Multiplexación por división de tiempo y de frecuencia

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La multiplexación es la combinación de dos o más canales de información en un solo medio de transmisión usando un dispositivo llamado multiplexor.Múltiplex es la transmisión simultánea de varios canales de información separados en el mismo circuito de comunicación sin interferirse entre sí. Para la comunicación de voz, esto significa dos o más canales de voz en una sola portadora. Para los sistemas telefónicos significa muchos canales en un sólo par de cables o en una sola línea de transmisión coaxial. La transmisión simultánea puede llevarse a cabo por división de tiempo o por división de frecuencia.

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Compartir la capacidad de transmisión de datos

sobre un mismo enlace para aumentar la

eficiencia.

Minimizar la cantidad de líneas físicas requeridas

y maximizar el uso del ancho de banda de los

medios .

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La multiplexación por división de tiempo o TDM.

La multiplexación por división de frecuencia o FDM.

La multiplexación por división en código o CDM.

La multiplexación por división de onda o WDM.

La multiplexación Estadística, asíncrona o SM.

La multiplexación en los protocolos de la capa de transporte en el modelo OSI .

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La multiplexación por división detiempo (MDT) o (TDM), del inglés TimeDivision Multiplexing, es el tipode multiplexación más utilizado en laactualidad, especialmente en los sistemasde transmisión digitales. En ella, el ancho debanda total del medio de transmisión esasignado a cada canal durante una fraccióndel tiempo total (intervalo de tiempo).

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Las entradas de seis canales llegan a los denominadosinterruptores de canal, los cuales se cierran de formasecuencial, controlados por una señal de reloj, de manera quecada canal es conectado al medio de transmisión durante untiempo determinado por la duración de los impulsos de reloj.

En el extremo distante, el desmultiplexor realiza la funcióninversa, esto es, conecta el medio de transmisión,secuencialmente, con la salida de cada uno de los seis canalesmediante interruptores controlados por el reloj del demultiplexor.Este reloj del extremo receptor funciona de forma sincronizadacon el del multiplexor del extremo emisor mediante señales detemporización que son transmitidas a través del propio mediode transmisión o por un camino.

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Es una técnica que permite la transmisión

de señales digitales y cuya idea consiste en

ocupar un canal (normalmente de gran

capacidad) de transmisión a partir de

distintas fuentes, de esta manera se logra un

mejor aprovechamiento del medio de

transmisión.

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Es una técnica para compartir un canal detransmisión entre varios usuarios. Consiste enasignar a cada usuario, durante unas determinadas"ranuras de tiempo", la totalidad del ancho debanda disponible. Esto se logra organizando elmensaje de salida en unidades de informaciónllamadas tramas, y asignando intervalos de tiempofijos dentro de la trama a cada canal de entrada.De esta forma, el primer canal de la tramacorresponde a la primera comunicación, el segundoa la segunda, y así sucesivamente, hasta que el n-esimo más uno vuelva a corresponder a la primera.

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En la multiplexación por división de tiempo (TDM)las señales de los diferentes canales de bajavelocidad son probadas y transmitidassucesivamente en el canal de alta velocidad, alasignarles a cada uno de los canales un ancho debanda, incluso hasta cuando éste no tiene datospara transmitir

Multiplexación por división de tiempo: se asigna acada estación un turno de transmisión rotativo, deforma que, durante un período de tiempo, transmiteuna estación; luego la siguiente, y asísucesivamente.

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El uso de esta técnica es posible cuando latasa de los datos del medio de transmisiónexcede de la tasa de las señales digitales atransmitir. El multiplexor por división en eltiempo muestrea, o explora, cíclicamente lasseñales de entrada (datos de entrada) de losdiferentes usuarios, y transmite las tramas através de una única línea de comunicación dealta velocidad. Los MDT son dispositivos deseñal discreta y no pueden aceptar datosanalógicos directamente, sino desmoduladosmediante un módem.

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Una de las ventajas de la multiplexación por división detiempo es que se puede aprovechar el tiempo existenteentre la transmisión de dos muestras consecutivas delmismo subcanal. Si se toma una muestra de una señalanalógica cada 125µs, se podrán muestrear, durante elresto del tiempo, otros canales diferentes. Se podría vercomo si se estuviera utilizando un conmutador rotativo enel transmisor. Éste tomará secuencialmente muestras decada señal, correspondiente a cada subcanal, que setransmitirán por el medio, utilizando éste de formaexclusiva. En el receptor existirá otro conmutador rotativosimilar, sincronizado con el del transmisor, para pasar lasmuestras al equipo apropiado.

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Esto usa unos enlaces solos

Esto no requiere al portador preciso que empareja a ambos finales de los enlaces.

El uso de la capacidad es alto.

Cada uno para ampliar el número de usuarios en un sistema en un costo bajo.

No hay ninguna necesidad de incluir la identificación de la corriente de tráfico en cada paquete.

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La sensibilidad frente a otro problema de

usuario es alta

El costo inicial es alto

La complejidad técnica es más

El problema del ruido para la comunicación

análoga tiene el mayor efecto.

