11 de agosto del 2003 sesión 01. 2 Multiplexing (Multicanalización) ¿Porqué Multiplexing?
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11 de agosto del 2003 sesión 01
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11 de agosto del 2003
11 de agosto del 2003
sesión 01sesión 01
2
Multiplexing (Multicanalización)Multiplexing (Multicanalización)
• ¿Porqué Multiplexing?• ¿Porqué Multiplexing?
3
Técnicas de MulticanalizaciónTécnicas de Multicanalización
• ¿Cuáles son las técnicas de Multiplexación?• ¿Cuáles son las técnicas de Multiplexación?
4
• Versión FM en el dominio óptico– Rango:
• 16 oc-48 40 Gbps• 32 oc-192 320 Gbps
• Diferencias: con FDM– Separación entre bandas debe ser
muy grande.
• Versión FM en el dominio óptico– Rango:
• 16 oc-48 40 Gbps• 32 oc-192 320 Gbps
• Diferencias: con FDM– Separación entre bandas debe ser
muy grande.
WDMWDM
5
TT TT
TDM (Time Division Multiplexing)
TDM (Time Division Multiplexing)• Asignación Cíclica del turno de los usuarios• Asignación Cíclica del turno de los usuarios
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EjemploEjemplo
• Multicanalización de dos canales– Utilizamos PCM por cada canal– PCM (Pulse Code Modulation)
• la señal analógica de voz transmitida en una línea telefóncia (BW- 4kHz) se muestrea a una velocidad de al menos 8KHz (Tm=125 mseg), utiliza de 8 a 12 bits.
– Por cada “frame” (marco) utilizamos 1 bit de sincronización.
• Multicanalización de dos canales– Utilizamos PCM por cada canal– PCM (Pulse Code Modulation)
• la señal analógica de voz transmitida en una línea telefóncia (BW- 4kHz) se muestrea a una velocidad de al menos 8KHz (Tm=125 mseg), utiliza de 8 a 12 bits.
– Por cada “frame” (marco) utilizamos 1 bit de sincronización.
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Dato Canal 1 Dato Canal 2 Sinc. Dato Canal 1 Dato Canal 2 Sinc.
Frame (125 seg.) Frame (125 seg.)
8
136kbs136kbsTT TT
8 bits por muestra8 bits por muestra
128kbs de datos8kbps de señalización128kbs de datos8kbps de señalización
9
I
2
1
I
2
1
IR
R
R
2
1
IR
R
R
2
1
ii Fracción del tiempo que la fuente está transmitiendoFracción del tiempo que la fuente está transmitiendo
iRiR Velocidad de transmisión de cada fuente Velocidad de transmisión de cada fuente
Statistical TDMStatistical TDM
• Modelo matemático• Modelo matemático
10
• Rendimiento si modelamos utilizando M/D/1– Utilización (función de tiempo en que el
servidor esta ocupado) del canal.
– Número de frames en un STDM.
– Tiempo de atrazo(tiempo de residencia).
• Rendimiento si modelamos utilizando M/D/1– Utilización (función de tiempo en que el
servidor esta ocupado) del canal.
– Número de frames en un STDM.
– Tiempo de atrazo(tiempo de residencia).
IRCTT ADTMss /1; IRCTT ADTMss /1;
)1(2
2
N
)1(2
2
N
)1(2/)2( sa TT )1(2/)2( sa TT
11
Ejemplo Ejemplo • 10 líneas de 9600 bps, son multiplexeadas con
TDM. Ignorando los bits de overhead.¿Cuál es la capacidad total requerida para tener una TDM asincrónica (estadístico)?Asumiendo que se desea limitar el promedio de utilización de una línea al .80 y asumiendo que cada línea esta ocupada el 50% del tiempo.¿Cuál es la capacidad requerida para obtener un TDM estático?
• 10 líneas de 9600 bps, son multiplexeadas con TDM. Ignorando los bits de overhead.¿Cuál es la capacidad total requerida para tener una TDM asincrónica (estadístico)?Asumiendo que se desea limitar el promedio de utilización de una línea al .80 y asumiendo que cada línea esta ocupada el 50% del tiempo.¿Cuál es la capacidad requerida para obtener un TDM estático?
