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MULTIPLEXACIN POR DIVISIN DE TIEMPO Alejandra Virginia Andara Albornoz

CI: 23.444.242 aleandara94@gmail.com

Ana Fabiola Araujo Snchez CI: 21.364.219

ana.fabiz08@gmail.com

David Sal Mndez Amaya CI: 22.475.357

davidsaulm@gmail.com

Neila del Carmen Prez Montiel CI: 19.706.242

neilaperez2@gmail.com

RESUMEN: En el anlisis de los procedimientos que

involucraron la CODEC, la TDM y el sistema troncal E1,

para la transmisin de datos se presentaron diferentes

caractersticas. Para el proceso de codificacin y

decodificacin (codec) se observ que las muestras de la

seal de 2Vpp fueron cuantificadas y codificadas

comprimindose mediante el convertidor A/D, donde

result una seal codificada para dos leyes (ley y ley A).

En el proceso de demodulacin se accion la

decodificacin mediante un convertidor serie-paralelo,

porque la PCM de entrada estaba en secuencia serie y

por un convertidor D/A, el cual tericamente se basa en

llevar el cdigo binario a su valor original, y as obtener a

la salida la seal analgica, la cual se present un poco

desfasada. En estos procesos se hallaron los parmetros

principales para las seales moduladas y cuantificadas en

el tiempo como la TM, , Vi, VTDM-PCM. Para el experimento

de la multiplexacin de las seales se presentaron dos

seales de entrada (de 1kHZ y 2kHz) mediante el canal 1

y el 2, los cuales se multiplexaron en sus respectivos

bloques de transmisin por medio de un conmutador que

encamino y gener la seal, dependiendo directamente

del tiempo de muestreo ya definido por la tarjeta

(Ts=125s) , con lo cual result para la salida dos seales

multiplexadas que luego se distribuyeron en el receptor, y

por medio de los tiempos de trama se observaron las

diferentes sincronizaciones entre ellas. En la troncal E1 se

analiz el comportamiento de las tramas, en donde se

observ que sin importar el uso de seleccin por pulso o

por frecuencia, los sistemas de telefona reciben y

transmiten las llamadas en sus respectivas tramas a los

destinos indicados, mostrndose as su funcionamiento

dinmico, obteniendo de estos resultados el cumplimiento

de los objetivos propuestos.

1. INTRODUCCIN: la codificacin y decodificacin de los sistemas de comunicacin se basan

generalmente en la prctica de transmitir informacin

mediante adaptaciones simples para la emisin y

recepcin, donde tambin se involucran aspectos como la

multiplexacin que facilitan dicho proceso de transmisin,

gracias a que permite transmitir la informacin por

diferentes vas al mismo tiempo. Por ello es relevante su

comprensin aplicada a seales como la voz, lo que

justifica el estudio de esta prctica y conlleva a la

demostracin de diferentes estudios como la CODEC y la

TDM.

La CODEC (Codificacin en Lnea) demuestra el

funcionamiento de la codificacin y decodificacin en las

transmisiones de digital a digital, en los almacenamientos

en los cifrados de seales para obtener la transmisin

adecuada en un sistema de comunicacin comn,

permitiendo as la reproduccin o manipulacin de la

informacin en un formato ms apropiado para estas

operaciones, por ello se presentan dos leyes de

cuantificacin para estos procesos, la ley A y la ley , las

cuales son aplicadas en USA y Japn conjuntamente y en

Europa, Venezuela en conjunto con el resto del mundo,

respectivamente, Debido a ello se reconoce su

2

demostracin en esta prctica mediante los anlisis de

seales. En la TDM el estudio de las seales se hace por

multiplexacin o por la transmisin por medio de dos

ms canales de informacin por lo cual se demuestra en

esta prctica las diferentes aplicaciones que tiene la

multiplexacin, ya que en la realidad las redes de

transmisin deben ser ampliadas en infinitos canales

segn los usuario presente en el sistema de

comunicacin, conllevando este estudio a una aplicacin

conjunta entre la idealidad y la prctica real.

Los diferentes conjuntos de aplicaciones generan

diferentes expectativas con respecto a los sistemas de

comunicaciones a nivel mundial, he aqu por ello que se

realiza el estudio de las troncales de comunicaciones

mundiales, por lo cual para esta prctica se har nfasis

en una troncal que no es asntota llamada la troncal de

Europa (U.E), mediante el estudio experimental de su

primera jerarqua, la E1.

Los parmetros que se presentan en los

experimentos de codificacin y decodificacin como

tambin en la multiplexacin son de suma importancia

para determinar los anlisis de las seales resultantes,

con lo cual entran cuestionamientos en el proceso

analtico como: Cmo es el anlisis de las seales

moduladas y demoduladas segn sus parmetros

calculados y las aplicaciones del Codec y la TDM?, y

Cul es la demostracin precisa de un proceso comn

de un sistema troncal E1?, justificando as la ejecucin de

la prctica experimental y la investigacin terica para su

estudio.

2. OBJETIVOS

Objetivo General: Analizar los diferentes procedimientos que involucran la CODEC, la TDM y el

sistema troncal E1 en la transmisin de seales.

Objetivos Especficos:

Analizar las seales resultantes en la modulacin

y la demodulacin de la CODEC.

Analizar las seales moduladas mediante las

leyes A y en la CODEC.

Analizar las seales resultantes de la

multiplexacin en la TDM.

Comparar los parmetros determinados para la

CODEC y la TDM.

Analizar los procesos de las llamadas y las

troncales en el sistema troncal E1.

3. MARCO TERICO:

o Codificacin y decodificacin (CODEC)

Los cdec (codificador-decodificador) son pequeos

programas capaces de transformar un flujo de data o

seal. La seal original se comprime, encripta, se enva y

la seal recibida se reproduce o manipula. Los cdec se

usan generalmente para comprimir sonido o video. En un

video con sonido puede haber diferentes tecnologas,

programas o hardware, pero para que funcionen deben

encapsularse juntos a travs de un cdec. El cdec no es

propiamente un formato de data. Los formatos, como

MPG, AVI o MOV pueden almacenar informacin

codificada bajo diferentes cdec.

En otras palabras un cdec, o

compresor/descompresor, es un tipo de software o

hardware diseado para comprimir y descomprimir

transmisiones y seales de video y audio. Algunas

aplicaciones de cdec comunes incluyen la edicin de

video, la transmisin de medios y las videoconferencias.

Un cdec utiliza un circuito de hardware para llevar a

cabo una conversin de digital a analgica, as como

tambin una conversin de analgica a digital. Las

seales analgicas son transmitidas en un dispositivo

electrnico como una computadora a travs de

una fuente de video como una cinta VHS. El cdec

comprime o reduce el tamao de la entrada de audio y

video digital para acelerar la transmisin y permitir una

mejor calidad.

Caractersticas de los cdec:

1) Eliminar la redundancia o todo aquello que no vaya a

ser percibido por el destinatario de la informacin o bien

quede ms all de los objetivos de calidad de la seal

recibida, en cuyo caso se habla de codificador de fuente

2) Aumentar la redundancia de modo que el decodificador

pueda eventualmente detectar y corregir errores que se

hayan producido en la recepcin de seales o smbolos,

hablndose en este caso de codificador de canal.

3) Hacer que los datos codificados sean ilegibles salvo

que se conozca el cdigo, mediante encriptadores o

cifradores.

