El canal de retorno en una red HFC es un medio compartido entre cientos de abonados. El acceso de estos debe realizarse de manera ordenada y perfectamente controlada, de forma que se aproveche al máximo el ancho de banda disponible. El control de acceso al medio se realiza mediante ciertos protocolos y métodos de acceso múltiple. Los métodos básicos de acceso múltiple son: TDMA, FDMA, y CDMA; acceso múltiple por división en tiempo, frecuencia, y código, respectivamente. Sobre estos métodos se montan los llamados protocolos de capa MAC (Medium Access Control). Estos protocolos se encargan de supervisar el acceso de los distintos abonados a los slots temporales, portadoras, canales, etc. disponibles, y asignan a cada uno una dirección que los identifica y distingue, conceden autorizaciones para el acceso al medio, y resuelven conflictos entre peticiones.

El acceso múltiple por división temporal (TDMA) consiste en la segmentación del tiempo en que los usuarios pueden acceder al medio para transmitir datos. De esta manera, todos los abonados comparten la totalidad del ancho de banda disponible pero sólo lo utilizan durante los períodos de tiempo en los que les es permitido. Estos períodos se llaman slots o ranuras temporales. En un esquema de transmisión TDMA rígido, a cada abonado le corresponde una ranura determinada y sólo puede transmitir en ella. Un sistema más eficiente asignaría dinámicamente los slots a los usuarios que los requirieran para optimizar el uso del espectro.

El acceso múltiple por división en frecuencia (FDMA) consiste en segmentar el espectro disponible en canales independientes que se asignan a los distintos abonados. Cada uno de ellos transmite en el canal o grupo de canales que se le asigna, y dispone de él durante todo el tiempo. Llevando al límite el esquema FDMA, puede dividirse el ancho de banda disponible en miles de subcanales que se asignan a los abonados aisladamente o en grupos, de acuerdo con las necesidades de capacidad de transmisión de cada uno. Estamos hablando entonces de sistemas multiportadora como los que se han comentado antes.

En la práctica, el método de acceso múltiple más empleado consiste en una mezcla de TDMA y FDMA, en un intento de aprovechar las ventajas de ambos métodos. Se divide el ancho de banda disponible en un cierto número de subcanales, y se emplea un esquema TDMA dentro de cada uno de ellos. Los cablemódems reciben los datos de manera contínua y sólo tienen en cuenta aquellos que les están destinados. En cambio, la transmisión por el canal de retorno es a ráfagas. Los cablemódems transmiten ráfagas de símbolos de longitud variable dentro de ranuras temporales que vienen determinadas por el reloj de cabecera.

Mientras que en los sistemas tradicionales de acceso múltiple TDMA ó FDMA la discriminación entre distintos usuarios se realiza mediante separación en tiempo o frecuencia, respectivamente, de los canales, el CDMA está basado en una secuencia-firma especial que se asigna a cada usuario para asegurar la discriminación entre señales. Esta secuencia se emplea para ensanchar, al mismo tiempo, el espectro de la señal transmitida. Dicha técnica de transmisión-multiplexado se conoce como “acceso múltiple por división de código de secuencia directa con espectro ensanchado” (DS/SS-CDMA). Existen distintas familias de secuencias para CDMA, de distintas longitudes, y con distintas características de ortogonalidad. La longitud determina el número de secuencias diferentes de que podremos disponer, y por tanto, el número máximo de usuarios distintos (CDMA también se puede utilizar junto con TDMA para aumentar este número). En cuanto al grado de ortogonalidad, interesa que sea lo mayor posible para poder distinguir mejor las secuencias.

En un sistema CDMA, las señales de cada usuario se expanden espectralmente hasta ocupar todo el ancho de banda disponible. Cada usuario ve al resto como señales interferentes y su capacidad de transmisión dependerá del número total de usuarios distintos que comparten el medio y de la presencia mayor o menor de ruido e interferencias externas. El CDMA se puede utilizar junto con las técnicas habituales de modulación digital (BPSK, QPSK, 16-QAM), pero para que la eficiencia espectral (bits/s/Hz.) sea comparable a la de otros métodos es imprescindible que todas las estaciones transmisoras tengan las mismas referencias temporales con una precisión cuanto más alta mejor. Esto permite mantener la ortogonalidad de las secuencias en recepción y por tanto la eficacia del discriminador. Se dice entonces que se trabaja con CDMA síncrono (S-CDMA). Actualmente, sólo una empresa, Terayon, emplea S-CDMA en sus cablemódems.