Múltiplex ación

Profesora Maria Elena Villapolmaria.villapol@ciens.ucv.vemaria.villapol@ciens.ucv.ve

Comunicación de Datos

Múltiplex aciónMúltiplex ación

• Función que permite que una o más fuentes deFunción que permite que una o más fuentes de transmisión de data compartan un medio de comunicación.

N entradas 1 l l DN entradas 1 enlace, n canalesN salidasM

UX

DEMUX

Técnicas:

Comunicación de Datos

Técnicas:•Frequency-division multiplexing (FDM)•Time-division multiplexing (TDM)

FDM y TDMFDM y TDM

Comunicación de Datos

FDMFDM

• El ancho de banda es mayor al requerido.El ancho de banda es mayor al requerido.• Se separan las frecuencias portadoras

para que la señales no se solapen usandopara que la señales no se solapen usando bandas de guardia.

• Se usa en radio por difusión, TV.Se usa en radio por difusión, TV.• Desv. El canal se mantiene reservado aún

cuando no hay data.cuando no hay data.

Comunicación de Datos

Sistema FDM FDM de tres señales de voz

Comunicación de Datos

Proceso FDMProceso FDM

Comunicación de Datos

Proceso FDM de Des Múltiplex aciónProceso FDM de Des Múltiplex ación

Comunicación de Datos

Jerarquía AnalógicaJerarquía Analógica

Comunicación de Datos

Jerarquía AnalógicaJerarquía Analógica

Comunicación de Datos

FDM; Ejemplo de un sistema de 3 señales de voz

Comunicación de Datos

Múltiplex ación por División de la Longitud de O d (WDM)Onda (WDM)

• FDM con múltiples rayos de luz a diferentes frecuencias.p y• Se usa sobre canales de fibra óptica:

– Existen sistemas comerciales con 160 canales de 10 Gbps.– Se ha llegado a 256 canales de 39 8 Gbps en un laboratorioSe ha llegado a 256 canales de 39,8 Gbps en un laboratorio.

• La arquitectura es similar a otros sistemas FDM:– Un multiplexador consolidad fuentes de láser para la transmisión

sobre un simple canal de fibrasobre un simple canal de fibra.– Se usan amplificadores para amplificar longitud de onda.– El desmultiplexor separa señales en el destino.

Comunicación de Datos

WDM: EjemploWDM: Ejemplo

Comunicación de Datos

TDM SíncronoTDM Síncrono

• La tasa de datos del medio es mayor que la tasa de y qdatos de la señal que se transmitirá.

• Múltiples señales digitales se intercalan en el tiempo.• Slots de tiempo son preasignados a las fuentes y

permanecen fijos (de allí el nombre de síncrono).• Los slots de tiempo permanecen reservados aún cuando• Los slots de tiempo permanecen reservados aún cuando

no hay data. • Los slots pueden no ser igualmente distribuidos entre las

fuentes.

Comunicación de Datos

Sistema TDMTDM

Comunicación de Datos

Trama TDMTrama TDM

• La data es organizada en tramasLa data es organizada en tramas.• Cada trama consiste de una ciclo de slots

de tiempode tiempo.• En cada trama uno o mas slots se dedican

d f ta cada fuente.• Un canal es la secuencia de slots

dedicados a una fuente en cada trama.

Comunicación de Datos

Control del Enlace TDMControl del Enlace TDM

• Control de flujoControl de flujo– La trama TDM contendrá slots vacíos para

aquellas fuentes que no tengan data paraaquellas fuentes que no tengan data para transmitir.

• Control de erroresControl de errores– Aplicar control de errores por canal.

Comunicación de Datos

El uso del control de enlace en un canal TDMEl uso del control de enlace en un canal TDM

Comunicación de Datos

FramingFraming

• El control de enlace de datos es usado por cada canal pmas no por la trama TDM.

• Sin embargo, es necesario que exista un mecanismo de sincronismo.sincronismo.