4) Permitir la transmisin de datos sobre un canal con

unos determinados recursos y limitaciones, que

correspondera en el modelo empleado en la TMC al

transmisor-codificador y que (especialmente en

telecomunicaciones) es denominado modulador.

o Tcnicas de multiplicidad por divisin de

tiempo (TDM)

3

La TDM es un proceso bsico en telefona digital,

ya que permite combinar diferentes seales de voz

digitalizadas y enviarlas por el mismo canal de

transmisin. De esta forma las seales digitales PCM se

multiplexan formando lo que se conoce como tramas

PCM.

El sincronismo entre el transmisor y el receptor

debe ser exacto a fin de que no se produzca distorsin

cruzada (cross-talk) entre los diferentes canales.

Para lograr esta sincronizacin, en algunos sistemas

se transmite impulsos especiales de sincronizacin,

incluidos en la misma seal de banda de base o por

canales separados, lo cual permite un control exacto de la

sincronizacin. Existen dos tipos de TDM:

Sncrona: Los sistemas de multiplexin sncrona

poseen la ms alta eficiencia, pero requieren de

esquemas muy elaborados para la distribucin de

la seal de reloj maestro. El reloj maestro

gobierna todas las fuentes.

Fig. 4. Representacin de la sincronizacin de un

sistema.

Asncrona: Este tipo de TDM, tambin

denominada estadstica, emplea multiplexores

asncronos que son utilizados para fuentes de

datos digitales que operan en un modo de

arranque-paro, produciendo paquetes de

caracteres con espaciamiento variable entre

paquetes. Las ranuras se asignan

dinmicamente.

o Jerarqua digital

Fig. 5. Representacin de la distribucin

de canales.

Una Jerarqua Digital, llamada tambin

Jerarqua PCM, es una secuencia ordenada de

velocidades de informacin (en bps) que

constituye cada una un nivel jerrquico dado.

Estas jerarquas se utilizan exclusivamente para

la transmisin de datos, pero la tendencia actual es la de

establecer una sola red por la cual se pueda transmitir

voz, datos e imgenes

Fig. 6. Sistemas de Troncales mundial.

Sistema Troncal E1: El sistema E1, denominado

tambin CEPT-1 PCM-30, es el Nivel 1 de la

Jerarqua Europea. La trama contiene 32 ranuras

de tiempo, RT, de las cuales 2 son para

sealizacin y alineacin, y 30 para los canales

de Voz/Datos.

En los sistemas de Europa siempre se codifica la

PCM con 8 bits, ya que para la sealizacin se utilizan 2

ranuras de la trama.

Caractersticas de la seal transmitida

Las seales se muestrean a 8000 muestras por

segundo

Las muestras resultantes se codifican en 8

dgitos binarios

El cdigo de lnea es HDB3 RZ

La trama es de 256 dgitos

La frecuencia de sealizacin es de 2048kHz,

aunque en la prctica se dice 2048kbps

La duracin de la trama es de 125s y la de cada

dgito de 488ns

La multitrama, formada por 16 tramas, tiene una

duracin de 2 mseg

4 PROCEDIMIENTO

4

Fig. 8. Conexin de la tarjeta PCM para los

experimentos 1 y 2.

Para el experimento #1 sobre codificador-

decodificador (cdec), se procedi a conectar el mdulo

MCM30/EV como se muestra en la Fig. 8 con una seal

analgica de entrada de 2kHzcon 2 Vpp generada por la

tarjeta electrnica (punto 58), la cual pas por un filtro

pasa bajas el cual ya estaba integrado en el modulador

del cdec, un convertidor analgico- digital y luego por un

bloque paralelo-serie, con lo que se obtuvo la seal

modulada PCM (punto 63), mediante los mtodos de ley A

y ley por medio de la seleccin del suiche(SW7). Luego,

se conect el sistema para la demodulacin, donde se

realiz el proceso inverso, se pas por un bloque serie-

paralelo, un convertidor digital analgico y un filtro, con el

fin de obtener la seal analgica.

Para el experimento #2 acerca de la

multiplexacin por divisin de tiempo (TDM) se conect de

manera similar que el experimento anterior (cdec), pero

esta vez se le agrego otra seal analgica de entrada de

1kHz con 2Vpp en el segundo canal (punto 59) y se

cambi el SW6 a canal dos para realizar el proceso de

multiplexado. Finalmente, luego de pasar por el receptor

se recuperarlas seales analgicas.

Fig. 9. Tarjeta usada para el estudio de la trama

E1.

Iniciando el experimento #3 se procedi a

conectar los telfonos (3 de pulsos y 1 de frecuencia

DTMF) a las cuatro interfaces de usuarios de la tarjeta,

en los cuales se asignaron propiedades de pulso y

frecuencia por medio de un suiche ubicado en cada

telfono. Luego de haber conectado los telfonos se

procedi hacer el estudio de llamadas.

Para el estudio de las tramas se conect el

osciloscopio a la salida de la tarjeta, mostrando las tramas

de los telfonos mediante la seleccin de cada trama por

medio de dos suiches que determinaba la trama en la

conexin de salida.

5 DESARROLLO EXPERIMENTAL

Experimento 1: CODEC.

ANLISIS DE LAS SEALES RESULTANTES DE LA DEMODULACIN Y LA MODULACIN

En el mdulo MCM30/EV se present a la entrada una seal mensaje sinusoidal de 2 kHz, la cual se conect a la entrada (TP-58) del CODEC 1 para PCM/TDM como se muestra en la figura 10.

Fig. 10. Conexin de la tarjeta para la CODEC.

Cuando la seal mensaje se encontr en la parte de transmisin (Tx), primeramente pas por un filtro pasa bajo con un rango de frecuencia de 300 -3400 Hz, esto con el fin evitar efectos aliasing. Este tipo de efecto causa que seales continuas distintas se tornen indistinguibles cuando se muestrean digitalmente.

Posteriormente se encontr con el cuantificador, el cual procedi a realizar un redondeo de los valores muestreados para generar un conjunto de valores. Dichos valores pasaron luego por el convertidor analgico-digital

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(CAD) en el cual codific asignndoles un nmero binario a los valores muestras cuantificados. Estos procesos se rigen bajo las leyes de compresin A o .

El BIT CK represent la seal de reloj de

muestreo, es decir, estableci los instantes de tiempo en lo que se produce el muestreo de la seal de entrada. En el TP-63 se muestra la seal transmitida por el CODEC 1, la cual se presenta en la figura 11.

Fig. 11. Seal PCM de salida del modulador (azul), seal de entrada (amarilla).

En la recepcin del CODEC, se recibe la seal transmitida la cual fue decodificada por el convertidor digital-analgico, esto para hacer posible la conversin de las muestras PCM en valores binarios a muestras de valores analgicos cuantificados.

La seal mensaje en valores cuantificados pasa por un filtro pasa bajo con un rango de frecuencia de 300-3400 Hz para eliminar los efectos de ruido y/o distorsin de la seal recibida. En la salida del receptor del CODEC (TP-64) se present la seal mensaje como se muestra en la figura 12.

Fig. 12. Seal de entrada al sistema (amarilla) y seal de salida (azul).

Se puede observar que la seal de salida ajustndose el osciloscopio para una mejor observacin entre ambas seales result que la seal de salida estaba desfasada 90 de la seal de entrada.

Este proceso prctico permiti una mayor comprensin del funcionamiento de un cdec. En el proceso de transmisin, observamos que una seal mensaje para poder ser transmitida pas por un filtro pasa bajo para evitar transmitir interferencia o ruido; sigue su camino por el cuantificador y el codificador, los cuales cuantificaron cada muestra PCM en su misma banda base para luego asignarles un valor binario y hacer posible su transmisin. En la cuantificacin, debido al redondeo de valores en las muestras puede presentarse ruidos de cuantificacin y ser transmitido simultneamente con lo cual a la salida del modulador la seal que se present no fue perfecto pero aun as cumpli con lo esperado.

