Multiplexación Siempre que la capacidad de
transmisión del medio que enlaza dos dispositivos sea
mayor que las necesidades de estos es posible compartir el medio.
La multiplexación consiste en la transmisión de
múltiples señales a través de un
único enlace de datos.
Figure 8-1 Multiplexing vs. No Multiplexing
Muchos a uno / Uno a muchos La palabra camino se refiere al
enlace físico, mientras que canal se refiere a la
porción de camino destinado a la comunicación entre
dos dispositivos determinados. El multiplexor (MUX) combina los
canales en un único flujo y el demultiplexor (DEMUX)
separa el flujo en los canales que lo componen. Tres
técnicas básicas: Multiplexación por
división en frecuencia (FDM). Multiplexación por
división en el tiempo (TDM). Multiplexación por
división de onda (WDM).
Figure 8-2 Multiplexación por división de
onda
Multiplexación por división de frecuencia(FDM) Las
señales generadas por cada dispositivo emisor se modulan
usando distintas frecuencias portadoras. Entre los canales hay
que dejar bandas de guardia para prevenir que las señales
se solapen. Se usa modulación AM o FM.
FDM Figure 8-3
Figure 8-4 FDM, Time Domain
Figure 8-5 Multiplexing, Frequency Domain
Figure 8-6 Demultiplexing, Time Domain
Figure 8-7 Demultiplexing, Frequency Domain
Multiplexación por división de onda (WDM) Es
conceptualmente la misma que FDM pero la multiplexación y
de la demultiplexación se realiza sobre señales
luminosas. Aunque la tecnología es muy compleja, la idea
es muy simple: pasar la luz a través de un prisma.
Multiplexación por división en el tiempo (TDM) La
TDM asigna ranuras de tiempo a cada canal, de forma que el camino
es usado alternativamente por los canales multiplexados.
TDM Figure 8-8
TDM síncrono La multiplexación síncrona por
división en el tiempo asigna secuencialmente una ranura de
tiempo a cada dispositivo aún en el caso de que alguno de
ellos no tenga nada que transmitir (no se aprovecha toda la
capacidad del camino, ya que algunas ranuras de tiempo pueden
quedar vacías). Una trama está formada por un ciclo
completo de ranuras de tiempo, pudiendo contener más de
una para un mismo dispositivo emisor. Entrelazado, es el proceso
de concatenar las ranuras de tiempo de los distintos
dispositivos. Bits de tramado, permiten al demultiplexor
sincronizarse con el flujo de entrada para separar la
información correspondiente a cada ranura. Relleno de
bits, cuando los dispositivos van a velocidades mayores pueden
usar múltiples ranuras de bits por trama, pero cuando las
velocidades de los dispositivos no son exactamente
múltiplos se hace necesario el relleno de bits.
Synchronous TDM Figure 8-9
Figure 8-10 TDM, Multiplexing
Figure 8-11 TDM, Demultiplexing
Framing Bits Figure 8-12
Data Rate Figure 8-13
TDM asíncrona La TDM asíncrona o estática es
más flexible que la síncrona, ya que puede
adaptarse a las necesidades de enviar de los dispositivos
emisores. Tampoco es necesario que el camino tenga capacidad
suficiente para todos los dispositivos enviando a la vez (n. v =
V), puede ser menor y suficiente si no todos los dispositivos
envían a la vez. El número de ranuras de tiempo
para cada dispositivo se basa en el análisis
estadístico del número de líneas de entrada
que probabilísticamente transmiten en cada t. Este
análisis y la información adicional para
identificar las ranuras de tiempo supone un coste mayor, pero
supone mayor eficiencia. Otra posibilidad es asignar tramas de
longitud variable, mayores para los dispositivos más
rápidos, pero esto supone una información adicional
en las ranuras y mayor complicación.
Asynchronous TDM Figure 8-14
Frames and Addresses Figure 8-15 a. Only three lines sending
data
Frames and Addresses Figure 8-15-continued b. Only four lines
sending data
Frames and Addresses Figure 8-15-continued c. All five lines
sending data
Multiplexación inversa Toma el flujo de datos de una
línea de alta velocidad y lo separa en varias
líneas de velocidad más baja. El llamado ancho de
banda bajo demanda emplea la posibilidad de ir utilizando
más líneas de velocidad estándar
según crecen las necesidades de transmisión.
Figure 8-16 Multiplexing and Inverse Multiplexing
Telephone Network Figure 8-17
Figure 8-18
Aplicación de la multiplexación al sistema
telefónico Servicios analógicos: Servicios
conmutados, la señal del bucle local es analógica
entre 0 y 4.000 Hz. El conmutador conecta las dos líneas
correspondientes. Servicios dedicados, no hace falta marcar.
Jerarquía analógica, se multiplexan por FDM 12
canales de voz en un “grupo” (ancho de banda 48 KHz).
5 grupos forman un supergrupo (240 KHz, 60 canales de voz). 10
forman un grupo maestro (2,40 MHz y 600 canales). 6 maestros
forman un grupo jumbo (15,12 MHz, 3.600 canales de voz).
Figure 8-19
Analog Switched Service Figure 8-20
Analog Leased Service Figure 8-21
Analog Hierarchy Figure 8-22
Aplicación de la multiplexación al sistema
telefónico Servicios digitales: Servicio conmutado/56, es
la versión digital de una línea conmutada
analógica y permite tasas de datos de 56 Kbps. No se
necesita módem, sino una unidad de servicio digital (DSU)
que adapta la señal digital del computador a la de la
línea. DDS, Es una línea digital dedicada de 64
Kbps. También necesita DSU. DS ó servicio digital,
es una jerarquía de señales digitales: DS0, es como
el DSS DS1, 1,544 Mbps ó 24 canales de voz DS2, 6,312 Mbps
ó 96 canales de voz DS3, 44,736 Mbps ó 672 canales
de voz DS4, 274,176 Mbps ó 4.032 canales de voz Estas
señales se envían a través de la
líneas T correspondientes.
Figure 8-23
Switched/56 Service Figure 8-24
DDS Figure 8-25
DS Hierarchy Figure 8-26
T-1 Line Figure 8-27
T-1 Frame Figure 8-28
Fractional T-1 Line Figure 8-29
Línea de abonado digital (DSL) La DSL es una
tecnología que usa las líneas telefónicas
existentes para la transmisión de datos a muy alta
velocidad. ADSL, es asimétrica y divide el ancho de banda
de 1 MHz del cable de par trenzado en: 0 – 25 KHz para el
servicio de voz (4 KHz para el canal y el resto banda de
guardia). 25 – 200 KHz para salida de datos. 200 -250 KHz
para entrada de datos. Usa una modulación más
compleja que la QAM. RADSL, con velocidad adaptativa, permite
conseguir distintas tasas de datos dependiendo del tipo de
comunicación. HDSL, de alta tasa de bits fue
diseñada como alternativa a la T-1. SDSL,
simétrica, consigue la misma velocidad que HDSL (2 Mbps)
VDSL, de tasa muy alta, con 50 Mbps de entrada y 1,5 Mbps
salida
Fibra óptica hasta la aceraFTTC La fibra óptica
llega hasta la acera y desde allí las señales se
distribuyen a los abonados a través de cable coaxial o par
trenzado. FTTC en la red telefónica, para multiplexar los
canales de los abonados. FTTC en la red de televisión por
cable, para multiplexar los canales por cable.