Prof. Jose Zelada Peralta
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MULTIPLEXACION I
Multiplexaje es la transmisión de múltiple sesiones de comunicaciones de datos sobre un medio común de trasmisión.
La técnica de combinar varias señales muestreadas en una misma señal se llama multiplexaje.
El multiplexaje reduce el número de hilos o cables requeridos para conectar múltiples sesiones.
Una sesión es considerada cuando existe comunicación de datos entre dos dispositivos: computador a computador , terminal a computador..etc.
Líneas individuales conectando 3 terminales a un mainframe no es un problema. Sin embargo cuando el número de terminales de 10 hacia arriba se incrementa, se torna un problema.
Imagine un computador mainframe con 1200 terminales conectados a cada terminal con su propio cable al mainframe. Si cada hilo es de ¼” en diámetro (típico cable Cat 5) ud.tendrá un enorme manojo de cables de aproximadamente 2 pies ( aprox 70 cms)de diámetro.
Un multiplexor permitirá compartir una línea común de transmisión a muchos terminales de comunicaciones (como en el ejemplo de arriba). La conexión entre el multiplexor y el mainframe es normalmente un enlace de datos de alta velocidad, y no esta usualmente dividido en líneas separadas.
La operación de los multiplexores (abreviados MUX) es transparente tanto al enviar como recibir de los computadores. Transparente significa que, para todo s los terminales, es como si ellos estuvieran directamente conectados al mainframe con hilos individuales.
El multiplexor no interfiere con el flujo normal de datos y este puede permitir una significativa reducción en el costo total de interconexión con sitios remotos (a través del costo reducido de cables y de cargas sobre líneas telefónicas)
Multiplexores son usados para conectar terminales localizados a través de una edificación a un mainframe central. Ellos son también utilizados para conectar terminales localizados en sitios remotos a una mainframe central a través de líneas telefónicas.
Fig. Multiplexaje de Lineas a una localidad remota
Allí están las 3 técnicas básicas que son usadas para el multiplexaje :
Multiplexores son usados para conectar terminales localizados a través de una edificación a un mainframe central. Ellos son también utilizados para conectar terminales localizados en sitios remotos a una mainframe central a través de líneas telefónicas.
Fig. Multiplexaje de Lineas a una localidad remotaAllí están las 3 técnicas básicas que son usadas para el multiplexaje :
- Multiplexaje por División de Frecuencias (Frequency Division Multiplexing - FDM)
- Multiplexaje por División en el Tiempo (Time Division Multiplexing -TDM)
- Multiplexaje por Division en el Tiempo Estadistico (Statistical Time Division Multiplexing - STDM)
FDM - Frequency Division Multiplexing
Multiplexaje por División de Frecuencia (FDM) es una técnica análoga donde cada canal de comunicación se le asigna una frecuencia de portadora. Para separar los canales, una banda de guarda deberá ser usada. Esto es para asegurar que los canales no interfieran uno con otro
Por ejemplo, si nosotros tenemos 3 terminales, cada uno requiriendo un ancho de banda de 3 Khz y una banda de guarda de 300 Hz,
Multiplexaje por División de Frecuencia (FDM) es una técnica análoga donde cada canal de comunicación se le asigna una frecuencia de portadora. Para separar los canales, una banda de guarda deberá ser usada. Esto es para asegurar que los canales no interfieran uno con otro
Por ejemplo, si nosotros tenemos 3 terminales, cada uno requiriendo un ancho de banda de 3 Khz y una banda de guarda de 300 Hz,
- El Terminal 1 se le asignaría la frecuencia mas baja de 0- 3 khz,
- El Terminal 2 se le asignaría el siguiente canal de frecuencia 3.3khz – 6.3 khz y
- El Terminal 3 se le asignaría la frecuencia final del canal 6.6khz – 9.6 khz
Las frecuencias son apiladas en lo alto una con otra y muchas frecuencias pueden ser enviadas a la vez. La desventaja es que todo el ancho de banda de la línea se incrementa como en el ejemplo de arriba: el ancho de banda a trasmitir todos los 3 terminales es ahora de 9.6 Khz
FDM no requiere que todos los canales terminen en una simple locación. Los canales pueden ser extraídos usando técnicas multidrop, los canales pueden ser ubicados en diferentes localizaciones dentro de un edificio o una ciudad
FDM es una técnica de multiplexaje análoga y algo histórica. Es proclive a problemas de error, y ha sido reemplazada por Multiplexaje por Division de tiempo (mejor ajustada para datos digitales)
Se le dice también Sistema de portadora analogica
FDM es una técnica de multiplexaje análoga y algo histórica. Es proclive a problemas de error, y ha sido reemplazada por Multiplexaje por Division de tiempo (mejor ajustada para datos digitales)
Se le dice también Sistema de portadora analogica
TDM - Time Division Multiplexing
Multiplexaje por División de Tiempo es una técnica donde en un corto tiempo una muestra de cada canal es insertado dentro de un flujo de datos multiplexados. Cada canal es muestreado a sus ves y entonces la secuencia es repetida.
