Este documento describe diferentes técnicas de multiplexación como TDM, FDM, CDM y WDM. La multiplexación permite combinar dos o más canales de información en un solo medio de transmisión usando un dispositivo llamado multiplexor, compartiendo la capacidad de transmisión de datos sobre un mismo enlace para aumentar la eficiencia. Las técnicas más comunes son la multiplexación por división de tiempo, que asigna ranuras de tiempo a cada canal, y la multiplexación por división de frecuencia, que asigna bandas de frecuencias distintas

2. F(t)
F
datos
voz
video
t

3. F(t)
F
datos
voz
video
t

4. F(t)
F
t
datos
voz
video

5.  La Multiplexacion estadística distribuye las
ranuras de manera dinámica, basándose en la
demanda.
 El multiplexor sondea las memorias de
almacenamiento de entrada, aceptando datos
hasta que se complete una trama.
 La velocidad de la línea multiplexada es menor
que la suma de las velocidades de las líneas
de entrada.

7.  Es multiplexación por tiempo; esto es, si
queremos enviar 3 canales por un mismo
medio físico haciendo uso de TDMA,
simplemente le asignaremos una duración
temporal a cada canal, y se les cederá el
medio físico a cada canal durante ese espacio
de tiempo determinado.
Muy usado en transmisiones digitales por
cable, como en redes de computadores.
Requiere métodos de sincronismo eficaces.

8.  Multiplexación por división en frecuencia.
Haciendo uso de modulaciones enviamos cada
canal en una banda de frecuencias distinta.
Luego en cada receptor se debe demodular para
devolver la transmisión a banda base o a su
banda natural. Ampliamente usada en
radiocomunicaciones

9. Multiplexación por división en Código. Un tipo
de multiplexación bastante compleja, basada
en el uso de distintas codificaciones para cada
canal, que pueden ser transmitidos
compartiendo tiempo y frecuencia
simultáneamente. Hacen uso de complejos
algoritmos de codificación. Utilizado en medios
digitales complejos.

11.  La Multiplexación es la combinación de dos o más canales
de información en un solo medio de transmisión usando un
dispositivo llamado multiplexor.
 Es decir viene a ser un procedimiento por el cual diferentes
canales pueden compartir un mismo medio de transmisión de
información.

12.  Es compartir la capacidad de transmisión de datos sobre un
mismo enlace para aumentar la eficiencia (sobre todo en
líneas de grandes distancias).
 Minimizar la cantidad de líneas físicas requeridas y
maximizar el uso del ancho de banda de los medios

13. • La multiplexación por división de tiempo o TDM.
• La multiplexación por división de frecuencia o FDM.
• La multiplexación por división en código o CDM.
• La multiplexación por división de onda o WDM.
• La multiplexación Estadística, asíncrona o SM.
• La multiplexación en los protocolos de la capa de
transporte en el modelo OSI

14.  La multiplexación por división
de tiempo es una técnica para
compartir un canal de
transmisión entre varios
usuarios.
 Consiste en asignar a cada
usuario, durante unas
determinadas "ranuras de
tiempo", la totalidad del ancho
de banda disponible.

15.  Consiste en ocupar un canal de transmisión a partir de distintas
fuentes, mejor aprovechamiento del medio de transmisión.
 El ancho de banda total del medio de transmisión es asignado a cada
canal durante una fracción del tiempo total (intervalo de tiempo).
Ventajas de TDM Desventajas de TDM
 El uso de la capacidad es alto.
 Cada uno para ampliar el número
de usuarios en un sistema en un
coste bajo.
 La sensibilidad frente a otro
problema de usuario es alta .
 El coste inicial es alto.
 La complejidad técnica es más.

16.  Las entradas de 6 canales llegan a los
interruptores de canal controlados por una
señal de reloj, de manera que cada canal es
conectado al medio de Tx durante un
tiempo determinado por la duración de los
impulsos del reloj.
 El Desmultiplexor realiza la función
inversa: conecta al medio de Tx,
secuencialmente con la salida de cada uno
de los 5 canales mediante interruptores
controlados por el reloj del D.
 El reloj del extremo receptor funciona de
forma sincronizada con el del Multiplexor
mediante señales de temporización que son
trasmitidas a través del propio medio de
Tx.

17.  Esta técnica que consiste en dividir mediante filtros el
espectro de frecuencias del canal de transmisión y desplazar
la señal a transmitir dentro del margen del espectro
correspondiente mediante modulaciones, de tal forma que
cada usuario tiene posesión exclusiva de su banda de
frecuencias.

18.  El ancho de banda del medio debe ser mayor que le ancho de banda de la
señal transmitida.
 Capacidad de transmisión de varias señales a la vez.
 La señal lógica trasmitida a través del medio es analógica.
 La señal recibida puede ser analógica o digital.
 Para la comunicación análoga el ruido tiene menos efecto.
Ventajas de FDM Desventajas de FDM
 El usuario puede ser añadido al
sistema, simplemente añadiendo otro
par de modulador de transmisor y
receptor .
 El sistema de FDM apoya el flujo de
dúplex total de información que es
requerido por la mayor parte de la
aplicación.
 En el sistema FDM, el coste inicial es
alto.
 En el sistema FDM, un problema para un
usuario puede afectar a veces a otros.
 En el sistema FDM, cada usuario
requiere una frecuencia de portador
precisa.

