TEMA IIITEMA IIIParte PrimeraParte Primera

MULTICANALIZACIÓN POR MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE TIEMPODIVISIÓN DE TIEMPO

TDMTDM

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAREPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZVICE-RECTORADO PUERTO ORDAZDepartamento de Ingeniería ElectrónicaDepartamento de Ingeniería Electrónica

Indice:Indice:

1.1. Introducción Introducción 2.2. Definición de Multicanalización por Definición de Multicanalización por

División de Tiempo.División de Tiempo.3.3. Teorema del Muestreo.Teorema del Muestreo.4.4. Proceso de sincronización de Cuadros Proceso de sincronización de Cuadros

o Tramas.o Tramas.5.5. TDM con entradas analógicas y TDM con entradas analógicas y

digitales.digitales.6.6. Jerarquía de TDM.Jerarquía de TDM.7.7. El SEl Sistema T1istema T1

INTRODUCCIONINTRODUCCION

MULTICANALIZACION:MULTICANALIZACION:UN SOLO CANAL Y VARIOS MENSAJESUN SOLO CANAL Y VARIOS MENSAJES

TDM: DEFINICIONTDM: DEFINICIONLa TDM es el proceso de transmitir La TDM es el proceso de transmitir por un mismo canal varias señales las por un mismo canal varias señales las cuales han sido muestreadas cuales han sido muestreadas sincrónicamente en el tiempo y sincrónicamente en el tiempo y secuencialmente intercaladas.secuencialmente intercaladas.

TIEMPO DE MUESTREOUn Ciclo de Transmision

TIEMPO

Ejemplo de aplicación de TDMEjemplo de aplicación de TDM

t1t2t3

Proceso de Sincronización de Proceso de Sincronización de Cuadros o TramasCuadros o Tramas

En el receptor TDM se requiere la sincronización de los cuadros (tramas) de modo que los datos multicanalizados recibidos se puedan clasificar y dirigir al canal de salida apropiado.

Dos maneras enviar la sincronización hasta el receptor son: Línea adicional que llegue al receptor desde el transmisor. Señal de sincronismo implícita en el mensaje enviado.

Proceso de sincronización de Proceso de sincronización de Cuadros o TramasCuadros o Tramas

00110011000011111111

Canal de Canal de SincronismoSincronismo

Canal de DatosCanal de Datos

Trama de DatosTrama de Datos y Sincronismoy Sincronismo

Sincronización por línea adicionalSincronización por línea adicional

A través de la línea adicional se envía la A través de la línea adicional se envía la señal de sincronismo del sistema.señal de sincronismo del sistema.

Datos TDM

Señal de Sincronismo

Sincronización incluida en las Sincronización incluida en las tramas o cuadrostramas o cuadros

Se puede multicanalizar junto con las palabras de Se puede multicanalizar junto con las palabras de información en un sistema TDM de N canales con información en un sistema TDM de N canales con la transmisión de una palabra de sincronización la transmisión de una palabra de sincronización de K bits única al principio de cada cuadro. de K bits única al principio de cada cuadro.

En el receptor la sincronización de cuadros se En el receptor la sincronización de cuadros se recupera de la señal TDM por medio de un recupera de la señal TDM por medio de un circuito sincronizador de cuadros, el cual circuito sincronizador de cuadros, el cual correlaciona la señal TDM regenerada con la correlaciona la señal TDM regenerada con la palabra de sincronización única esperada.palabra de sincronización única esperada.

Sincronización incluida en las Sincronización incluida en las tramas o cuadrostramas o cuadros

Formato de sincronización de cuadrosFormato de sincronización de cuadros

S1...Sk...S2S1Datos canal

N

LONGITUD DEL CUADRO O TRAMA

PALABRA DE SINCRONIZACION

PALABRA DE INFORMACION

CUADROANTERIOR

CUADROSIGUIENTE

Datos canal

1

Datos canal

2

Datos canal

NS1...Sk...S2S1

Datos canal

N

LONGITUD DEL CUADRO O TRAMA

PALABRA DE SINCRONIZACION

PALABRA DE INFORMACION

CUADROANTERIOR

CUADROSIGUIENTE

Datos canal

1

Datos canal

2

Datos canal

N

Sincronización incluida en las Sincronización incluida en las tramas o cuadrostramas o cuadros

Diagrama de Bloques de un Sincronizador de CuadrosDiagrama de Bloques de un Sincronizador de Cuadros

Probabilidad de errores en Probabilidad de errores en Sincronización de TramasSincronización de Tramas

Ocurrirán pulsos de salida de sincronización falsos si K bits sucesivos de Ocurrirán pulsos de salida de sincronización falsos si K bits sucesivos de información por casualidad son iguales a los bits de la palabra de información por casualidad son iguales a los bits de la palabra de sincronización. sincronización.

