Transcript Tema Nº 3: Técnicas de Multiplexado en tiempo

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ
Departamento de Ingeniería Electrónica
TEMA III
Parte Primera
MULTICANALIZACIÓN POR
DIVISIÓN DE TIEMPO
TDM
Indice:
1. Introducción
2. Definición de Multicanalización por
3.
4.
5.
6.
7.
División de Tiempo.
Teorema del Muestreo.
Proceso de sincronización de Cuadros
o Tramas.
TDM con entradas analógicas y
digitales.
Jerarquía de TDM.
El Sistema T1
INTRODUCCION
MULTICANALIZACION:
UN SOLO CANAL Y VARIOS MENSAJES
TDM: DEFINICION
La TDM es el proceso de transmitir
por un mismo canal varias señales las
cuales
han
sido
muestreadas
sincrónicamente en el tiempo y
secuencialmente intercaladas.
TIEMPO
TIEMPO DE MUESTREO
Un Ciclo de Transmision
Ejemplo de aplicación de TDM
t1
t2
t3
Proceso de Sincronización de
Cuadros o Tramas
En el receptor TDM se requiere la
sincronización de los cuadros (tramas)
de modo que los datos multicanalizados
recibidos se puedan clasificar y dirigir al
canal de salida apropiado.
Dos maneras enviar la sincronización hasta el receptor son:
Línea adicional que llegue al receptor desde el transmisor.
Señal de sincronismo implícita en el mensaje enviado.
Proceso de sincronización de
Cuadros o Tramas
Canal de
Sincronismo
Canal de Datos
1
1
1
1
0
0
1
0
1
Trama de Datos
y Sincronismo
0
Sincronización por línea adicional
A través de la línea adicional se envía la
señal de sincronismo del sistema.
Datos TDM
Señal de Sincronismo
Sincronización incluida en las
tramas o cuadros
Se puede multicanalizar junto con las palabras de
información en un sistema TDM de N canales con
la transmisión de una palabra de sincronización
de K bits única al principio de cada cuadro.
En el receptor la sincronización de cuadros se
recupera de la señal TDM por medio de un
circuito sincronizador de cuadros, el cual
correlaciona la señal TDM regenerada con la
palabra de sincronización única esperada.
Sincronización incluida en las
tramas o cuadros
Formato de sincronización de cuadros
D atos
canal
N
S1
S2
...
P A LA B R A D E
SIN C R O N IZA C IO N
Sk
D atos
canal
1
D atos
canal
2
...
D atos
canal
N
S1
P A LA B R A D E
IN FO R M A C IO N
LO N G IT U D D E L C U A D R O O T R A M A
CUADRO
A N T E R IO R
CUADRO
SIG U IE N T E
Sincronización incluida en las
tramas o cuadros
Diagrama de Bloques de un Sincronizador de Cuadros
Probabilidad de errores en
Sincronización de Tramas
Ocurrirán pulsos de salida de sincronización falsos
si K bits sucesivos de información por casualidad son
iguales a los bits de la palabra de sincronización.
Para datos TDM igualmente probables, la
probabilidad de que ocurra esta sincronización falsa
es igual a la probabilidad de obtener la palabra de
sincronización única.
Es decir:
1
Pf   
2
K
 2
K
TDM con Entradas Analógicas y
Digitales
Se desea diseñar un TDM que tenga espacio para 11 fuentes.
Suponga que las fuentes tienen las siguientes especificaciones:
Fuente 1. Analógica, ancho de banda de 2 kHz.
Fuente 2. Analógica, ancho de banda de 4 kHz.
Fuente 3. Analógica, ancho de banda de 2 kHz.
Fuentes 4 a 11. Digitales, síncronas a 7200 bits/s.
Suponga que las fuentes analógicas se convertirán en palabras
PCM de 4 bits y que la sincronización de cuadros se obtendrá
por medio de un canal distinto.
TDM con Entradas Analógicas y
Digitales
TDM con Entradas Analógicas y
Digitales
La frecuencia de muestreo es f1 = 4 kHz
y se muestrea la fuente 2 dos veces en
cada revolución.
 La salida del conmutador TDM PAM de
16 kilomuestras/s.
 Los valores de muestreo analógicos se
convierten en una palabra PCM de 4
bits, de modo que la velocidad de la señal
TDM PCM a la salida del ADC es de 64
kbits/s.

TDM con Entradas Analógicas y
Digitales
 La otra frecuencia de Muestreo es f2 = 8
kHz conectado de modo que la señal
PCM de 64 kbits/s esté presente en 8 de
16 termínales.
 La velocidad de muestreo efectiva es de
64 kbits/s.
 Como las fuentes digitales generan una
corriente de datos a 7.2 kbits/s, se utiliza
el relleno de pulsos para elevar la
velocidad a 8 kbits/s.
Jerarquía de TDM
Los Sistemas TDM se agrupan en dos categorías.
PARA USO EN SISTEMAS
TELEFONICOS
PARA USO DE
SISTEMAS DIGITALES
Jerarquía de TDM
1.
La primera categoría la integran los
multiplexores utilizados junto con los sistemas
de computadoras digitales. La velocidad de
salida de estos multiplexores se ha
estandarizado a 1.2, 2.4, 3.6, 4.8, 7.2, 9.6, 14.4,
19.2 y 28.8 kbits/s, y a 10 y 100 Mbits/s.
2.
La segunda categoría de multiplexores es
utilizada por compañías comunes tales como
la American Telephone and Telegraph
(AT&T), para combinar diferentes fuentes en
una señal TDM digital de alta velocidad para
su transmisión a través de redes.
Jerarquía TDM North American
Jerarquía TDM North American
(Cont.)
Alguna cifras importantes:
 Bits