19.  La multiplexación por división de código, acceso múltiple por
división de código o CDMA
 Es un término genérico para varios métodos de multiplexación o control
de acceso al medio basado en la tecnología de espectro expandido.
• CDMA emplea una tecnología de espectro
expandido y un esquema especial de
codificación, por el que a cada transmisor se le
asigna un código único, escogido de forma que
sea ortogonal respecto al del resto
• En CDMA, la señal se emite con un ancho de
banda mucho mayor que el precisado por los datos
a transmitir; por este motivo, la división por código
es una técnica de acceso múltiple de espectro
expandido.

20. Tipos de multiplexacion Division de
Codigo
•Ensanchamiento espectral dado
por la clave.
•Las claves las conocen el Rx y
Tx.
Espectral
•Esparcimiento espectral se
hace con saltos en frecuencia
(frecuency hopping).
•Los saltos de frecuencia
están dados por el código.

21.  Se diseñó para utilizar la capacidad de alta tasa de datos de la fibra.
 Conceptualmente es la misma que FDM, excepto que involucra señales
luminosas de frecuencias muy altas.
La idea es simple:
•Se quieren combinar múltiples aces de luz dentro de una única luz en el multiplexor,
Hacer a operación inversa en el demultiplexor.
•Combinar y dividir haces de luz se resuelve fácilmente mediante un prisma. Un
prisma curva un rayo de luz basándose en el ángulo de incidencia y la frecuencia.

22.  Los primeros sistemas WDM
usaron 2 longitudes de onda
centradas en las ventanas de
1310 nm y 1550 nm.
• Después fue CWDM
(Coarse WDM) . La ITU
(G.694.2) define una banda
óptica de 18 l´s, entre 1270 y
1610 nm, espaciadas entre ellas
20 nm.

23.  Alrededor de 1.400 nm existe una atenuación alta
debido al pico de absorción. Se fabrican fibras con
este pico de absorción compensado.
 Luego fue DWDM (Dense WDM) . La ITU (G.692)
define una banda óptica de 20 a 40 l´s , entre 1530 y
1570 nm.

24.  Se usan 2 separaciones:
 200 GHz (1.6 nm)
 100 GHz (0.8 nm)
 Ya hay disponible sistemas UWDM
(Ultradense WDM) con separaciones más densas.
 50 GHz (0.4 nm)
 25 GHz (0.2 nm)

25.  Topología punto a punto
La fibra y el tráfico son
lineales. Se usan en redes de
transporte WAN y de acceso
metropolitano. Con o sin
multiplexor óptico OADM.
Son de alta velocidad;
actualmente hasta 160 Gbps.
Pueden cubrir varios cientos
a miles de km, con menos de
10 amplificadores. En redes
de acceso metropolitano no
se necesitan amplificadores.

26. Topología en anillo
 La fibra se instala en anillo. Los canales de tráfico se transmiten a través de los OADM
hasta alcanzar su destino.
 Se usa en redes de acceso metropolitano. Es típico que existan menos nodos que canales.
 La velocidad de tráfico está en el rango de 622 Mbps a 10 Gbps por canal.
 Pueden cubrir decenas de km sin amplificación.
 Las topologías en anillo permiten a los nodos OADM proporcionar el acceso para
conectar routers, switches o servidores, agregando o ex rayen o canales en el dominio
óptico.

27.  Topología en malla
Todos los nodos ópticos
se interconectan entre
sí. Se usan en redes de
acceso metropolitano.
Requiere esquemas de
protección con
redundancia al sistema,
tarjeta o nivel de fibra.
La arquitectura en malla
es el futuro de las
arquitecturas en redes
ópticas.

28. Multiplexación
Estadística
Definición:
Es un canal de comunicaciones que se divide en un
número arbitrario de las secuencias de datos de velocidad
de transmisión de bites variables de los canales digitales.
Características:
Tipo de señal: Digital
Funcionamiento: Consiste en transmitir datos de aquellos
canales que en todo momento tengan información para
trasmitir.
Ventaja: Asignan dinámicamente los intervalos de tiempo
entre los terminales activos, por lo tanto no se desaprovecha
su capacidad de línea durante los tiempos de inactividad.