Para datos TDM igualmente probables, la probabilidad de que ocurra esta Para datos TDM igualmente probables, la probabilidad de que ocurra esta sincronización falsa es igual a la probabilidad de obtener la palabra de sincronización falsa es igual a la probabilidad de obtener la palabra de sincronización única. sincronización única.

Es decir:Es decir:  

KK

fP

2

21

TDM con Entradas Analógicas y TDM con Entradas Analógicas y DigitalesDigitales

Se desea diseñar un TDM que tenga espacio para 11 fuentes. Suponga que las Se desea diseñar un TDM que tenga espacio para 11 fuentes. Suponga que las fuentes tienen las siguientes especificaciones:fuentes tienen las siguientes especificaciones:

Fuente 1. Analógica, ancho de banda de 2 kHz. Fuente 1. Analógica, ancho de banda de 2 kHz. Fuente 2. Analógica, ancho de banda de 4 kHz.Fuente 2. Analógica, ancho de banda de 4 kHz.Fuente 3. Analógica, ancho de banda de 2 kHz. Fuente 3. Analógica, ancho de banda de 2 kHz. Fuentes 4 a 11. Digitales, síncronas a 7200 bits/s.Fuentes 4 a 11. Digitales, síncronas a 7200 bits/s.

Suponga que las fuentes analógicas se convertirán en palabras PCM de 4 bits y que Suponga que las fuentes analógicas se convertirán en palabras PCM de 4 bits y que la sincronización de cuadros se obtendrá por medio de un canal distinto.la sincronización de cuadros se obtendrá por medio de un canal distinto.

TDM con Entradas Analógicas y TDM con Entradas Analógicas y DigitalesDigitales

TDM con Entradas Analógicas y TDM con Entradas Analógicas y DigitalesDigitales

La frecuencia de muestreo es fLa frecuencia de muestreo es f11 = 4 kHz = 4 kHz y se muestrea la fuente 2 dos veces en y se muestrea la fuente 2 dos veces en cada revolución. cada revolución.

La salida del conmutador TDM PAM de La salida del conmutador TDM PAM de 16 kilomuestras/s.16 kilomuestras/s.

Los valores de muestreo analógicos se Los valores de muestreo analógicos se convierten en una palabra PCM de 4 convierten en una palabra PCM de 4 bits, de modo que la velocidad de la señal bits, de modo que la velocidad de la señal TDM PCM a la salida del ADC es de 64 TDM PCM a la salida del ADC es de 64 kbits/s.kbits/s.

TDM con Entradas Analógicas y TDM con Entradas Analógicas y DigitalesDigitales

La otra frecuencia de Muestreo es fLa otra frecuencia de Muestreo es f22 = 8 = 8 kHz conectado de modo que la señal kHz conectado de modo que la señal PCM de 64 kbits/s esté presente en 8 de PCM de 64 kbits/s esté presente en 8 de 16 termínales. 16 termínales.

La velocidad de muestreo efectiva es de La velocidad de muestreo efectiva es de 64 kbits/s. 64 kbits/s.

Como las fuentes digitales generan una Como las fuentes digitales generan una corriente de datos a 7.2 kbits/s, se utiliza corriente de datos a 7.2 kbits/s, se utiliza el relleno de pulsos para elevar la el relleno de pulsos para elevar la velocidad a 8 kbits/s.velocidad a 8 kbits/s.

Jerarquía de TDMJerarquía de TDM

Los Sistemas TDM se agrupan en dos categoríasLos Sistemas TDM se agrupan en dos categorías. .

PARA USO DE PARA USO DE SISTEMAS DIGITALESSISTEMAS DIGITALES

PARA USO EN SISTEMAS PARA USO EN SISTEMAS TELEFONICOSTELEFONICOS

Jerarquía de TDMJerarquía de TDM1.1. La primera categoría la integran los La primera categoría la integran los

multiplexores utilizados junto con los sistemas multiplexores utilizados junto con los sistemas de computadoras digitales. La velocidad de de computadoras digitales. La velocidad de salida de estos multiplexores se ha salida de estos multiplexores se ha estandarizado a 1.2, 2.4, 3.6, 4.8, 7.2, 9.6, 14.4, estandarizado a 1.2, 2.4, 3.6, 4.8, 7.2, 9.6, 14.4, 19.2 y 28.8 kbits/s, y a 10 y 100 Mbits/s.19.2 y 28.8 kbits/s, y a 10 y 100 Mbits/s.