Ahondando ms en dicho proceso, se presenta que

la frecuencia de muestreo nos da a conocer la cantidad de muestras de amplitudes tomadas por unidad de tiempo en el proceso de muestreo de la seal mensaje. De acuerdo al Teorema de Muestreo de Nyquist-Shannon, esta frecuencia solo determina el ancho de banda base de la seal muestreada, es decir, limitar la frecuencia mxima de las componentes sinusoidales que forman a la seal de entrada. Entonces, con este teorema junto a la perspectiva matemtica, una mayor frecuencia de muestreo para una seal no debe interpretarse como una mayor fidelidad en la reconstruccin de la seal. El proceso de muestreo es reversible, esto quiere decir que, desde el punto de vista matemtico, la reconstruccin de la seal puede realizarse en modo exacto, es decir, no aproximado.

Profundizando en el proceso de codificacin, ste se

bas en una estructura comn, en primer lugar, extrajo la informacin redundante de las muestras, de modo que el envo de esa informacin pudo ser reconstruido luego en el receptor. En segundo lugar, llevan a cabo aproximaciones de la seal, con el fin de poder reducir la tasa de bits de la seal al ser transmitida. Por ltimo el codificador se encarg de encontrar el modo ms eficiente para poder enviar todos esos datos e informacin extra de forma binaria.

Cuando la seal de entrada estuvo ya codificada

pas por un convertidor paralelo/serie, en el cual se introdujeron los datos de manera paralela al registro de desplazamiento (SR), esto fue posible, ya que cada etapa tena su propio un control para efectuar la precarga de la informacin en cada bit. Para presentar los datos en la salida del transmisor, la seal del reloj fue suministrada suministrada, permitiendo as que los datos circularan por los flip-flops y finalmente fuesen presentados de manera serial y sincrnica con el reloj.

En el proceso de recepcin, la seal trasmitida fue

recibida por el decodificador realizando la conversin de las muestras PCM en valores analgicos cuantificado mediante los convertidores serie- paralelo, (debido a que

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la seal PCM es de secuencia serie) y digital-analgico, esto con el fin de recuperar la informacin en la seal mensaje. Finalmente. Esta seal se filtra a travs de otro filtro pasa bajo para eliminar los ruidos o distorsiones adquiridos en el proceso de transmisin (ruidos de cuantificacin) o en el canal.

El convertidor serie /paralelo del receptor se efectu

tambin mediante la ayuda de un registro de desplazamiento. Este registro a su vez present una entrada de reloj sincrnico con la seal de datos que permiti que los datos evolucionaran en las etapas del SR. Despus de una serie determinada de ciclos del reloj, un conjunto de registros leyeron los valores de los bits internos del SR, guardando el estado y presentando la informacin de manera paralela. Esta informacin lleg al decodificador, el cual identific el smbolo transmitido y contenido en la seal recibida, el cual estuvo normalmente bajo un criterio de mxima verosimilitud. El decodificador finalmente expres los datos con la forma que tena antes del modulador, la seal analgica de entrada (figura 12).

DETERMINACIN DE TM, , Vi, VTDM-PCM.

La mayora de estos sistemas son comandados por un reloj, de modo que todos los impulsos o bits tienen la misma duracin . ste es un parmetro importante si

se quiere conocer otras caractersticas del sistema como la duracin del smbolo T o la velocidad de informacin Vi. sta ltima es de gran importancia pues en estos sistemas es notable conocer la cantidad de informacin que produce la fuente o se transmite por unidad de tiempo, en bits por segundo (bps).

Adems, para que la seal de entrada o el mensaje como tal pueda ser muestreado debe cumplir con el Teorema de Muestreo de Shannon. En este se especifica: Una seal x(t) pasabajo cuya frecuencia mxima es fm, se puede especificar unvocamente por sus valores o muestras x(nTs), con n=0,1,2,, tomados en una serie de instantes discretos, llamados instantes o puntos de muestra, separados cada Ts=1/fs segundos, donde fs2fm. En este contexto, fs es la frecuencia de muestreo o Frecuencia de Shannon y Ts es el Intervalo de muestreo y tambin son parmetros significativos en el sistema.

Se trabaj con el bloque circuital PCM-TDM (Multiplexacin por divisin de tiempo de seales PCM) de la tarjeta MCM30/EV. Para el presente experimento solo se trabaj con una seal mensaje como entrada, es decir, el nmero de canales M necesarios corresponder a la unidad, tal como el bloque fue ajustado en el Switch 6 (1 CH).

Como se coment, el periodo Ts corresponde al intervalo de Shannon y el conjunto de impulsos en l incluidos se llama trama. Cada seal est asignado a un intervalo o ranura de tiempo de duracin Tm=Ts/M que contiene en PCM NRZ (Sin retorno a cero) los n impulsos de duracin por muestra. Segn lo aclarado M=1, por lo que el intervalo de tiempo de la seal Tm ser igual al

intervalo de Shannon Ts. En PCM/TDM, la duracin del bit se calcula por medio de:

=

Tambin es relevante conocer el nmero de impulsos por segundo, a esto se le conoce como Velocidad de modulacin o velocidad de sealizacin y se expresa en baudios. En este caso se encontrara la Velocidad de modulacin para la PCM/TDM, por lo que corresponder a VPCM-TDM. Esta es igual a la inversa de la duracin de un bit (1/ ). En un sistema binario, tal como lo es este bloque, la velocidad de informacin y la velocidad de modulacin PCM/TDM son numricamente iguales, con la condicin de que la codificacin se ha efectuado sin redundancia agregada.

A continuacin se presentan los datos y clculos necesarios para la determinacin de los parmetros antes indicados:

Partiendo de las especificaciones tcnicas de la tarjeta MCM30/EV el nmero de bits asociado n es igual a 8 bits y los niveles de amplitud m es igual a 2 ya que claramente es un sistema binario. El nmero de smbolos N total es entonces N= mn = 28 = 256 smbolos. Adems, su Frecuencia de muestreo o Frecuencia de Shannon fs est tambin establecida y es de 8kHz, por lo que, de manera terica es posible hallar el intervalo de Shannon Ts mediante:

Ts = 1

=

1

8000 = 0.125ms

=

=

0,125

8 =15,625s

Ahora, de manera experimental es viable tambin encontrar el intervalo de Shannon Ts, como se mencion anteriormente, estos sistemas son comandados por el reloj, que corresponde al punto 60 en la tarjeta MCM30/EV con el nombre TS1. Adems, esta tarjeta tambin proporciona una seal de bit clock que pertenece al punto 62 y el cual indica un ciclo por cada muestra, es decir, la onda cuadrada nos indica la duracin del bit y adems el inicio y el final del smbolo.

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Fig. 13. Seal del reloj Seal del Bit-Clock.

Es posible entonces observar en la figura que un ciclo del reloj (seal amarilla-canal 1) corresponde a un bit y que existen 8 ciclos del reloj entre una onda cuadrada y la siguiente para la seal azul-canal 2, que pertenece a la seal del bit clock. Esto nos confirma de manera experimental la especificacin de la tarjeta para el nmero de bits asociado n=8.