3
Salida del Canal de voz PCM  8 
 x 8 x10
 muestra 
 muestras 

  64 kbps
 segundo 
 bits 
 canales 
 bit 
Numero de Bits por Trama  8 
 x 24 
 1

 canal 
 trama 
 trama 
 bits 
 bit 
 bits 
Numero de Bits por Trama  192 
 1
  193 

 trama 
 trama 
 trama 
Velocidad
trama 
 bits 
3 
  1 . 544 Mbps
linea  193 
 x 8 x 10 
 trama 
 segundos 
Jerarquía TDM North American
(Cont.)
Tabla comparativa entre niveles
Número de
Señal Digital
Tasa de bits, R
(Mbits/s)
0.064
Numero de canales
PCM VF de
64 kbits/s
1
DS-0
Medios de Transmisión
utilizados
Pares de hilos
DS-1
1.544
24
Pares de hilos
DS-1C
3.152
48
Pares de hilos
DS-2
6.312
96
Fibra, Pares de hilos
DS-3
44.736
672
Coaxial, Radio, Fibra
DS-3C
90.254
1344
Radio, Fibra
DS-4E
139.264
2016
Radio, Fibra, Coaxial
DS-4
274.176
4032
Coaxial, Fibra
DS-432
432.00
6048
Fibra
DS-5
560.160
8064
Coaxial, Fibra
Jerarquía de Señal Sonet
A medida que han avanzado los sistemas de
fibra óptica de alta tasa de bits, los
estándares TDM originales ya no son
adecuados.
Alrededor de 1985, Bellcore (Bell
Communications Research) propuso un
estándar TDM nuevo llamado SONET
(Synchronous Optical Network), el cual
evolucionó hasta convertirse en un
estándar internacional adoptado por la
CCITT en 1989.
Jerarquía de Señal Sonet
NUMERO EQUIVALENTE DE
Nivel OC
DS-3s
DS-1s
DS-0s
OC-1
Tasa de
la línea
(Mbits/s)
51.84
1
28
672
OC-3
155.52
3
84
2016
OC-9
466.56
9
252
6048
OC-12
622.08
12
336
8064
OC-18
933.12
18
504
12096
OC-24
1244.16
24
672
16128
OC-36
1866.24
36
1008
24192
OC-48
2488.32
48
1344
32256
Jerarquía TDM CCITT
Estándar CCITT TDM utilizado en todo el
mundo, excepto en Estados Unidos y Japón.
Comparación entre TDM North
América y TDM CCITT
EL SISTEMA T1 TDM
El multiplexor TDM de primer nivel se reemplaza
con un sistema TDM PCM, el cual convierte
señales telefónicas analógicas 24 VF en un flujo de
datos DS-1 (1.544 Mbits/s).
Un tramo de línea T1 es una línea telefónica de
cable trenzado utilizado para portar el flujo de
datos DS-1 (1.544 Mbits/s).
Se utiliza una línea para transmitir y una para
recibir.
EL SISTEMA T1 TDM (Cont.)
Formato T1 TDM para un cuadro o trama.
125 useg
C anal 1
P alabra P C M
1
2
3
4
5
6
0.6477 useg
...
C anal 2
P alabra P C M
7
8
1
2
3
4
5
6
7
B it de estructura (conform ación de T ram a)
193 bits
8
C anal 24
P alabra P C M
1
2
3
4
5
6
7
8
SEÑALIZACION EN EL
SISTEMA T1
La señalización se incorpora al formato T1 al
reemplazar el octavo bit (el bit menos
significativo) en cada uno de los 24 canales de la
señal T1 mediante un bit de señalización en cada
sexto cuadro. De este modo la tasa de datos de
señalización de cada uno de los 24 canales de
entrada es (1 bit/6 cuadros)(8000 cuadros/s) =
1.333 kbits/s. El bit de encuadrado (entramado)
utilizado en los cuadros pares sigue la secuencia
001110, y en los impares 101010, de modo que se
pueden identificar los cuadros con la información
de señalización en la posición del octavo bit (en
cada canal).
SEÑALIZACION EN EL SISTEMA T1
SEÑALIZACION EN EL SISTEMA T1
SISTEMAS DE TRANSMISION DIGITAL DE
BANDA BASE CON PORTADORA T
Siste
ma
Tasa
(Mbits/
s)
Capacidad del Sistema
Medio
Código de
líneas
Separaci
ón entre
repetidor
es
Longitud
máxima
del sistema
(millas)
Canales
de voz
TV
24
-
hilos
Bipolar RZ
1
50
Velocidad
de
propagació
n de
errores en
el sistema
10-6
T1
1.544
Numero de
señal
digital
DS-1
T1C
3.152
DS-1C
48
-
hilos
Bipolar RZ
1
-
10-6
T1D
3.152
DS-1C
48
-
hilos
Duobinario
NRZ
1
-
10-6
T1G
6.443
DS-2
96
-
hilos
Nivel 4 NRZ
1
200
10-6
T2
6.312
DS-2
96
-
Hilos(1
)
B6ZS RZ (2)
2.3
500
10-7
T3
44.736
DS-3
672
1
Coax.
B3ZS RZ (2)
(3)
(3)
(3)
T4
274.176
DS-4
4032
6
Coax.
Polar NRZ
1
500
10-6
T5
560.160
DS-5
8064
12
Coax.
Polar NRZ
1
500
4 x10-7
CONCLUSION
¡ Un mismo origen, que a través de
distintos caminos nos llevan a un
destino común !
Fin
Tema III
Primera Parte
GRACIAS