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Multicanalización Digital

Edith García Cárdenas

UABC- Campus Tijuana

Ingeniería Electrónica

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Multicanalización Digital

• Sistema PCM• Sistema TDM• Estructura PDH• SHD/SONET• WDM

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Sistemas analógicos Sistemas digitales

PCM. Modulación por Pulsos Codificados

Muestreo a 8KHz

ConvertidorA/D

PCM4 KHz

Modulación por codificación de pulsos (PCM)

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Cada muestra de la señal analógica se representa con 8 bits. Por lo tanto, la velocidad de transmisión de la señal PCM es 8000 muestras/segundo • 8bits = 64 Kbps

que es la velocidad del denominado Canal Básico o Señal Digital DS0.

Cuando se tiene una multitud de canales, la información digital PCM se puede transmitir mediante un sistema de Multicanalización por División de Tiempo (TDM).

Modulación por codificación de pulsos (PCM)

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TDM (Multicanalización por división de Tiempo)

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Estructura de los canales DS1 y E1

TDM

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Jerarquía Digital de Multicanalización

Jerarquía Plesiócrona ó “casi síncrona” (PDH*)Sistema Norteamericano

*Plesiochronous Digital Hierarchy

SEÑAL DIGITAL TASA DE EQUIVALENCIATRANSMISIÓN (Mbps)

DS0 0.064DS1 1.544 24 DS0DS2 6.312 4 DS1 96 DS0DS3 44.736 7 DS2 672 DS0DS4 274.176 6 DS3 4032 DS0

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Jerarquía Digital de Multicanalización

Jerarquía Plesiócrona (PDH)Sistema Europeo

SEÑAL DIGITAL VELOCIDAD DE TX (Mbps) CIRCUITOS DE VOZE1 2.048 30E2 8.448 120E3 34.368 480

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En sistema de transmisión Plesiócrono los sistemas de transmisión generan datos a velocidades ligeramente diferentes.

Jerarquía Plesiócrona (PDH)

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PDH

Intercalación de bits

Antes de multicanalizarlos es necesario compensar los retardos producidos por los periodos diferentes de las tasas de transmisión de los canales. Esto se logra por medio de la intercalación de ‘bits de relleno’ (bit stuffing).

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PDH

Problema con la demulticanalización

Es necesario demulticanalizar totalmente la señal si se requiere la información de niveles mas bajos

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SDH/SONET

• Para evitar los problemas de PDH a velocidades de transmisión más altas, se desarrolló el sistema de transmisión síncrona SDH/SONETSDH :Jeraquía Digital Síncrona =Synchronous

Digital Hierarchy

SONET: Red Optica Síncrona = Synchronous Optical NETwork

•En SDH/SONET se multicanalizan señales desde DS-1 hasta DS-4 en un formato de SDH/SONET.

•Para extraer las señales de usuario se utilizan los Multicanalizadores de Inserción/Extracción (ADM).

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SDH/SONET

En un sentido amplio, SDH/SONET es un estándar internacional para redes de comunicaciones ópticas síncronas, que define las interfaces ópticas, velocidades de transmisión y especificaciones de formatos para la transmisión de las señales ópticas.

En México el estándar utilizado es SDH. Las recomendaciones las emite la ITU-T (International Telecommunications Union).

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Estructura de marco básico SONETSTS-1

90 x 9 bytes se transmiten en 125 microsegundos.

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Estructura de marco básico de SDHSTM-1

270 x 9 bytes se transmiten en 125 microsegundos.

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Tasa de Tx. Señal óptica SONET SDH(Mbps)

51.48 OC-1 STS-1155.52 OC-3 STS-3 STM-1466.56 OC-9622.08 OC-12 STS-12 STM-4933.12 OC-18

1244.16 OC-241866.24 OC-362488.32 OC-48 STS-48 STM-164976.64 OC-969953.28 OC-192 STS-192 STM-64

VELOCIDAD DE TRANSMISION EN SISTEMAS SDH/SONET

OC=Optical Carrier

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Actualmente, la mayoría de las comunicaciones ópticas que abarcan grandes ciudades o una región, utilizan el sistema de transporte de la Jerarquía Digital Síncrona/Red Óptica Síncrona (SDH/SONET).

Fibra óptica

Enc. Carga útil

MARCO SDH

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Actualmente, la mejor alternativa para brindar ancho de banda amplio y velocidad de transmisión a los sistemas de comunicaciones guiadas, es el uso de la fibra óptica como medio de transmisión.

Haz de luz

recubrimiento

núcleo

•Capacidad de transportar gran cantidad de información

•A muy altas velocidades

•A bajo costo

•Mayor inmunidad al ruido

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•WDM es la tecnología que acopla y transmite varias señales ópticas con longitud de onda diferente en una misma fibra óptica.

•Para optimizar el ancho de banda de la fibra óptica en las telecomunicaciones, se ha desarrollado la tecnología:

•Multicanalización por División de Longitud de Onda•WDM (Wavelength Division Multiplexing)

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AÑO NUMERO DE CANALES POR FIBRA Y CAPACIDAD DE CANAL1995 8 canales a 2.5 Gbps1996 16 canales a 2.5 Gbps1997 40 canales a 2.5 Gbps y sistemas menos densos a 10 Gbps

1998 80 canales a 2.5 Gbps y sistemas menos densos a 10 Gbps1999 128 canales a 2.5 Gbps y sistemas menos densos a 10 Gbps2000 256 canales a 2.5 Gbps y 128 canales a 10 Gbps2001 1024 canales a 10 Gbps y sistemas menos densos a 40 Gbps

•Un enlace WDM puede transportar varias señales de diferente velocidad de transmisión.

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•El primer objetivo de la ITU es que se utilice el protocolo IP transportado directamente sobre WDM.

•Esto a mediano plazo permitiría que la fibra óptica distribuya hasta la casa de usuario, diversos servicios como voz, datos, servicios multimedia, television digital, etc.

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• TDM, PDH, SDH/SONET y WDM son las técnicas de multicanalización más empleadas en las comunicaciones digitales.

Existen sistemas de comunicaciones que emplean dos técnicas de multicanalización para su funcionamiento, ejemplo: Sistemas Satelitales de órbita média (MEOS) y órbita baja (LEOS).

La elección del sistema a emplear depende de la aplicación.

Multicanalización Digital

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Multicanalización Digital

• Sistema PCM• Sistema TDM• Estructura PDH• SHD/SONET• WDM

M.C. Edith García Cárdenas

UABC- Campus Tijuana

Ingeniería Electrónica

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• Esta presentacion esta basada en el Reporte Tecnico:* Sistemas basados en la Jerarquia Digital Sincrona (SDH) y

Red Optica Sincrona (SONET). Edith Garcia Cardenas. CICESE 2003