• Una forma es sumando un patrón de bits entre una trama y otra. El t ó i t d t ó id tifi bl• El patrón consiste de un patrón identificable.

• e.g. 01010101 (este en poco probable que aparezca en el cana de data).)

• El receptor busca en los bits entrantes el patrón especificado para poder sincronizarse.

Comunicación de Datos

Rellenado de pulsos (Pulse Stuffing)Rellenado de pulsos (Pulse Stuffing)

• Problema – sincronismo de la fuentes de transmisión.• Si cada fuente tiene relojes diferentes, variaciones en los relojes

pueden ocasionar pérdida en sinc. • También, las tasas de transmisión pueden no estar relacionadas por , p p

números racionales simples. • Solución - Pulse Stuffing

– Tasa de datos de salida (excluyendo bits de trama) mayor que laTasa de datos de salida (excluyendo bits de trama) mayor que la suma de la tasa de entrada.

– Se incluyen bits extras o pulsos en cada señal entrante hasta que se iguala reloj localque se iguala reloj local.

– Los pulsos incluidos deben ser removidos por el demux.

Comunicación de Datos

Ejemplo

Comunicación de Datos

Jerarquía DigitalJerarquía Digital

• Es un agrupamiento de l l i ió

• El sistema de USA se basa en canales para la transmisión digital sobre canales de alta capacidad.

• En USA este sistema fue

el formato DS-1 (también conocido como T1).

• El mismo multiplexa 24 • En USA este sistema fue desarrollado por la AT&T en lo años 60.

• Estos sistemas son basados

canales.• Cada canal tiene 8 bits mas un

bit de framing.en el uso de TDM.

• Estados Unidos, Canadá y Japón utilizan la misma j í

• Haciendo un total de 24x8 + 1 =193 bits por trama

jerarquía.• La ITU-T ha creado otra.

Comunicación de Datos

Jerarquía DigitalJerarquía Digital

• DS-1 puede ser usado para t iti / d t

• Para la data digital se tiene:transmitir voz y/o datos.

• Para la voz, cada canal contiene una palabra de voz digitalizada usando PCM con 8000 muestras

– 23 canales de data• 7 bits por trama mas un bit

indicador para data o t lpor segundo.

– Tasa de datos 8000x193 = 1.544Mbps

– Cinco de 6 tramas usan 8-

control.– El canal 24 esimo es de

sincronismo.– Cinco de 6 tramas usan 8-

PCM.– La sexta trama usa 7-PCM, el

bit 8 es de señalización. – Bits de señalización forman

un stream para cada canal conteniendo información de control y enrutamiento.

Comunicación de Datos

Jerarquía Digital: Trama T1Jerarquía Digital: Trama T1

Comunicación de Datos

Jerarquía DigitalJerarquía Digital

• Se pueden ejecutar mayores tasas deSe pueden ejecutar mayores tasas de transmisión intercalando bits de diferentes entradas DS-1entradas DS 1.

• Ver la siguiente tabla:

Comunicación de Datos

Jerarquía DigitalJerarquía Digital

Comunicación de Datos

Jerarquía DigitalJerarquía Digital

Comunicación de Datos

TDM EstadísticoTDM Estadístico

• En TDM síncrono muchos slots se pueden desperdiciar.p p• En TDM estadístico, los slots de tiempo son asignados

dinámicamente basado en la demanda. • El multiplexor busca en las líneas de entrada y colecta la• El multiplexor busca en las líneas de entrada y colecta la

data hasta que la trama este llena.• La tasa de salida es menor que la suma de las tasas de

l lí d t dlas líneas de entrada.• A diferencia de TDM síncrono, cierta información de

direccionamiento es requerida ya que la fuente no tienen yun slot fijo.

Comunicación de Datos

TDM Síncrono vs TDM EstadísticoTDM Síncrono vs TDM Estadístico

Comunicación de Datos

TDM EstadísticoTDM Estadístico

Comunicación de Datos