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Entrelazado o entramado de bits (dígitos)

Cada intervalo de tiempo se ajusta para que transporte un solo bit decada terminal. Se utiliza especialmente cuando se combinan flujos dedatos provenientes de terminales semejantes. Es sencilla y económicaen cuanto a la electrónica ya que no requiere almacenamiento decada carácter ni funciones adicionales.

Entramado o entrelazado de octetos (caracteres)

Se usa cuando las señales están compuestas por un grupo de octetoso caracteres que, por razones operativas, es conveniente preservar ensu integridad. El conmutador rotativo del multiplexor deberá detenerseen cada canal mientras está siendo transferido el carácter. Si los datosllegan continuamente será necesario algún tipo de almacenamientolocal para acumular las señales mientras se espera la siguientetransferencia.

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El Acceso múltiple por división de tiempo (Time DivisionMultiple Access o TDMA, del inglés) es una técnicade múltiplexación que distribuye las unidades deinformación en ranuras ("slots") alternas de tiempo,proveyendo acceso múltiple a un reducido número defrecuencias.

También se podría decir que es un proceso digital que sepuede aplicar cuando la capacidad de la tasa de datos dela transmisión es mayor que la tasa de datos necesariarequerida por los dispositivos emisores y receptores. Eneste caso, múltiples transmisiones pueden ocupar unúnico enlace subdividiéndole y entrelazándose lasporciones

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Mediante el uso de TDMA se divide un único canalde frecuencia de radio en varias ranuras de tiempo (seis en D-AMPS y PCS, ocho en GSM). A cada persona que hace unallamada se le asigna una ranura de tiempo específica para latransmisión, lo que hace posible que varios usuarios utilicen unmismo canal simultáneamente sin interferir entre sí.

Existen varios estándares digitales basados en TDMA, tal comoTDMA D-AMPS (Digital-Advanced Mobile Phone System),TDMA D-AMPS-1900, PCS-1900 (Personal CommunicationServices),GSM (Global System for Mobile Communication, en elque se emplea junto con saltos en frecuencia o frequencyhopping ), DCS-1800 (Digital Communications System) y PDC(Personal Digital Cellular).

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Se utiliza con modulaciones digitales.

Tecnología simple y muy probada e

implementada.

Adecuada para la conmutación de paquetes.

Requiere una sincronización estricta

entre emisor y receptor.

Requiere el Time advance

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La multiplexación por división en frecuenciaes una técnica que consiste en dividirmediante filtros el espectro defrecuencias del canal de transmisión ydesplazar la señal a transmitir dentro delmargen del espectro correspondientemediante modulaciones, de tal forma quecada usuario tiene posesión exclusiva de subanda de frecuencias (llamadassubcanales).

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Permite compartir la banda de frecuencia

disponible en el canal de alta velocidad, al

dividirla en una serie de canales de banda

más angostos, de manera que se puedan

enviar continuamente señales provenientes

de diferentes canales de baja velocidad

sobre el canal de alta velocidad.

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Este proceso se utiliza, en especial, en líneastelefónicas y en conexiones físicas de parestrenzados para incrementar la velocidad de losdatos. En el extremo de la línea, el multiplexorencargado de recibir los datos realiza lademodulación la señal, obteniendoseparadamente cada uno de los subcanales.Esta operación se realiza de maneratransparente a los usuarios de la línea. Seemplea este tipo de multiplexación parausuarios telefónicos, radio, TV que requieren eluso continúo del canal.

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Tecnología muy experimentada y fácil de implementar.

Gestión de recursos rígida y poco apta para flujos de tránsito variable.

Requiere duplexor de antena para transmisión dúplex.

Se asignan canales individuales a cada usuario.

Los canales son asignados de acuerdo a la demanda.

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Este proceso es posible cuando la anchura debanda del medio de transmisión excede de laanchura de banda de las señales a transmitir. Sepueden transmitir varias señales simultáneamentesi cada una se modula con una portadora defrecuencia diferente, y las frecuencias de lasportadoras están lo suficientemente separadascomo para que no se produzcan interferencias.Cada subcanal se separa por unas bandas deguarda para prevenir posibles interferencias porsolapamiento.

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La señal que se transmite a través del medio es analógica, aunque las señales de entrada pueden ser analógicas o digitales. En el primer caso se utilizan las modulaciones AM, FM y PM para producir una señal analógica centrada en la frecuencia deseada. En el caso de señales digitales se utilizan ASK, FSK, PSK y DPSK.

En el extremo receptor, la señal compuesta se pasa a través de filtros, cada uno centrado en una de las diferentes portadoras. De este modo la señal se divide otra vez y cada componente se demodula para recuperar la señal.

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Aquí el usuario puede ser añadido al sistema

por simplemente añadiendo otro par de

modulador de transmisor y receptor

domodulators.

El sistema de FDM apoya el flujo de dúplex

total de información que es requerido por la

mayor parte de la aplicación.

El problema del ruido para la comunicación

análoga tiene menos el efecto.

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En el sistema FDM, el coste inicial es alto.

Este puede incluir el cable entre los dos

finales y los conectors asociados para el

cable.

En el sistema FDM, un problema para un

usuario puede afectar a veces a otros.

En el sistema FDM, cada usuario requiere

una frecuencia de portadora precisa.

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