El osciloscopio proporciona como dato el tiempo transcurrido de la seal (en este caso de la seal del reloj que gobierna el sistema) en un cuadro de la pantalla que corresponde a 25s. Por lo que es factible el uso de una regla de tres para determinar el tiempo transcurrido en un ciclo del reloj que corresponde a aproximadamente tres divisiones de dicho cuadro de la pantalla y que a su vez, como se ha dicho es la duracin de un bit, que conocemos como . Aclaramos 5 divisiones por cuadro. La regla de

tres es entonces:

1 cuadro (divisiones) Tiempo (seg) Un ciclo del reloj, correspondiente a un bit (divisiones) Tiempo del bit, correspondiente a (seg)

Despejando =

* Divisiones en un

ciclo del reloj =25s

5 *3 Divisiones = 15s

Como se manifest anteriormente =

; si

queremos despejar el intervalo del tiempo de la seal Tm, que como se explico es igual al Intervalo de Shannon Ts, nos resulta:

Ts= ()(n) = (15s)(8)=0,12ms

Se observa entonces que este valor Ts coincide por solo un pequeo margen de error (debido al ojo humano al momento de determinar las divisiones), tanto de manera experimental como de manera terica, es decir, 0,12ms y 0,125ms, respectivamente.

Se determina la velocidad de informacin Vi por medio de;

Vi=

=

8

0,12 =66,67kbps (Experimental)

Vi=

=

8

0,125 =64kbps (Terico)

Y adems, la velocidad de modulacin VTDM-PCM mediante:

VTDM-PCM = 1 =

1

15s = 66,67kbaudios (Experimental)

VTDM-PCM = 1 =

1

15,625s = 64kbaudios (Terico)

Se verifica entonces que la velocidad de informacin y la

velocidad de modulacin en un sistema binario son

numricamente iguales.

CODEC

TM (seg) 0.125m

(seg) 15

Vi (bps) 66.67k

VTDM-PCM (bps) 66.67k

Tabla N1. Datos determinados para el

proceso de la CODEC.

ANLISIS DE LA SEAL MODULADA

CON LEY A Y LEY .

La cuantificacin no uniforme o logartmica es un

tipo de cuantificacin digital en el que se utiliza una tasa

de datos constante, pero se diferencia de la cuantificacin

uniforme debido a que, como paso previo a la

cuantificacin, se hace pasar la seal por un compresor

logartmico.

Como en la seal resultante la amplitud del

voltaje sufre variaciones menos abruptas, la posibilidad de

que se produzca un ruido de cuantificacin grande

disminuye. A la salida del sistema, la seal digital ha de

pasar por un expansor o decompresor, que realiza la

funcin inversa al compresor logartmico. Se le llama

compansor a la combinacin del compresor y el expansor.

El proceso de cuantificacin no uniforme

responde a una caracterstica determinada llamada Ley de

Codificacin o de Compresin. En el campo de las

comunicaciones telefnicas, la Ley es el sistema de

cuantificacin logartmica de una seal de audio empleada

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en Estados Unidos y Japn. Mientras que la Ley A es

usada en Europa y el resto del Mundo. Son utilizados

principalmente para audio de voz humana dado que

explota las caractersticas de sta.

Ambos tienen una complejidad baja, y debido a

esto no introduce prcticamente retardo Algortmico, Es

por esto la gran importancia del conocimiento y

entendimiento de estas Leyes. La tarjeta MCM30/EV

permite, mediante su bloque circuital PCM/TDM, el estudio

de ambas leyes como se muestra a continuacin:

LEY A:

Fig. 14. Seal mensaje de entrada a 0V

(Amarilla-Canal 1)/Seal modulada con Ley A

(Azul-Canal 2)

En la Figura 14 se muestra la seal mensaje a la

entrada del sistema que tiene una amplitud de 0V

(Amarilla-Canal 1) y adems, la seal modulada con Ley A

(Azul-Canal 2), a la salida PCM del sistema en la punta 63

del bloque circuital de la tarjeta. En dicha figura es

complicado reconocer el cdigo o palabra binaria

resultante, es por eso que se debe trabajar con otra seal

que indique la longitud (inicio y fin) de la muestra o

smbolo, como lo es la seal del Bit Clock (punta 62 de la

tarjeta), y adems, que muestre la duracin de un bit,

como lo es un ciclo del Reloj (TS1-punta 60 de la tarjeta).

Fig. 15. Seal del reloj TS1 (Amarilla-Canal 1)/

Seal modulada con Ley A (Azul-Canal 2)/

Seal del Bit Clock (Verde-Canal 4).

En la figura 15 se observan las seales

necesarias nombradas. La seal Amarilla corresponde al

Reloj (TS1), la seal verde corresponde a la seal del Bit

Clock y la seal Azul continua indicando la salida PCM del

sistema con Ley A. Como ya se manifest un ciclo del

reloj me indica la duracin de un bit, adems es

importante aclarar que el cdigo PCM es unipolar NRZ, es

decir, presenta dos niveles de voltaje pero solo un nivel de

amplitud y no retorna a cero. Adems, como premisa se

seala que voltaje positivo indica 1 y voltaje negativo

indica 0.

Con esto aclarado es posible reconocer el cdigo

binario resultante. Se observa entonces que dicho cdigo

est constituido prcticamente por bits 0 y 1 alternados.

Es decir:

01010101

LEY :

Fig. 16. Seal mensaje de entrada a 0V

(Amarilla-Canal 1)/Seal modulada con Ley

(Azul-Canal 2)

Para trabajar con la Ley se debe cambiar el

switch 6 del bloque PCM/TDM de la tarjeta de Ley A a Ley

.En la figura 16 se aprecia la seal mensaje a la entrada

del sistema con 0 V(Amarilla-Canal 1), y adems, la seal

modulada PCM con Ley . De igual manera y debido a las

mismas razones que en el estudio para Ley A se deben

incluir para la determinacin del cdigo binario las seales

del reloj y bit Clock, que corresponden a la seal amarilla

y verde, respectivamente, en la figura 17.

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Fig. 17. Seal del reloj TS1 (Amarilla-Canal 1)/

Seal modulada con Ley (Azul-Canal 2)/

Seal del Bit Clock (Verde-Canal 4).

Partiendo de la misma premisa manifestada en la

ley A (Voltaje Positivo=1 y Voltaje negativo=0) se observa

que el cdigo binario resultante est constituido

preponderadamente por bits 1.Es decir:

01111111

Experimento 2: TDM.

ANLISIS DE LAS SEALES

RESULTANTES DEL PROCESO DE

MULTIPLEXACIN.

Fig. 18. Seal de entrada del canal 1 de 2kHz

(amarilla) y seal de entrada del canal 2 de

1kHz (azul)

Para el experimento por multiplexacin de tiempo

(ATM), se inici con una seal mensaje de 1kHz (seal

azul) y con otra de 2kHz (seal amarilla Fig. 18) a 2Vpp.

Las diferentes seales estn limitadas a una banda de

frecuencia de 3,4kHz por los filtros pasabajas que posee

cada entrada.

Fig. 19. Seal de entrada del canal 1 de 2kHz (amarilla) y

seal del TS1 (azul)

La sealanalgica que se aplic en la entrada del

punto 58 de la parte de transmisin, se present con un

flujo de seal PCM de 64kbits/s (Vi), que se definipor

medio de las especificaciones ya presentes en la tarjeta

MCM30, ya que esta es la velocidad del bit del canal para

La seal PCM. El nmero de bits result ser de 8,

correspondientes a cada instante de muestreo de la

seal. Al pasar por el control del time slot (TS1) se realiz

el muestreo secuencial de las seales debido a que la

TDM divide el dominio del tiempo en ranuras para cada

mensaje, entonces cada trama fue formada por un ciclo

completo del conmutador, el cual proporcion la

sincronizacin de la seal para mantener al distribuidor

acorde con ste. (seal azul Fig. 19).