12Figure 4.28
TDMTDM9.6 Kbps9.6 Kbps
transmisóndevelentradasdeCTDM ___# transmisóndevelentradasdeCTDM ___#
KbpsC
KbpsC
TDM
TDM
96
6.9*10
KbpsC
KbpsC
TDM
TDM
96
6.9*10
entradadecanaldel ___ entradadecanaldel ___
SoluciónSolución
13
KbpsC
KbpsC
IRC
C
T
ADTM
ADTM
ADTM
ADTM
S
60
8.0/)6.9*10*5.0(
//
)/1(*
KbpsC
KbpsC
IRC
C
T
ADTM
ADTM
ADTM
ADTM
S
60
8.0/)6.9*10*5.0(
//
)/1(*
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Puntos ImportantesPuntos Importantes
• Formato del Frame DS1– DS1 (CCITT): Señalización asociada al canal– DS1 (CCITT): Señalización de canal común– DS1 (Transmisión de Voz)– DS1 (Transmisión de Datos)
• Jerarquías T1• Formato del Frame E1• Jerarquías
• Formato del Frame DS1– DS1 (CCITT): Señalización asociada al canal– DS1 (CCITT): Señalización de canal común– DS1 (Transmisión de Voz)– DS1 (Transmisión de Datos)
• Jerarquías T1• Formato del Frame E1• Jerarquías
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• PDU (Physical Data Unit) – 24 canales de datos, cada canal con
• Señalización por Robo de Bit • Frames que no son múltiplo de 6• 8 bits de datos (64 kbps por canal)• Frames (marco) múltiplos de 6, el primer frame• 7 bits de datos (56Kbps por canal)• 1 bit de señalización (8Kbps por canal)
– 1 bit de sincronización al inicio del frame• voz muestreada a 8 KHz• 1.544 Mbps (T1)
• PDU (Physical Data Unit) – 24 canales de datos, cada canal con
• Señalización por Robo de Bit • Frames que no son múltiplo de 6• 8 bits de datos (64 kbps por canal)• Frames (marco) múltiplos de 6, el primer frame• 7 bits de datos (56Kbps por canal)• 1 bit de señalización (8Kbps por canal)
– 1 bit de sincronización al inicio del frame• voz muestreada a 8 KHz• 1.544 Mbps (T1)24 * 8 + 1 =24 * 8 + 1 =
125mseg125mseg
DS1 (CCITT):Señalización asociada al canal
DS1 (CCITT):Señalización asociada al canal
16
11
242411
242411
2424
11
2424
77
11
55
11
66
11
55
11T0=64kbsT0=64kbsT1=1.544MbpsT1=1.544Mbps
T2=6.312MbpsT2=6.312Mbps
T3=44.7MbpsT3=44.7Mbps
T3=32.064 MbpsT3=32.064 Mbps
T4=274.176MbpsT4=274.176Mbps
T4=97.728MbpsT4=97.728Mbps
JerarquíasJerarquías
17
E1E1
• PDU (Physical Data Unit) – 32 canales
• 30 canales de voz • Señalización Fuera de banda• 2 canales de sincronización
• voz muestreada a 8 kHz• 2.048 Mbps
• PDU (Physical Data Unit) – 32 canales
• 30 canales de voz • Señalización Fuera de banda• 2 canales de sincronización
• voz muestreada a 8 kHz• 2.048 Mbps
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E0=64kbsE0=64kbs
11
323211
323211
3232
11
3232
E1=2.048MbpsE1=2.048Mbps
E2=8.448MbpsE2=8.448Mbps
44
11 E3=34.368MbpsE3=34.368Mbps
44
11E4=139.264MbpsE4=139.264Mbps
Jerarquías: EnJerarquías: En
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SONET(Syncronuous Optical NETwork)
SDH(Syncronous Digital Hierarchy)
SONET(Syncronuous Optical NETwork)
SDH(Syncronous Digital Hierarchy)
• ¿Qué es SONET?• ¿Qué es SONET?
20
SONETSONET• PDU (Physical Data Unit)
– 810 canales• 783 de SPE (Syncronous Payload Envelope)• Señalización Fuera de banda:
– 27 de Sobrecarga (“Overhead”).– Cada canal de un octeto (“byte”).– Ciclo de 125 ms.– Por lo tanto, necesita una línea con capacidad de
51.84 Mbps
• PDU (Physical Data Unit)– 810 canales
• 783 de SPE (Syncronous Payload Envelope)• Señalización Fuera de banda:
– 27 de Sobrecarga (“Overhead”).– Cada canal de un octeto (“byte”).– Ciclo de 125 ms.– Por lo tanto, necesita una línea con capacidad de
51.84 Mbps
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T1T1STS-1=51.84MbpsSTS-1=51.84Mbps
STS-3=155.52MbpsSTS-3=155.52Mbps
44
11
STS-12=622.08MbpsSTS-12=622.08Mbps
T1T1
T1T1
3:13:1 4:14:1
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STS (Syncronuous Transport Signal)STM son siglas para SDH.STS (Syncronuous Transport Signal)STM son siglas para SDH.