2.2. La segunda categoría de multiplexores es La segunda categoría de multiplexores es utilizada por compañías comunes tales como utilizada por compañías comunes tales como la American Telephone and Telegraph la American Telephone and Telegraph (AT&T), para combinar diferentes fuentes en (AT&T), para combinar diferentes fuentes en una señal TDM digital de alta velocidad para una señal TDM digital de alta velocidad para su transmisión a través de redes.su transmisión a través de redes.

Jerarquía TDM North AmericanJerarquía TDM North American

Jerarquía TDM North AmericanJerarquía TDM North American(Cont.)(Cont.)

Alguna cifras importantes:Alguna cifras importantes:

kbpssegundomuestras

xxmuestra

BitsvozdeCanaldelSalida PCM 641088 3

tramabit

tramacanalesx

canalbitsTramaporBitsdeNumero 1248

tramabits

tramabit

tramabits

TramaporBitsdeNumero 1931192

Mbpssegundos

tramaxxtramabitslineaVelocidad 544.1108193 3

Jerarquía TDM North AmericanJerarquía TDM North American (Cont.)(Cont.)

Tabla comparativa entre nivelesTabla comparativa entre nivelesNúmero de Número de

Señal DigitalSeñal DigitalTasa de bits, R Tasa de bits, R

(Mbits/s)(Mbits/s)Numero de canales Numero de canales

PCM VF de PCM VF de 64 kbits/s64 kbits/s

Medios de Transmisión Medios de Transmisión utilizadosutilizados

DS-0DS-0 0.0640.064 11 Pares de hilosPares de hilos

DS-1DS-1 1.5441.544 2424 Pares de hilosPares de hilos

DS-1CDS-1C 3.1523.152 4848 Pares de hilosPares de hilos

DS-2DS-2 6.3126.312 9696 Fibra, Pares de hilosFibra, Pares de hilos

DS-3DS-3 44.73644.736 672672 Coaxial, Radio, FibraCoaxial, Radio, Fibra

DS-3CDS-3C 90.25490.254 13441344 Radio, FibraRadio, Fibra

DS-4EDS-4E 139.264139.264 20162016 Radio, Fibra, CoaxialRadio, Fibra, Coaxial

DS-4DS-4 274.176274.176 40324032 Coaxial, FibraCoaxial, Fibra

DS-432DS-432 432.00432.00 60486048 FibraFibra

DS-5DS-5 560.160560.160 80648064 Coaxial, FibraCoaxial, Fibra

Jerarquía de Señal SonetJerarquía de Señal Sonet

A medida que han avanzado los sistemas de A medida que han avanzado los sistemas de fibra óptica de alta tasa de bits, los estándares fibra óptica de alta tasa de bits, los estándares TDM originales ya no son adecuados. TDM originales ya no son adecuados.

Alrededor de 1985, Bellcore (Bell Alrededor de 1985, Bellcore (Bell Communications Research) propuso un Communications Research) propuso un estándar TDM nuevo llamado estándar TDM nuevo llamado SONETSONET (Synchronous Optical Network), el cual (Synchronous Optical Network), el cual evolucionó hasta convertirse en un estándar evolucionó hasta convertirse en un estándar internacional adoptado por la internacional adoptado por la CCITT en 1989CCITT en 1989..

Jerarquía de Señal SonetJerarquía de Señal Sonet      NUMERO EQUIVALENTE DENUMERO EQUIVALENTE DE

Nivel OCNivel OC Tasa de Tasa de la líneala línea

(Mbits/s)(Mbits/s)

DS-3sDS-3s DS-1sDS-1s DS-0sDS-0s

OC-1OC-1 51.8451.84 11 2828 672672

OC-3OC-3 155.52155.52 33 8484 20162016

OC-9OC-9 466.56466.56 99 252252 60486048

OC-12OC-12 622.08622.08 1212 336336 80648064

OC-18OC-18 933.12933.12 1818 504504 1209612096

OC-24OC-24 1244.161244.16 2424 672672 1612816128

OC-36OC-36 1866.241866.24 3636 10081008 2419224192

OC-48OC-48 2488.322488.32 4848 13441344 3225632256

Jerarquía TDM CCITTJerarquía TDM CCITT

Estándar CCITT TDM utilizado en todo el Estándar CCITT TDM utilizado en todo el mundo, excepto en Estados Unidos y Japón.mundo, excepto en Estados Unidos y Japón.