Fig. 20. Seal de entrada del canal 1 de 2kHz

(amarilla), seal de entrada del canal 2 de 1kHz

(azul) y seal PCM-TDM con el SW6 en canal 1

(seal rosada)

Al colocar el suiche (SW6) en el canal (CH1) se

observ que solo se transmiti la seal de mayor

frecuencia (seal amarilla de 2kHz Fig. 20), la cual pas

por el conmutador y se obtuvo la seal de salida PCM-

TDM (seal rosada Fig. 20), debido a que la frecuencia

de muestreo depende de la seal de mayor frecuencia.

Entonces como la otra frecuencia (seal azul de 1kHz Fig.

10

20) fue menor que la frecuencia mxima sta result

sobremuestreada, pero este sobremuestreo no representa

ningn problema.

Fig. 21. Seal de entrada del canal 1 de 2kHz

(amarilla), seal de entrada del canal 2 de 1kHz

(azul) y seal PCM-TDM con SW6 en canal 2

(seal rosada)

La seal al pasar por el convertidor analgico-digital se cuantific y codific y su salida se present de forma paralela, por ello la seal pas por un convertidor paralelo-serie, ya que la seal PCM de banda base es una secuencia serie. Finalmente a la salida del transmisor (punto 63) los dos canales de 64 kb/s se combinaron en un flujo de 128 kb/s (Vi) y se gener una seal compuesta PCM-TDM que contiene las muestras de entrada entrelazadas en forma peridica en el tiempo (seal rosada Fig. 21).

DETERMINACIN DE TM, , Vi, VTDM-PCM.

Segn las especificaciones tcnicas del mdulo

MCM30, la frecuencia de muestreo es de:

= 8

Y el nmero de bits es igual a:

= 8

Se pudieron calcular de forma analtica los siguientes

parmetros mediante las siguientes formulas:

El intervalo de muestreo (duracin de la trama)

=1

=

1

8= 125

Intervalo de tiempo asignado a cada canal (TIME

SLOT)

=

=

125

2= 62,5

Intervalo de tiempo asignado a cada bit (BIT TIME)

=

=

62,5

8= 7,8125

Velocidad del bit del canal

=

=

8

125= 64 /

Velocidad del bit del flujo TDM-PCM (BIT RATER)

VTDM PCM =1

=

1

7,8125= 128 /

NUMERO DE BITS

n=8bits

FRECUENCIA MAXIMA DEL

CANAL TELEFONICO

Fm= 4kHz

INTERVALO DE MUESTREO

Ts=125seg

INTERVALO DE TIEMPO

ASIGNADO A CADA CANAL

Tm=62,5seg

INTERVALO DE TIEMPO

ASIGNADO A CADA BIT

=7,8125seg

VELOCIDAD DEL BIT DEL

CANAL

Vi= 64kbit/s

VELOCIDAD DEL BIT DELL FLUJO TDM-

PCM

VTDM-PCM=128Kbit/s

Tabla N2. Datos calculados analticamente

Para los clculos experimentales se obtuvo

inicialmente 10 , mediante los espacios (cada cuadro

del osciloscopio) en la grfica del reloj (Fig. 17) para la

TDM, donde se hall el tiempo que abarc el bit del reloj,

logrndose obtener el tiempo de cada uno de los 8 bits

(n).

=10

5 4 = 8

Y el nmero de bits y la la frecuencia de

muestreo es de:

= 8

11

= 8

Por medio de este dato experimental se pudo calcular

los siguientes parmetros mediante las siguientes

formulas:

El intervalo de muestreo (duracin de la trama)

=1

=

1

8= 125

Intervalo de tiempo asignado a cada canal (TIME

SLOT)

=

=

125

2= 62,5

Velocidad del bit del canal

=

=

8

125= 64 /

Velocidad del bit del flujo TDM-PCM (BIT RATER)

VTDM PCM =1

=

1

8= 125 /

NUMERO DE BITS

n=8bits

FRECUENCIA MAXIMA DEL

CANAL TELEFONICO

Fm= 4kHz

INTERVALO DE

MUESTREO

Ts=125seg

INTERVALO DE TIEMPO

ASIGNADO A CADA CANAL

Tm=62,5seg

INTERVALO DE TIEMPO

ASIGNADO A CADA BIT

=7,8125seg

VELOCIDAD DEL BIT DEL

CANAL

Vi= 64kbit/s

VELOCIDAD DEL BIT DELL FLUJO TDM-

PCM

VTDM-PCM=125Kbit/s

Tabla N3. Datos calculados experimentalmente.

COMPARACIN DE LOS VALORES

OBTENIDOS DE TM, , Vi, VTDM-PCM.

Primeramente se analiz y se comprendi el

comportamiento de las seales mediante la

multiplexacin y la codificacin de ellas, obteniendo

ciertos aspectos importantes. Conociendo el concepto del

muestreo y que la caracterstica principal en este proceso

es la frecuencia, ya que se toman las muestras en un

intervalo de frecuencia que es propia del mensaje, se

procede hallar ciertos parmetros para dichos proceso de

multiplexacin y de codificacin, y en ellos protagoniza la

frecuencia de shannon, con lo cual se logr notar que el

conmutador es el que efecta fs(frecuencia de Shannon)

revoluciones por segundo extrayendo una muestra de

cada entrada durante cada revolucin permitiendo as la

transmisin de muestras necesarias y recuperar

finalmente la seal, este proceso generaliza el muestreo.

Lo que resulta de mayor enfsis para esta prctica es el

resultado del intervalo del muestreo y su relacin con la

velocidad de la informacin.

CODEC TDM

TM (seg) 0.125m 62.5

(seg) 15 8

Vi (bps) 66.67k 64k

VTDM-PCM (bps)

66.67k 125k

Tabla N4. Datos resultantes de los parmetros

determinados experimentalmente.

Fig. 22. Seal del reloj (Amarilla) para la

codificacin de lnea

12

Fig. 23. Seal del reloj (Amarilla)para la

TDM.

Se pudo obtener para la CODEC un =15s

(obtenido por medio de la fig. 22), dicho parmetro result

mayor que el =8s (obtenido por medio de la fig. 23) del

proceso de la TDM, se analiza que dicha diferencia de

valores es debido a una importante circunstancia, y es que

conociendo que el proceso de muestreo normal que se

presenta en una codificacin se caracteriza por ocupar la

banda base con slo una seleccin de muestra

permitiendo que cada muestra enviada en la frecuencia

del mensaje sea menor que la cantidad de muestras

enviadas en el proceso de la TDM, resulta ser la

multiplexacin la va de preferencia para dicha

transferencia de seales, debido a que el proceso de

multiplexacin por divisin de tiempo ahorra espacio en la

banda base, permitiendo que varias muestras se enven

en una sola banda de frecuencia o intervalo de muestreo

(Ts), es de lgica comprender que el valor del para este

proceso es menor en tiempo, porque la frecuencia de

muestreo aumenta en proporcin con la cantidad de

muestras enviadas.

Luego de obtener los valores del tiempo para

cada uno de los 8 bits (n), se not que al momento de

hallar el intervalo asignado a cada canal (TM) se observ

la diferencia entre dichos valores (0.125m>62.5),

resultando mayor la trama de la CODEC que fueron

definidas por las ventanas de tiempo ranuras (punto TS

time slot). Conocindose que el intervalo para cada

trama (TM) depende proporcionalmente del nmero de

canales con que se vaya a trabajar, o visto desde el punto

real, depende de la cantidad de usuarios conectados al

sistema. Siendo este el caso que defini la diferencia

entre la trama de la CODEC y la trama de la TDM, ya que

para la codificacin se efectu el estudio por medio de un

canal (CH1) siendo M=1, y en cambio para la TDM se

utilizaron los dos canales disponibles en la tarjeta MCM-

30/EV siendo M=2 y por tal disminuye el tiempo de la

trama.