STM-1STM-1 STM-4STM-4
Mux en SONET (SDH)Mux en SONET (SDH)
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1 2 3 4 5 6
Ejemplo 1Ejemplo 1• ¿Cuál es la capacidad mínima de un canal
que multicanaliza 6 canales con el siguiente formato?– Cada ranura tiene 10 bits.– Cada frame tiene un bit de sincronización.– Tiempo de transmisión del frame es de 500
milisegundos.
• ¿Cuál es la capacidad mínima de un canal que multicanaliza 6 canales con el siguiente formato?– Cada ranura tiene 10 bits.– Cada frame tiene un bit de sincronización.– Tiempo de transmisión del frame es de 500
milisegundos.
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Solución 1Solución 1
KbpsRD
segRD
segRD
TiempoBitsRDC
122
500/61
500/)110*6(
/#
KbpsRD
segRD
segRD
TiempoBitsRDC
122
500/61
500/)110*6(
/#
24
Ejemplo 2Ejemplo 2• ¿Cuál es el número optimo de niveles de una
señal digital de un canal con una SNR = 30dB si se desea multiplexear 5 fuentes. Donde cada fuente es un “stream” de datos digitales obtenidos de una señal analógica con un ancho de banda de 1 Khz, y se desea tener un SNR de cuantización de 60 dB. Además se desea que cada muestra utilice una ranura en el frame, también se desea utilizar un bit de framing y un slot de señalización?
• ¿Cuál es el número optimo de niveles de una señal digital de un canal con una SNR = 30dB si se desea multiplexear 5 fuentes. Donde cada fuente es un “stream” de datos digitales obtenidos de una señal analógica con un ancho de banda de 1 Khz, y se desea tener un SNR de cuantización de 60 dB. Además se desea que cada muestra utilice una ranura en el frame, también se desea utilizar un bit de framing y un slot de señalización?
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Solución 2Solución 2
RDC
KbpsRD
msegRD
msegT
khzT
fT
bitsn
n
bitsnn
n
s
s
Cs
f
f
s
122
5.0/61
5.0
2/1
2/1
61
1105*10
1067.9
76.102.660
RDC
KbpsRD
msegRD
msegT
khzT
fT
bitsn
n
bitsnn
n
s
s
Cs
f
f
s
122
5.0/61
5.0
2/1
2/1
61
1105*10
1067.9
76.102.660
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Solución 2Solución 2
KhzH
KbpsH
KbpsH
SNRCH
SNRHC
Shanon
RDC
KbpsRD
24.12
967.9/122
)10001log(/122
))1(/(log
)1(log
:
122
2
2
KhzH
KbpsH
KbpsH
SNRCH
SNRHC
Shanon
RDC
KbpsRD
24.12
967.9/122
)10001log(/122
))1(/(log
)1(log
:
122
2
2
27
Solución 2Solución 2
nivelesV
V
V
HCV
VHC
Nyquist
KK
HC
32
2
2
2/log
log2
:
)24.12*2/(122
2/
2
2
nivelesV
V
V
HCV
VHC
Nyquist
KK
HC
32
2
2
2/log
log2
:
)24.12*2/(122
2/
2
2
31
Página del cursoPágina del cursohttp://miscursos.ruv.itesm.mx/
32
Teléfonos en cabinaTeléfonos en cabina01 800 83 473 00
33
S.I.S.I.http://info09.ruv.itesm.mx:8080/itesm/sir/SIRParticipantServlet
34
Producción y transmisión a cargo
de la Universidad Virtual del Sistema
Tecnológico de Monterrey
Producción y transmisión a cargo
de la Universidad Virtual del Sistema
Tecnológico de Monterrey
35
D.R.Universidad Virtual
del Sistema Tecnológico de
Monterrey
Mty. México2003
D.R.Universidad Virtual
del Sistema Tecnológico de
Monterrey
Mty. México2003
36
¿Problemas con el S.I?¿Problemas con el S.I?1 800 8 36 60 00 y 1 800 8 34 73 00 ext. 6941