El periodo de muestra tiene que ser suficientemente rápido para muestrear cada canal de acuerdo a la Teoría de Nyquist (debe ser 2 veces la frecuencia mas alta) y ser hábil de muestrear todos los otros canales dentro del mismo periodo de tiempo. Esto puede ser imaginado con un muy rápido switch mecánico, seleccionando cada canal por un muy corto periodo de tiempo, entonces conmutando al sgte canal.
Cada canal tiene un trozo de tiempo asignado a el (así el terminal este siendo utilizado o no). Nuevamente al enviar y al recibir las estaciones, estas aparecen como si ellas estuvieran conectadas con una simple línea de conexión entre cada una de ellas..
Todas las líneas se originan en una localización y finalizan en otra localización. TDM es más eficiente, mas fácil de operar. Menos complejo y menos caro que FDM.
Se le dice también sistema con portadora digital.
Aplicaciones
APLICACIONES
a.-La Jerarquía Digital Plesiocrona (Plesiochronous Digital Hierarchy -PDH) ,también conocido como sistema PCM , para trasmisión digital de varias llamadas telefónicas sobre el mismo cable de cobre de 4 hilos (T-carrier or E-carrier)o el cable de fibra dentro del circuito conmutado de una red telefónica digital.
b.-La SDH (Jerarquia Digital Sincrona) y SONET(Enrutamiento Optico Sincrono),estándares de trasmisión de red que han superado al PDH( Jerarquia Digital Plesiocrona).
TDM puede ser posteriormente extendido dentro del esquema Time División Múltiple Access (TDMA), donde varias estaciones conectadas al mismo medio físico por ejemplo comparten la misma frecuencia de canal, pudiendo comunicarse.
Ejemplos de aplicación tambien incluyen el sistema telefónico GSM, muy usado en telefonia movil
STDM - Statistical Time Division Multiplexing
Multiplexaje Estadistico por División de Tiempo usa inteligentes dispositivos que son capaces de identificar cuando un terminal esta libre. Ello le permite arreglar o acomodar ranuras de tiempo únicamente a líneas que lo requieran
Esto significa que mas líneas pueden ser conectadas a un medio de trasmisión porque este dispositivo estadísticamente compensa los tiempos normales libres dentro de las líneas de comunicaciones de datos.
Novísimas unidades STDM proveen capacidades de compresión de datos, prioridad de líneas, líneas de velocidad mezclada, anfitrión de puerto compartido, puerto de control de red, detección de velocidad automática y mucho mas.
ENRUTAMIENTO OPTICO SINCRONO
Es un método para comunicar información digital utilizando láseres y diodos emisores de luz (LEDs) sobre fibra óptica.
El método fue desarrollado para remplazar a la Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH) para poder transportar grandes cantidades de tráfico telefónico y de datos y permitir la interoperabilidad entre equipos de diferentes vendedores.
Se le dice también sistema con portadora digital.
AplicacionesAPLICACIONES
a.-La Jerarquía Digital Plesiocrona (Plesiochronous Digital Hierarchy -PDH) ,también conocido como sistema PCM , para trasmisión digital de varias llamadas telefónicas sobre el mismo cable de cobre de 4 hilos (T-carrier or E-carrier)o el cable de fibra dentro del circuito conmutado de una red telefónica digital.
b.-La SDH (Jerarquia Digital Sincrona) y SONET(Enrutamiento Optico Sincrono),estándares de trasmisión de red que han superado al PDH( Jerarquia Digital Plesiocrona).
TDM puede ser posteriormente extendido dentro del esquema Time División Múltiple Access (TDMA), donde varias estaciones conectadas al mismo medio físico por ejemplo comparten la misma frecuencia de canal, pudiendo comunicarse.
Ejemplos de aplicación tambien incluyen el sistema telefónico GSM, muy usado en telefonia movil
STDM - Statistical Time Division Multiplexing
Multiplexaje Estadistico por División de Tiempo usa inteligentes dispositivos que son capaces de identificar cuando un terminal esta libre. Ello le permite arreglar o acomodar ranuras de tiempo únicamente a líneas que lo requieran
Esto significa que mas líneas pueden ser conectadas a un medio de trasmisión porque este dispositivo estadísticamente compensa los tiempos normales libres dentro de las líneas de comunicaciones de datos.