La determinacin de las velocidades de

informacin y la de TDM-PCM (Vi y VTDM-PCM) se hallaron

de igual forma para la CODEC y la TDM por medio del

intervalo de cada canal (TM), del tiempo de cada bit () y

de la cantidad de los bits (n) definidos por la trama del

tiempo que resultaron ser 8 bits (cumpliendo as con las

caracterstica de la transmisin de audio). Las dos

velocidades Vi y VTDM-PCM resultaron ser iguales para la

CODEC, ya que el intervalo de muestreo de la seal fue

igual al intervalo de cada canal (Ts=TM) porque solo se

present un canal (M=1). A diferencia del proceso de

multiplexacin, donde se presentaron dos canales por lo

cual el intervalo de cada canal (TM) result ser la mitad

del intervalo de muestreo (Ts) resultando as la VTDM-PCM

casi el doble de la velocidad de la informacin

(125s2*64s).

Ya conocindose las diferencias en los resultados

experimentales se da a conocer, que las mismas

diferencias se presentaron para los datos calculados

mediante las especificaciones de la tarjeta MCM-30/EV,

con lo cual se comprueba que dichos valores tanto

experimentales (obtenidos por medio de las seales del

reloj Fig. 22 y 23) como calculados, resultaron

aproximadamente iguales, con rango de errores ideales.

Finalmente se comprob que el proceso de codificacin y

multiplexacin fue realizado de manera perfecta con el

correcto funcionamiento de la tarjeta MCM-30/EV y las

conexiones adecuadas.

EXPLICACIN DE CMO AMBOS

RECEPTORES PUEDEN RECIBIR LA SEAL

MENSAJE DEL CANAL 1.

Fig. 24. Seal PCM de un canal (Rosada) de

mayor frecuencia y las seales de la entrada de

13

los canales 1(Amarilla) y 2(Azul) de 2kHz y

1kHz respectivamente.

Fig. 25. Seal PCM multiplexada de los dos

canales (Rosada) y las seales de la entrada

de los canales 1(Amarilla) y 2(Azul) de 2kHz y

1kHz respectivamente.

Luego de efectuarse correctamente el proceso de

multiplexacin en el transmisor se procedi a estudiar las

seales receptadas por el proceso de demodulacin, aqu

la seal PCM obtenida (seal rosada Fig. 25) fue

deconmutada por medio de un distribuidor, el cual

bsicamente separ las muestras (2 seales) y las

distribuy a ambos bloques respectivamente.

Para el proceso de demodulacin de las

muestras obtenidas por el distribuidor en el punto 63

(seal PCM) se encuentran caracterizados los procesos

de conversin, y de decodificacin. Los procesos de

conversin se efectan por medio del convertidor serie-

paralelo, ya que la seal PCM de entrada al demodulador

es de secuencia serie, por cual se lleva a paralela para

poder aplicar la decodificacin y obtener la seal

analgica esperada por el receptor usuario. Este

proceso de decodificacin se realiza por medio del

convertidor digital-analgico, con lo cual antes de

obtenerse la seal esperada tambin acta en la seal un

filtro de 3.4kHz pasabaja, limpiando la seal y

adaptndola por medio de su ganancia a la salida

esperada, todo ello para ambos canales.

En el curso de la seal por el convertidor digital-

analgico entra como papel protagnico el time slot (TS1 y

TS2), el cul bsicamente tiene la funcin de determinar el

seccionado o la trama de 8 bits (n), dependiendo

proporcionalmente de una seal de reloj (Fig. 22 y 23) que

acata el comportamiento debido en cada frecuencia del

canal (f1=2kHz y f2=1kHz), ambas tramas (TS1 y TS2),

permiten obtener la salida segn la conmutacin que se

quiera realizar con el usuario.

Inicialmente al proceder la conexin comn del

receptor se tenan los suiches 8 y 9 en la posicin TS1 Y

TS2 respectivamente representando este procedimiento

una conmutacin no temporal, ya que la conmutacin

temporal es el proceso que consiste en una retencin en

memoria de la muestra a conmutar, por tal es como si la

informacin llegada al usuario uno sea la misma que

emiti inicialmente, con lo cual no hay variacin ni

necesidad de una memoria al conmutarse la seal. Este

proceso se muestra claramente en la Fig. 25, donde las

seales de ambos canales fueron iguales a las seales

transmitidas por dichos canales.

Fig. 26 Seal PCM multiplexada de los dos

canales (Amarilla) y las seales de salida de los

canales 1(Amarilla) y 2(Azul) de 2kHz y 1kHz

respectivamente.

Para realizar la funcin principal y corroborar el

objetivo como tal de la prctica, se colocaron ambos

suiches (SW8 y SW9) en posicin del canal 1 (CH1

f1=2kHz) como lo exigi la prctica (Fig. 27), en donde el

tiempo de trama 1 est formada por un ciclo completo de

ventanas que contienen los datos de la seal del primer

canal que dependen del tiempo de muestreo (Ts), el cual

proporcionalmente est definido por la frecuencia del

mensaje 1 de 2kHz, determinando y definiendo ambas

seales a esa misma frecuencia , con lo cual a la salida de

ambos receptores (out1 y out2) las seales resultaron de

2kHz (Fig. 28).

14

Fig. 27. Conexin del proceso de PCM-TDM con

cambio del SW9 y 8 a TS1.

Este procedimiento de conmutacin es aplicado

en las audioconferencias, muy comnmente en foros de

internet como Skype entre otros. Determinndose as que

los usuario 1 y 2 estn en una misma frecuencia y por tal

en un mismo canal, en otras palabras estn sintonizados.

Fig. 28. Seal PCM multiplexada de los dos

canales (Amarilla) y las seales de salida de los

canales 1(Amarilla) y 2(Azul) ambas de 2kHz.

Finalizando el procedimiento se quiso comprobar

el funcionamiento de las tramas intercambiadas, para

observar su comportamiento (canal 1-TS2 y canal 2-TS1

Fig. 29), con lo cual si se pudo apreciar una conmutacin

temporal para este caso, como se observa en la Fig. 30,

en donde la seal del canal 1 tuvo una frecuencia menor a

los 1kHz del canal 2, y la seal del canal 2 result con la

frecuencia del canal 1 (2kHz).

Fig. 29 Conexin del proceso de PCM-TDM con

cambio del SW8 a TS2.

Fig. 30. Seal PCM multiplexada de los dos

canales (Amarilla) y las seales de salida de los

canales 1(Amarilla) y 2(Azul) llevndolas a

1kHz.

Experimento 3: Troncal E1.

EXPLICACIN Y ANLISIS DEL PROCESO

DE LAS LLAMADAS.

El mdulo PCM SWITCHING AND

TRANSMISSION SYSTEM o Mod.PCM/EV es uno de los

mdulos de la serie de Telefona fija. Dicha serie analiza

todas las tecnologas y sistemas utilizados hoy en da para

las comunicaciones, es decir, es un sistema utilizado para

investigar y desarrollar todos los aspectos relacionados

con la codificacin, la conmutacin y transmisin digital de

seales PCM. En concreto, desarrolla las funciones tpicas

de una central telefnica.

ste trabaja bajo un sistema multiplex PCM de

1er nivel de la Jerarqua Europea, conocido como troncal

E1 o tambin CEPT-1 PCM-30. La trama para estos

sistemas contiene 32 ranuras de tiempo, de las cuales 2

son para la sealizacin o alineacin y 30 para los canales

de Voz/Datos. La frecuencia de sealizacin es de 2048

KHz.

