Tdma Mi Presentacion 2013

Diapositiva 1

1INTRODUCCIN AL ESQUEMA DE ACCESO MLTIPLE POR DIVISIN DE TIEMPO (TDMA)Realizado por:Francisco PaivaDocente del rea de TelecomunicacionesUPT-Aragua Federico Brito Figueroa

La Victoria, Noviembre de [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)2 EL CONCEPTO TDMA:

El Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo o TDMA por sus siglas en ingls (Time Division Multiple Access) es una tcnica de transmisin de datos que permite intercalar informacin de diferentes usuarios o fuentes en una secuencia de tiempo compartido sobre un canal de comunicaciones con ancho de banda especfico.

El tiempo de transmisin del sistema TDMA es divido en un cierto nmero de intervalos denominados ranuras de tiempo (Time Slot); el conjunto de ranuras de tiempo que presta servicio a un nmero N de usuarios se denomina TRAMA (FRAME). En consecuencia la Trama es una estructura peridica, que se repite cada una vez que se agota la secuencia de ranuras de tiempo.

En la siguiente Figura se muestra una trama compuesta por cuatro ranuras de tiempo prestando un servicio peridico de comunicacin a cuatro [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)U13MUX4:1CanalDEMUX1:4Time Slot(Tslot)U1U2U3U4Tiempo de Trama(Tf ) Tf = NTslot = 4Tslot N= Nmero de canales disponibles en la trama para transmitir informacin. Tslot = Tiempo de duracin de cada canal sobre el canal de comunicacionesU1U2U3U4U1U2U3U4PRINCIPIO TDMAVelocidades de Transmisin involucardas:

Tramas/seg = 1/Tf (fps: frame per soconds)Tasa de Usuario: Ru= bitsu/Tslot (bps)(tambin llamada Tasa de canal de usuario) Tasa de Encabezado: ROH =(bits de OH agregados en el MUX)/TfTasa de Lnea: (# bits totales en la trama)/ (tiempo de trama), esto es equivalente a: RL = Ru + ROH (bps)Tributarias de entradaTributaria de salidaTributaria de entradaTributariasde salidaUna Tributaria hace referencia a un flujo de datos en un sistema [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)4

PRINCIPIO TDMAFm = Frecuencia de muestreo (#muestras/seg)

La Frecuencia de muestreo en TDMA es la velocidad a la que los conmutadores presentes en Multiplexor y Demultiplexor ponen a disposicin de cada usuario la ranura o intervalo de tiempo (Time Slot) para transmitir sobre la totalidad de ancho de banda del canal. Debe existir una sincronizacin perfecta entre las velocidades de los conmutadores, de lo contrario se producirn errores y la transmisin [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)5

PRINCIPIO TDMACada ranura de tiempo es utilizada por los usuarios para transmitir una determinada cantidad de bits y se incluye un tiempo de guarda para evitar el solapamiento de la informacin entre ranuras de tiempo adyacentes garantizando la ortogonalidad temporal necesaria para que el sistema TDMA opere correctamente. El tiempo de guarda se expresa tpicamente en bits y/o fracciones de bits; esto no debe confundir ya que se presupone que cada bit tiene asociado un lapso de tiempo determinado (denominado tiempo de bit), por lo que en definitiva el tiempo de guardia (Tg) se determina multiplicando el tiempo de bit (Tb) por la el tiempo de guarda expresado en bits, actuando este ltimo valor como un simple multiplicador.

Ejemplo # 1: En un sistema TDMA se conoce que Tb= 255 nanosegundos, entonces un tiempo de guarda igual a 2,7 bits se traduce en un intervalo de guarda entre ranuras de tiempo de 255x10-9 seg x 2,7 = 688,5 nanosegundos. [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)6Ejemplo # 2:

Supongamos un sistema TDMA compuesto de cuatro ranuras de tiempo como el ilustrado en la lmina 3. Consideremos que los usuarios transmitir 125 bits cada 125 microsegundos (es decir: 125 bits, 8000 veces/seg), los bits de usuario se componen de la siguiente forma: 100 bits de data o informacin de usuario propiamente dicha, 20 bits de encabezado (OverHead: OH) y un tiempo equivalente a 5 bits como tiempo de guarda. A su vez, de los 20 bits de OH, 12 corresponde a encabezado de usuario y 8 a encabezado del sistema TDMA (es decir, son bits agregados dentro del Multiplexor y no estn presentes en las tributarias de entrada).