Novísimas unidades STDM proveen capacidades de compresión de datos, prioridad de líneas, líneas de velocidad mezclada, anfitrión de puerto compartido, puerto de control de red, detección de velocidad automática y mucho mas.
ENRUTAMIENTO OPTICO SINCRONO
Es un método para comunicar información digital utilizando láseres y diodos emisores de luz (LEDs) sobre fibra óptica.
El método fue desarrollado para remplazar a la Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH) para poder transportar grandes cantidades de tráfico telefónico y de datos y permitir la interoperabilidad entre equipos de diferentes vendedores.
Allí hay dos estándares estrechamente relacionados, que describen el enrutamiento óptico síncrono y que son:
- SDH ( Standard europeo)
- SONET ( Standard USA)
. ¿Qué es SONET/SDH ?
Es una tecnología de transporte que ofrece una gran disponibilidad con topología de autorrecuperación.
Una red que usa operaciones síncronas con potentes
capacidades de múltiplexación y desmultiplexación.
Un sistema que ofrece extensos servicios de Operacion, Administracion, y Mantenimiento al usuario y al administrador de la red.
SDH ( Synchronous Digital Hierarchy) estándar desarrollado por la International Telecommunication Union (ITU), documentado en el estándar G.707 y su extensión G.708.
SONET (Synchronous Optical Networking) estándar también definido por el GR-253-CORE de Telcordia y el T1.105 del American National Standards Institute.
Tanto SDH y SONET son ampliamente utilizados hoy día:
En la topologia dada arriba se ve que en los puntos de ingreso estan las redes FDDI, ATM, 802.5(token ring), 802.3 (ethernet) que ingresan al sistema SONET/SDH, el cual maneja lineas marcadas como OC-n( para SONET) o STS-n( para SDH)
SDH/SONET, es capaz de manejar y llevar cualesquier tipo de datos de cualesquier tipo de red de un lado a otro. Por eso no es exactamente un protocolo si no una tecnologia de trasnporte de datos e informacion.
Tanto SDH como SONET son ampliamente utilizados hoy dia en :
- SONET dentro de U.S. y Canadá, y
- SDH en el resto del mundo.
Asimismo el estándar SONET fue desarrollado antes que el SDH, su relativa penetración en el mercado global dicta que SONET puede ser considerado la variación de SDH.
El enrutamiento síncrono de SDH/SONET difiere del PDH (jerarquia digital plesiocrona) en que tasas de trasmisión exactas que son utilizadas para transportar los datos, están estrechamente sincronizadas a través de la red entera( en PDH no lo estan), esto es posible por los relojes atómicos existentes actualmente.
El sistema de sincronización permite que redes enteras inter paises operen sincrónicamente, reduciendo grandemente la cantidad de buffering o memoria temporal requerida entre los elementos de la red.
Tanto SONET y SDH pueden ser usados para encapsular estándares de trasmisión digital antiguos, tales como el estándar PDH, o usados directamente para soportar tanto ATM o el llamado enrutamiento Packet over SONET/SDH (POS) .
Como tal es impreciso pensar de SDH o SONET como protocolos de comunicación inherentes, si no antes que eso como contenedores de transporte de todo propósito para movilizar tanto voz y data .
El formato básico de una señal SDH permite a esta portar muchos diferentes servicios dentro de su Virtual Container (VC) debido a si ancho de banda flexible.
El enrutamiento síncrono de SDH/SONET difiere del PDH (jerarquia digital plesiocrona) en que tasas de trasmisión exactas que son utilizadas para transportar los datos, están estrechamente sincronizadas a través de la red entera( en PDH no lo estan), esto es posible por los relojes atómicos existentes actualmente.
El sistema de sincronización permite que redes enteras inter paises operen sincrónicamente, reduciendo grandemente la cantidad de buffering o memoria temporal requerida entre los elementos de la red.
Tanto SONET y SDH pueden ser usados para encapsular estándares de trasmisión digital antiguos, tales como el estándar PDH, o usados directamente para soportar tanto ATM o el llamado enrutamiento Packet over SONET/SDH (POS) .
Como tal es impreciso pensar de SDH o SONET como protocolos de comunicación inherentes, si no antes que eso como contenedores de transporte de todo propósito para movilizar tanto voz y data .
El formato básico de una señal SDH permite a esta portar muchos diferentes servicios dentro de su Virtual Container (VC) debido a si ancho de banda flexible.
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