15

Fig. 31 .Mdulo PCM/EV, utilizado para la

demostracin del experimento de la troncal E1.

Dicho mdulo presenta cuatro interfaces de

usuario (SLIC) para la conexin de cuatro telfonos. Las

primeras tres interfaces son de seleccin o marcacin de

pulsos (PULSE) y el ltimo es de seleccin o marcacin

multifrecuencia (DMTF). La seleccin o marcacin

decdica por pulsos (PULSE) es una tcnica de

sealizacin en la cual un circuito es interrumpido de

acuerdo a una codificacin definida, usualmente un digito.

Cada uno de los diez dgitos es codificado en secuencias

de hasta diez pulsos y de ah su nombre. Se efecta

cerrando un contacto conectado en paralelo a la lnea

telefnica y abriendo un contacto conectado en serie

varias veces cuyo nmero corresponde a la cifra

seleccionada. Al advertir las interrupciones de corriente,

la central puede decodificar las cifras del nmero

seleccionado.

Ahora, para la seleccin multifrecuencia (DMTF),

tambin conocida como marcacin por pulsos, la

marcacin se representa como la suma de dos tonos, uno

de un grupo bajo y el otro de un grupo alto, con cada

grupo conteniendo cuatro tonos individuales. Es decir, las

cifras se envan por audiofrecuencia. Las frecuencias de

estos tonos fueron cuidadosamente seleccionadas de tal

forma que sus armnicos no se encuentran relacionados y

que los productos de su intermodulacin produzcan un

deterioro mnimo en la sealizacin. Este esquema

permite 16 combinaciones nicas. Diez de estos cdigos,

representan los nmeros del cero al nueve, los seis

restantes (*, #, A, B, C, D) son reservados para

sealizacin especial. La mayora de los teclados en los

telfonos contienen diez interruptores de presin

numricos mas el asterisco (*) y el smbolo de numeral (#),

tal como lo fue el caso de el experimento. Los

interruptores se encuentran organizados en una matriz,

cada uno selecciona el tono del grupo bajo de su fila

respectiva y el tono del grupo alto de su columna

correspondiente, tal como se representa en la figura

siguiente.

Fig, 32. Grupo de frecuencias DTMF (Hz)

Los aparatos telefnicos conectados tienen la

capacidad de trabajar por marcacin por pulsos o por

tonos, seleccionando el switch ubicado en la parte de

abajo del telfono, est claro que para los telfonos 1, 2 y

3 el switch se selecciona para PULSE y el ultimo se

selecciona para DTMF. En estos telfonos la lnea se

controla a travs de un dispositivo mecnico denominado

disco de marcado, pero, los circuitos integrados de gran

escala de integracin han permitido realizar dispositivos

controlados por medio de un teclado que cumplen las

mismas funciones que las del disco de marcado.

Las seales enviadas hacia al aparato telefnico

desde la central son de diferente naturaleza: de

alimentacin y de llamada. La llamada la constituye una

seal de timbre enviada por la central al usuario y se

realiza a travs del generador de timbre y del rel de

conmutacin que encamina la seal hacia el usuario.

Cuando un usuario descuelga el microauricular y marca

un nmero (en el caso de este experimento los nmeros

asociados a cada telfono era 11, 12, 13 y 14 para el

telfono 1,2 3 y 4 respectivamente) se desarrolla la

siguiente secuencia de eventos:

*La lnea est inactiva (estado inicial).

*La lnea est ocupada: cuando se descuelga el

microauricular un interruptor se cierra, lo que provoca un

paso de corriente (loop) que enciende un led asociado, y

le seala a la central que se ha pedido la lnea, es decir,

se seala la intencin de efectuar una llamada.

*La seal enva el tono o pulsos; si el circuito est

disponible, la central lo atribuye al usuario que lo ha

pedido y enva el tono (el tono de libre) para avisarlo, en

el caso contrario le enva el tono de ocupado.

*Seleccin del nmero: El usuario que llama enva a la

central el nmero del usuario con el que quiere hablar.

16

*Cuando termina la conversacin ambos aparatos

telefnicos cuelgan el microauricular y los interruptores

vuelven a abrirse, apagando el led asociado y por lo tanto

volviendo al estado inicial.

Mediante este experimento se puede verificar

entonces, tal como se apreciar en las siguientes figuras,

el funcionamiento tpico de una central telefnica,

Fig. 33. Llamada entre telfonos 1 y 2.

En la Figura 33 se observa que existi una

llamada entre el telfono 1 y 2 ya que los leds asociados

estn encendidos y se aprecia que la central si realiz la

transmisin y recepcin de datos (Led 1-Voice) tal como

se aclaro anteriormente.

Fig. 34. Llamada entre telfonos 3 y 4.

En la figura 34 se aprecia la llamada entre el

telfono 4 y 3. El telfono 4 fue el que realiz la llamada y

se puede apreciar que el llamante es el telfono 3 gracias

al nmero binario que representa la marcacin en dicho

aparato telefnico llamante, es decir, asociado al

telfono 4. La Central permaneci en el Led 1-Voice por lo

que si se realiz la transmisin y recepcin de datos de

manera correcta. Para las siguientes llamada del telfono

4 a el resto de los telfonos se presentaron los mismos

comportamientos, declarando que cuando el telfono 4

llam al telfono 1 el cdigo de leds result 0001 (1),

comprobndose la transmisin de datos entre ellos.

Es importante aclara que para el numero binario

asociado con el telfono 4, el bit menos significativo es el

led superior, por lo tanto, el cdigo se lee de arriba abajo.

Fig. 35. Llamada del telfono 4 (llamante) al 2

(llamado).

17

Fig. 36. Llamada del telfono 1 (nuevo llamante)

al 4 (nuevo llamado) al mismo tiempo que se

hace la llamada de la figura 35.

En la figura 35 se observa el establecimiento de

la llamada entre el llamante y el llamado, es decir, del

telfono 4 al telfono 2 respectivamente. Y adems se

aprecia la central en el Led 1, es decir, en Voice, y por lo

tanto s se establece la llamada. Ahora, mientras esto

suceda, el telfono 1 descolg el telfono, advirtindole a

la central que hara una llamada, y marco al telfono 4. El

circuito no estaba disponible por lo que la central le

atribuye al telfono 1 un tono de ocupado y se pudo

observar que estaba conectado con el telfono 2 porque

en el telfono 4 result el cdigo 0010 (2) como se

observa en la figura 36. Adems, se aprecia que la central

no indica el Led 1, como antes, sino enciende el Led 3

llamado Bust que en ingls significa fracasado y nos

indica que la llamada no pudo ser efectuada.

EXPLICACIN Y ANLISIS DEL PROCESO

DE LAS TRAMAS.

Fig. 37. Representacin de las tramas en la

tarjeta.

De acuerdo con el teorema del muestreo, si se toman muestras de una seal elctrica continua a intervalos regulares y con una frecuencia que sea al menos el doble de la frecuencia mxima que se quiera muestrear, dichas muestras contendr toda la informacin necesaria para reconstruir la seal original. La seal telefnica analgica de audio estaba comprendida entre 300Hz y 3400Hz, por lo que la frecuencia de muestreo debi ser igual o mayor que 6.800Hz.

Fig. 38. Seal de transmisin (azul), seal de recepcin (rosada) y seal diamante (amarilla).

Segn la E1 se estableci la frecuencia de muestreo en 8.000Hz, lo que significa que cada seal telefnica analgica de audio fue muestreada 1 vez cada 125 seg.