Comparación entre TDM North Comparación entre TDM North América y TDM CCITTAmérica y TDM CCITT

EL SISTEMA T1 TDM EL SISTEMA T1 TDM

El multiplexor TDM de primer nivel se reemplaza El multiplexor TDM de primer nivel se reemplaza con un sistema TDM PCM, el cual convierte con un sistema TDM PCM, el cual convierte señales telefónicas analógicas 24 VF en un flujo de señales telefónicas analógicas 24 VF en un flujo de datos DS-1 (1.544 Mbits/s).datos DS-1 (1.544 Mbits/s).

Un tramo de línea T1 es una línea telefónica de Un tramo de línea T1 es una línea telefónica de cable trenzado utilizado para portar el flujo de cable trenzado utilizado para portar el flujo de datos DS-1 (1.544 Mbits/s). datos DS-1 (1.544 Mbits/s).

Se utiliza una línea para transmitir y una para Se utiliza una línea para transmitir y una para recibir.recibir.

EL SISTEMA T1 TDM EL SISTEMA T1 TDM (Cont.)(Cont.)

Formato T1 TDM para un cuadro o trama.Formato T1 TDM para un cuadro o trama.

Canal 1Palabra PCM

1 2 3 4 5 6 7 8

Canal 2Palabra PCM

1 2 3 4 5 6 7 8

Canal 24Palabra PCM

1 2 3 4 5 6 7 8

...0.6477 useg

193 bits

125 useg

Bit de estructura (conformación de Trama)

Canal 1Palabra PCM

1 2 3 4 5 6 7 8

Canal 2Palabra PCM

1 2 3 4 5 6 7 8

Canal 24Palabra PCM

1 2 3 4 5 6 7 8

...0.6477 useg

193 bits

125 useg

Bit de estructura (conformación de Trama)

SEÑALIZACION EN EL SEÑALIZACION EN EL SISTEMA T1 SISTEMA T1

La señalización se incorpora al formato T1 al La señalización se incorpora al formato T1 al reemplazar el octavo bit (el bit menos significativo) reemplazar el octavo bit (el bit menos significativo) en cada uno de los 24 canales de la señal T1 mediante en cada uno de los 24 canales de la señal T1 mediante un bit de señalización en cada sexto cuadro. De este un bit de señalización en cada sexto cuadro. De este modo la tasa de datos de señalización de cada uno de modo la tasa de datos de señalización de cada uno de los 24 canales de entrada es (1 bit/6 cuadros)(8000 los 24 canales de entrada es (1 bit/6 cuadros)(8000 cuadros/s) = 1.333 kbits/s. El bit de encuadrado cuadros/s) = 1.333 kbits/s. El bit de encuadrado (entramado) utilizado en los cuadros pares sigue la (entramado) utilizado en los cuadros pares sigue la secuencia 001110, y en los impares 101010, de modo secuencia 001110, y en los impares 101010, de modo que se pueden identificar los cuadros con la que se pueden identificar los cuadros con la información de señalización en la posición del octavo información de señalización en la posición del octavo bit (en cada canal). bit (en cada canal).

SEÑALIZACION EN EL SISTEMA T1

SEÑALIZACION EN EL SISTEMA T1SEÑALIZACION EN EL SISTEMA T1

SISTEMAS DE TRANSMISION DIGITAL DE SISTEMAS DE TRANSMISION DIGITAL DE BANDA BASE CON PORTADORA TBANDA BASE CON PORTADORA T

Sistema

Tasa(Mbits/

s)

Capacidad del Sistema Medio Código de líneas

Separación entre

repetidores

Longitud máxima

del sistema (millas)

Velocidad de

propagación de

errores en el sistema

 

Numero de señal digital

Canales de voz

TV

T1 1.544 DS-1 24 - hilos Bipolar RZ 1 50 10-6

T1C 3.152 DS-1C 48 - hilos Bipolar RZ 1 - 10-6

T1D 3.152 DS-1C 48 - hilos Duobinario NRZ

1 - 10-6

T1G 6.443 DS-2 96 - hilos Nivel 4 NRZ 1 200 10-6

T2 6.312 DS-2 96 - Hilos(1)

B6ZS RZ (2) 2.3 500 10-7

T3 44.736 DS-3 672 1 Coax. B3ZS RZ (2) (3) (3) (3)

T4 274.176 DS-4 4032 6 Coax. Polar NRZ 1 500 10-6

T5 560.160 DS-5 8064 12 Coax. Polar NRZ 1 500 4 x10-7

CONCLUSIONCONCLUSION

¡ Un mismo origen, que a través de ¡ Un mismo origen, que a través de distintos caminos nos llevan a un distintos caminos nos llevan a un

destino común !destino común !

Fin Fin Tema IIITema III

Primera PartePrimera Parte

GRACIASGRACIAS