Determine:

1.- El tiempo de Trama2.- La Tasa de lnea en fps3.- La duracin de cada ranura de tiempo en la trama4.- La Tasa en bps de cada una de las tributarias de entrada al Multiplexor5.- La Tasa de usuario en bps a la salida del Multiplexor6.- La Tasa de lnea en bps a la salida del Multiplexor7.- La Tasa de OH en bps de la tributaria de entrada al Demultiplexor 8.- La Tasa de OH de usuario en bps presente en el canal9.- La Tasa de OH de sistema en bps presente en el canal10.- La Tasa de usuario y de OH en bps de las tributarias de salida del [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)7 Ejemplo # 3: Generalidades de TDMA

[email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)8 JERARQUAS DIGITALES DE TRANSPORTE DE DATOS

Aspectos generales

Las jerarquas digitales de transporte de datos son esquemas de transmisin basados en tcnicas PCM-TDM/TDMA. Son ampliamente utilizados en la implementacin de los enlaces de las modernas redes de transmisin.

El trmino jerarqua se refiere al orden establecido para multiplexar tributarias bsicas o de orden inferior (baja velocidad) para generar enlaces de mayor velocidad (formado por tributarias de orden superior). Las tributarias de orden superior se demultiplexan (desmontan) para obtener nuevamente tributarias bsicas o de orden inferior para su entrega a los destinatarios finales. Para lograr lo anterior se emplean equipos multiplexores y demultiplexores digitales.

Las jerarquas digitales de transporte de datos se clasifican en:

PDH ( Plesiochronous Digital Herarchy): Jerarqua Digital Plesicrona. Se divide en la Jerarqua Americana (ANSI: American National Standards Institute) y la Europea o Internacional (ITU: International Telecommunication Union).

SDH/SONET (Sincrhonous Digital Herarchy / Sincrhonous Optical Network): Jerarqua Digital Sncrona / Red ptica Sncrona). Tambin dividida en los estndares ITU (SDH) y ANSI (SONET)[email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)9SISTEMAS DE TRANSMISIN PDH A NIVEL MUNDIAL

EMPLEADO SLOANTES DE LA APARICIN DE SDHEN DESUSO POR NOESTAR CONTEMPLADA EN SDHLA MAS EMPLEADA PARAMAPEAR SOBRE [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)10JERARQUIA PDH AMERICANATipo de LneaSeal DigitalTasa de Bits (Mbps)Capacidad de CanalesServicios / AplicacinT1DS-11,54424Telefona, datos a baja velocidad,Fax, otrosT1-CDS1-C3,15248Telefona, datos, Fax, otrosT2DS-26,31296Telefona, datos,Fax, imgenes de alta densidad, vdeo de baja resolucinT3DS-346,304672Telefona, datos, Fax, imgenes, vdeo de alta resolucin. TV digitalT4MDS-4274,1764032Idem a T3 pero con mayor capacidadT5DS-5560,1608064Idem a T4M pero con mayor capacidad JERARQUIA PDH EUROPEA (ITU-T)Tipo de LneaSeal DigitalTasa de Bits (Mbps)Capacidad de CanalesServicios / AplicacinE1PCM-302,04830Telefona, datos a baja velocidad, Fax, otrosE2PCM-1208,448120Telefona, datos, Fax, otrosE3PCM-48034,368480Telefona, datos,Fax, imgenes de alta densidad, vdeo de baja resolucinE4PCM-1920139,2641920Telefona, datos,Fax, imgenes, vdeo de alta resolucin. TV digitalE5PCM-7680564,9227680Idem a E3 pero con mayor capacidadSISTEMAS DE TRANSMISIN PDH A NIVEL [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)11

CMI

SISTEMA DE TRANSMISIN PDH [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)12

Multiplexor PDH de 4E1: capaz de multiplexar hasta 4E1 sobre un enlace de Fibra pticaALGUNOS MODELOS DE MULTIPLEXORES [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)13

BTW Sociedad Annimaes una empresa Argentina de Ingeniera en Redes de Telecomunicaciones, especializada en productos y servicios orientados a la transmisin de datos, voz e imgenes, a la integracin con sistemas informticos y a la seguridad de redes de comunicaciones.