Por especificaciones del mdulo se definieron dos hilos de tramas, un hilo son las tramas de transmisin y el otro hilo son las tramas de recepcin como se muestra en la figura 37, para

18

la trama de transmisin se utilizaron los time slots 9, 11, 13 y 15 y para las de recepcin se utilizaron los time slots 1 ,3 ,5 y 7 para los telfonos 1, 2 ,3 y 4.

En la trama de transmisin al colocar el time slot del mdulo en 11 en la salida del mdulo donde se conect con el osciloscopio, se utiliz el telfono 2, se realiz la llamada y se estaban transmitiendo pulsos (seal azul Fig. 38), donde se observ que los datos que se transmitieron comenzaron justo en el pulso de la seal diamante ya que es el que inicializa la seal que se transmite. (Seal amarilla Fig. 38 del telfono que est ejecutando la llamada).

Fig. 39. Seal de transmisin (azul), seal de

recepcin (rosada) y seal diamante (amarilla).

Asimismo, se pudo observar que cuando se coloc un time slot de 9 en el mdulo, se utiliz el telfono 1 donde sucedi lo mismo ya que solo transmitieron los pulsos de datos transmitidos cuando se estaba realizando la llamada (seal azul Fig. 39), los cuales fue un grupo de pulsos que represent que la transmisin era del telfono 1 y as al mismo tiempo se transmiti el pulso de la seal diamante para dar inicio a la seal.

Fig. 40. Seal de transmisin (azul), seal de

recepcin (rosada) y seal diamante (amarilla).

De igual forma se observ que para el time

slot de 13, el telfono 3 se comport del mismo modo que los anteriores. (Seal azul Fig. 40), obteniendo la secuencia de los 3 grupos de pulsos de transmisin que representa el telfono 3..

Fig. 41. Seal de transmisin (azul), seal de

recepcin (rosada) y seal diamante (amarilla).

En la trama de recepcin se coloc el time slot en 12, ya que se realiz una llamada desde el telfono 1 al telfono 2, donde se observ que la seal diamante perteneca al telfono 1 ya que fue quien inicializ la llamada, pero no existe una transmisin (seal azul Fig.42) ya que el telfono 2 se encontraba ocupado al momento de realizar la llamada desde el telfono 1. En la seal de recepcin se presenta distorsin en la seal ya que al llamar desde el telfono 1 al telfono 2, el canal est ocupado (seal rosada Fig.42).

Fig. 43. Seal de transmisin (azul), seal de recepcin (rosada) y seal diamante (amarilla).

Luego se colg el telfono 1 (seal diamante) por lo cual dejo de haber tanto seal de transmisin como de recepcin, estando todava en contacto el telfono 2, pero as el telfono 2 no cuelgue la llamada, si el telfono 1 cuelga la

19

llamada, ya es suficiente para que no haya ni transmisin ni recepcin en el sistema.(seal azul y seal rosada Fig. 43) Finalmente se puede decir que los slots de

tiempo de sincronizacin (slot de tiempo 0) en la

trama, contienen8 bits cuyo propsito es formar una

seal de reconocimiento para el receptor, a fin de

mantener a este sincronizado con el transmisor para

que cada canal PCM pueda ser correctamente

identificado.

6 CONCLUSIN

Los sistemas de modulacin digital estn

comprendidos bsicamente en procesos de cuantificacin,

codificacin y multiplexacin, lo cual se presenta en los

sistemas de telefona, en envo de audios, entre otros;

dependen principalmente de las muestras de informacin

que se haga en ciertas tramas de tiempo, es por ello que

esta prctica se basa en el estudio de estos

procedimientos y parmetros para entender y analizar

correctamente el funcionamiento de los sistemas de

comunicacin con audio.

Para el proceso de la CODEC se analiz

efectivamente que la codificacin en la modulacin

dependi directamente del proceso de cuantificacin del

convertidor analgico-digital, al cual se le present

primeramente una seal muestreada, dicha seal

muestreada dependi principalmente de la frecuencia de

muestreo (fs=8kHz), donde en una banda base se

transmiti una sola muestra, llevando as dicha muestra al

convertidor. Es importante destacar que para el proceso

del muestreador se aplicaron dos leyes de

cuantificaciones no uniforme, la ley de y la ley A, en

general el proceso de codificaciones para las seales

PCM de salida del modulador, fueron en estas dos leyes

dependiendo directamente del reloj y el paso del bit, con

lo cual mediante este proceso de determinaron se

obtuvieron dos cdigos de 8 bits, determinndose el resto

de los parmetros de modulacin (TM, Vi, VTDM-PCM)

esperados.

Luego de analizar y determinar las caractersticas

del proceso de codificacin y decodificacin, se conect la

entrada de un nuevo canal, con el cual se present la

multiplexacin entre ambos canales (canal 1 y 2), en el

proceso de multiplexacin que se present en el

transmisor, se analiz que la multiplexacin entre las

seales dependi bsicamente de la presencia de un

conmutador, el cual bsicamente por medio de procesos

de redundancia y dependiendo por intervalos de tiempo

del muestreo, logr muestrear ambas seales en una

misma banda base, resultando que varias muestras

fuesen transmitidas en una misma banda, presentando la

disminucin del paso del bit, y por tal aumentando la

velocidad de la informacin con respecto al proceso de la

CODEC. Se enfatiz en este proceso ya que la eficacia

del mismo hace que su papel sea protagnico en los

sistemas de telecomunicaciones, ya que al compararse

los parmetros de modulacin con respecto a los de

CODEC, se pudo observar como mejora el proceso en

rapidez y funcionamiento, es por ello que este tipo de

multiplexacin es usado comnmente en procesos de

telefona y de voz, donde se permite hacer

audioconferencia y sincronizacin entre varios canales

(usuarios), para ello se demostr en la prctica que

mediante el proceso de recepcin se puede intercambiar

las tramas de tiempo, las cuales definieron el intervalo de

transmisin de cada canal individualmente dependiendo

de sus frecuencias (1kHz y 2kHz), obteniendo as el

proceso de audioconferencia, ya que se activaron las

tramas de tiempo del canal 1 para ambos canales, lo que

result que tanto el canal dos como el uno recibieron la

misma informacin.

Finalmente para finiquitar la prctica se procedi

a ejecutar el experimento de la troncal E1 donde se logr

entender el proceso de telefona en general, ya que se

pudo demostrar mediante la conexin de tres telfonos de

pulsos y uno de frecuencia, cmo trabaja el sistema

troncal E1, en definitiva como se ejecuta el proceso de

llamadas y transmisin de tramas en los sistemas de

comunicaciones en Venezuela. Se analiz que el proceso

de envo y de llamadas jerrquicamente entra a filtros y

moduladores que detectan la seal y determinan la

informacin a transmitir y el destino al que va dirigido, todo

ello mediante cdigos establecidos por la Troncal E1

donde se establecen las tramas de transmisin y

recepcin. Se demostr el proceso de envo de cada una

de las tramas observando el comportamiento de las

seales de transmisin y deteccin al haber transmisin

de informacin en los telfonos, observndose los pulsos

de transmisin y la distorsin de la seal receptora al

momento de que un telfono estuviera ocupado.

Luego de estos estudios se comprob el

cumplimiento de los objetivos, ya que cada procedimiento

experimental se analiz de acuerdo a los resultados en la

prctica y a la metodologa terica planteada,

correspondiendo con los propsitos de la prctica.

7 REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS:

[1] A. Bruce Carlson, Sistemas de Comunicacin, IEEE Trans.

Communication System. ISBN 968-6046-83-6. Mxico. May

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