tanto este sistema pretende alcanzar:

1. Utilización de frecuencias que permitan un corto alcance con el fin de que estas puedan ser reutilizadas
   
2. Utilización de sistemas ya existentes.
   
3. Auto organización de las transmisiones.
   

Elementos del sistema


El sistema combina:

• Un equipo de comunicaciones digital. Características de visión directa de la banda de frecuencias de VHF.
  
• Un receptor GNSS. Nos permite la exactitud para la sincronización
  
• Una computadora
  
• Un algoritmo para la organización del enlace digital vía radio. El algoritmo de control es denominado SOTDMA. El objetivo de este algoritmo es el de permitir transmisiones de corta duración, desde diferentes estaciones, y organizadas en función de una base de tiempos, de manera que los conflictos entre ellas se vean minimizados
  
  
  
  
  
  
  

  ¿Qué ocurre cuando dos buques intentan enviar su identificación al mismo tiempo a un tercero?
  
  
  Supongamos dos buques que intentan comunicarse a la vez mediante VHF 16 con un tercer buque. ¿Cuál sería el resultado?
  
  

  Estas preguntas se resuelven positivamente utilizando el sistema SOTDMA, debido a sus características:
  
  
  

  
  
  • TDMA (Time División Multiple Access), que facilita un aprovechamiento correcto de las frecuencias de trabajo VHF
    
  • El algoritmo de auto organización, el cual hace posible resolver las situaciones de saturación del sistema y permite la utilización del sistema por un gran número de estaciones
    
  • Fuerte discriminación de las señales débiles
    
    

    Modos de operación
    
    

    
    
    
    
    Cada estación individual es la responsable de su organización y es ella quien determina su propia frecuencia de las trasmisiones.

    
    
    

    

    
    
    Duración de la trama y del spot

    Los sistemas TDMA dividen el canal de comunicaciones en fracciones de tiempo, definiendo en primer lugar una trama. La trama SOTDMA tiene una longitud de 1 minuto de duración. El comienzo de cada trama puede ser diferente entre estaciones, pero todas las estaciones tratan de conseguir coordinar el comienzo de la trama en función del Tiempo Universal Coordinado (UTC). Una fuente muy precisa es requerida para conseguir la sincronización, por lo que se emplearán receptores GNSS para tal fin.

    La trama es a su vez dividida en slots de tiempo. El slot de comienzo debe de ser el mismo para todas las estaciones participantes.

    
    
    

    
    
    
    
    
    
    
    Diferentes fases que sigue el proceso

    1.- Fase de inicialización
    
    
    Comienza cada vez que se enciende una estación y dura un minuto.
    En él la estación monitoriza el canal de enlace para determinar su actividad además de identificar a otras estaciones participantes así como a los slots ya asignados.

    2.- Fase de entrada en la red
    
    
    La estación seleccionará su primer slot de transmisión y se preparará para hacerse visible en el enlace de datos.
    
    
    

    
    
    
    
    

    3.- Fase de la primera trama
    
    
    Durante esta fase la estación se encuentra continuamente localizando sus slots NTS y transmitiendo sus posiciones.
    Una vez que se alcanza el primer NTS un nuevo NS y un nuevo NTS son seleccionados para las próximas transmisiones.
    Este proceso es continuado hasta que ha pasado un minuto desde que se alcanza el primer NSS.

    
    

    
    
    
    
    
    

    • NSS Slot de comienzo nominal
      
    • NTS Slot nominal de transmisión
      
    • SI Intervalo de selección
      
    • NI Incremento nominal. Número de slot por min. por la velocidad de reporte deseada
      
    • NS Slot nominal nuevo
      
    
    
    

    4.- Fase de operación continua
    
    
    La estación realiza sus transmisiones en los slots asignados (NTS) y comienza la cuenta atrás del “slot time out” utilizado para indicar los minutos que el slot va a ser ocupado. Una vez se alcanza cero, un nuevo NTS es seleccionado dentro del intervalo SI de la forma descrita anteriormente. Esta fase es mantenida hasta que el sistema sea apagado, pase al modo asignado o cambie su velocidad de reporte.
    
    

    Organización en áreas de elevada carga de datos
    
    

    r limitada por el alcance sobre el horizonte (pero siempre menor de las 200 mn que garantizan la distancia de seguridad)
    

    • Zona Aloha. Cualquier estación ubicada en el interior de esta zona que intente reutilizar el mismo slot provocará el efecto de anulación de la misma en la estación receptora (R).
      
    • Zona de discriminación. En el interior de esta zona todas las transmisiones que se realicen mediante slots reutilizados pueden producir el efecto de anulación o de discriminación.
      
    • Zona de protección. Dentro de esta zona todas las estaciones se encuentran organizadas de acuerdo al algoritmo SOTDMA.
      
    
    
    
    
    

    Información suministrada por el Prof. Juan Carlos Rasero Balón, Universidad de Cádiz