DataCom Telemtica es una divisin de BTW que desarrolla y fabrica equipamiento para telecomunicaciones.

La lnea de productos incluye Multiplexores modulares SDH, Multiplexores PDH, Conversores de interfaz elctricos y pticos, Modems Digitales G.shdsl y Switches Ethernet.

El Software de gestin DmView permite manejar en forma integrada nuestros equipos.

DM705-SUB Multiplexor multiservicio E1/STM1El DM705-SUB es un multiplexor multiservicio flexible, con interfaces de acceso y transporte para conexiones en diversos standards. Posibilita la interconexin de trfico de voz y datos en baja velocidad con las redes E1, SHDSL y SDH. Es un gabinete de 4U de altura para bastidores 19 pulgadas, con conexiones frontales, soporta hot swap, redundancia de CPU y alimentacin.

FABRICANTES DE MULTIPLEXORES [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)14

4E1/8E1/16E1 es una familia de FMO, este modelo que puede multiplexar a las seales 4E1/8E1/16E1 para la transmisin sobre una fibra ptica, dando por resultado alcanzar una distancia ms larga sin los repetidores y funcionamiento superior comparados a los medios de cobre.

FABRICANTES DE MULTIPLEXORES [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)15ESTRUCTURA DE TRAMA EN EL SISTEMA DE PORTADORA DIGITAL PDH T1(ANSI)

Estructura de Supertrama

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Estructura deTrama y MultitramaRec. ITU. G.704

Sistema de PortadoraDigital E(ETSI ITU)


Comunicacin AsncronaCada equipo utiliza su propio reloj.Con el bit de inicio de cada trama el receptor alinea su relojLa trama es muy corta para evitar erroresProtocolo asncrono (orientado a byte)El receptor recupera el reloj de la propia seal entrante.Protocolo Sncrono (orientado a bit)Comunicacin [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)18

Comunicacin plesicrona.Se producen errores: deslizamientos o slips. Debido al Jitter (variabilidad en la seal de reloj)Si el reloj de recepcin es ms lento: se pierden bits.Si el reloj de recepcin es ms rpido: se repiten bits.Utilizacin de bufferes para minimizar los deslizamientos.Cada equipo utiliza su propio reloj: existe siempre una diferencia de [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)19

EL JITTER

ANT-20UI: Unit InervalTj: Periodo de JitterAj: Amplitud de [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)20

Deslizamiento (SLIP):Los deslizamientos producen interferencia intersimblica (ISI) lo que se traduce en un aumento de los errores de bits y pueden producir la interrupcin por completo de la comunicacin. [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)21Deslizamiento controlado: el equipo detecta que se va a producir un deslizamiento y descarta una trama entera. Solo se pierde una trama.Datos: retransmisin de datos.Video: distorsin o congelacin de la imagen.Deslizamiento incontrolado: el equipo no detecta el deslizamiento, y enva una trama con n bits menos. En el receptor se produce una prdida de alineacin de trama.Fax: prdida de lneas.Telefona: clics audibles. Consecuencias de los [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)22EJEMPLO DE TRAMA EN TELEFONA MOVIL CELULAR D-AMPS

Figura 1Figura 2Figura 3Figura 4Figura 5

[email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)23Canal fsico = N. radiocanal + N. TSMSs...1 trama = 4,625 mseg01234567012345670120123456701234567567...BTSDownlink (DL)Uplink (UL)3 TS8 canales de usuario multiplexados en una portadora de 200KHzDesplazamiento de 3 TS entre tramas de UL y DL para evitar el uso de duplexores en los terminales mviles. Este tiempo es suficiente para realizar la alineacin temporal adaptativa, la sintonizacin del transceptor y la conmutacin entre recepcin y transmisin.Interfaz Radio GSM. Organizacin del acceso mltiple [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)24

LA MULTITRAMA GSM:[email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)25HIPERTRAMA 51 MULTITRAMAS 26 MULTITRAMAS MULTITRAMA26 TRAMAS = 120 ms.51 TRAMAS = 235,38 ms. 8 TIME SLOTS = 4,61 msg.0123456700124950012324254950111222002425204520462047SUPERTRAMA( 6,12 seg.)(3 horas 28 min. 53 sg. 760 ms)0,577 ms156,25 bits156,25 bits0,577 msg= 270,833 KbpsVelocidad de transmisin en la interfaz radio. 2Interfaz Radio GSM. Organizacin del acceso mltiple TDMAEstructura jerrquica de las tramas [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)26

GSM Logical Control Channels


CDMA:


Organizacin del Acceso Mltiple [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)29

Paging ChannelEntre los mensajes transmitidos en el canal de paging se pueden sealar: informacin del sistema (parmetros de la celda) que el mvil puede desplegar o no en pantalla, indicaciones sobre mensajes recibidos (voz o texto), mensajes de reconocimiento a solicitudes de requerimiento de canales de acceso por parte de la estacin mvil y mensajes de localizacin indicando que un determinado mvil tiene una llamada entrante entre otros [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)30

CDMAEl canal de sincronismo es utilizado por las unidades mviles en conjunto con el canal piloto con el objetivo de adquirir una referencia inicial de tiempo que les permita sincronizarse con el sistema. El canal de sincronismo transporta un mensaje de capa 3 denominado mensaje de sincronismo el cual se transmite a una tasa fija de 1.200 bps Synchronization [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)31JERARQUA DIGITAL SNCRONASDH/SONETRealizado por:Francisco PaivaDocente del rea de TelecomunicacionesUPT-Aragua Federico Brito Figueroa

La Victoria, Noviembre de [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)32

SDH/[email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)33Por qu SONET/SDH?Permite un proceso simple de multiplexaje (Los niveles bajos de la jerarqua pueden ser directamenteaccesibles desde los niveles altos)Relojes estandarizados a nivel mundialAcceso directo a los canales individuales Alta capacidad para aplicaciones de banda anchaAlta capacidad de transmisin para la supervisin y control de la redIncorpora sistemas de administracin de la red altamente eficientesIntegra la jerarqua plesicrona ANSI y ITUQu es SONET/SDH?Sistema de transporte sncrono de datos utilizado para implementar enlaces digitales de alta velocidad para el soporte de aplicaciones que demandan gran ancho de banda.SONET: Red pticaSncrona

SDH: Jerarqua Digital [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)34Terminologa empleada en SONET/SDH



STS-1 : Synchronous Transport Signal Level [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)37

Mux (octect by octect)

Concatenation of three SONET STS-1 frames into an STS-3 frameOrder of transmission

A SONET STS-3 frame showing how the STS-1s are [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)38

[email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)39Este elemento de la red conocido tambin como Cross-conect, Conmutador o Switch, es el que ms funciones tiene incorporadas. Permite mapear las seales tributarias PDH hacia contenedores virtuales, as como conmutar mltiples contenedores entre diferentes lneas digitales, hasta el nivel VC-4 inclusive.Transconectores Digitales (DCX)Implementacin de redes SONET/SDH

Dark Fiber


CBX 3500 Multiservice Edge SwitchTMThe CBX 3500 Multiservice Edge Switch buildson the proven leadership, carrier-class reliability, and performance of the Lucent multiservice switch portfolio to maximize the profitability of Layer 2 services. Service providers can cost-effectively addrevenue-generating, differentiated services whilereducing the total cost of network ownership. This 70 Gbps, 16-slot switching system is scalableand delivers flexible, high-performance services froma compact edge platform.

Metropolis ADM MultiService Mux is a next-generation multiplexer that helps support an array of metro needs with a single, high-densitymultiservice system. It helps provide Ethernet, PDH and SDH servicesand supports a variety of applications from the metro core to metro access. Offered as either a Universal or Compact shelf option, it canbe a cost-effective, scalable solution optimized for STM-4, STM-16, and STM-64 line speeds.Metropolis ADM MultiService Mux [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)41

Agilent OmniBer 718

Analizador de lnea para SONET/[email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)42

NODOSDH


3600+MainStreet in a typical SONET/SDH access ring configuration 3600+MainStreet Switch

[email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)44GRACIAS POR SU [email protected] Oct.2013Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo (TDMA)

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