29. El MPEG corriente del transporte para TV digital
transmisión
UDP y TCP protocolos, donde las secuencias de datos de
varios procesos de uso se multiplexan juntas.
X.25 y Relays , son los protocolos de conmutación de
conjunto de bits, donde los paquetes tienen longitudes que
varían, y el número de canal es identificador denotado de la
conexión virtual (VCI)
Asynchronous Transfer Mode protocolo packet-switched,
donde los paquetes tienen de longitud fija.
Finalidad:
La utilización de la multiplexación estadística son:

30. Multiplexación en los protocolos de la capa
de transporte en el Modelo OSI
Definición:
Multiplexar un paquete de datos, significa tomar los datos de la
capa de aplicación, etiquetarlos con un número de puerto (TCP
o UDP) que identifica a la aplicación emisora, y enviar dicho
paquete a la capa de red.

31. Características:
Se controla el flujo de información.
Organiza los datos en segmentos.
Se encarga del direccionamiento.
Se utilizan varios mecanismos para establecer una
transmisión libre de error.
Finalidad:
Esta capa es muy esencial para cualquiera de los 2 modelos (TCP/IP). Sin ella
la comunicación en la red seria muy lento ya que sin la capa de transporte no
tendríamos enlace a páginas web, chat, mensajería instantánea al mismo
tiempo y sin ella el mensaje no podrían ser enviados a cualquier asta su
destino.

32. • la tecnología IMA cubre el salto en ancho de banda existente
entre los enlaces T1/E1 y T3/E3, permitiendo utilizar los
recursos disponibles de manera más eficiente y consiguiendo
un ancho de banda más ajustado al volumen de tráfico ATM
que se desea transferir.
• El IMUX acepta tanto flujos de celdas ATM originadas por
distintos tipos de fuentes de tráfico, como datos procedentes
de redes de área local (Ethernet o token ring), que habrá que
procesar convenientemente en el dispositivo para convertir
dicho trafico a celdas ATM.

33. • La parte específica de IMA controla la operación de
multiplexación inversa, como la distribución y combinación
de celdas ATM, compensación de retardos diferenciales,
sincronización, control y monitorización de los enlaces
físicos.
• La parte específica de interfaz controla las funciones
específicas de detección y corrección de errores de la
cabecera de las celdas ATM

34. • Pueden destacarse tres configuraciones típicas de red en que
se utiliza IMA: como enlace entre el dispositivo a la red de
transporte ATM y un nodo ATM, como enlace entre nodos de
conmutación ATM constituyentes ATM y un nodo ATM,
como enlace entre nodos de conmutación ATM
constituyentes de una red de área extendida y como línea
dedicada entre dos puntos remotos.

35.  Las celdas ICP controlan el protocolo IMA, es decir, el
proceso redistribución de celdas ATM sobre el grupo de
enlaces IMA, manteniendo el sincronismo de los enlaces e
informando del estado de los mismos.
 AL emitirse las tramas alineadas y conocerse la posición de
las celdas ICP dentro de la trama IMA, se facilita la
alineación de las tramas en el extremo receptor.
 El inconveniente asociado al establecimiento de un único
enlace lógico mediante diversos enlaces físicos es el uso de
celdas adicionales añadidas por el IMUX, que suponen una
sobrecarga y que comparten los mismos recursos que las
celdas de información de usuario.

36.  Telegrafía
 Telefonía
 Proceso video
 Difusión Digital
 Difusión análoga

37.  Telegrafía
 Considerada la tecnología más temprana de comunicación utilizando
los cables de electricidad, y por lo tanto comparten un interés en las
economías que ofrece multiplexación.
 Los primeros experimentos permitieron que dos mensajes separados
puedan viajar en direcciones opuestas al mismo tiempo, en primer
lugar mediante una batería eléctrica en ambos extremos.
 Telefonía
 En telefonía, la línea de teléfono de un cliente por lo general termina
en una caja concentradora ubicada en la calle, donde se multiplexan
las líneas de teléfono para esa determinada área. La señal
multiplexada luego es transportada a la oficina central de
conmutación.
 La fibra en el bucle (FITL) es un método común de multiplexación,
que utiliza fibra óptica como columna vertebral. No sólo se conectan
líneas POTS teléfono con el resto de la PSTN, sino también reemplaza
DSL mediante la conexión directa a Ethernet por cable dentro del
hogar.

38.  Proceso video
 En la edición de vídeo y sistemas de procesamiento, la multiplexación se
refiere al proceso de intercalado de audio y vídeo en un flujo de transporte
coherente (multiplexación por división de tiempo).
 El audio y video puede tener una velocidad variable de bits. El software
que genera este tipo de flujo de transporte y/o contenedores que
comúnmente se llama un multiplexor estadístico o muxer. A su vez un
demuxer es un software que extrae o realiza el proceso de separar los
componentes de un contenedor.
 Difusión Digital
 En la televisión digital y sistemas digitales de radio, los datos se
multiplexan junto a una corriente fijada por medio de la
multiplexacion estática.
 Esto hace posible la transferencia de varios canales de vídeo y audio
pasen simultáneamente por un mismo canal, junto con otros diversos
servicios.

39.  Difusión análoga
 En la radiodifusión FM y otros medios de radio analógica,
la multiplexación es un término que se le dio al proceso de
agregar “subcarriers” a la señal de audio antes de que
entre al transmisor, donde se produce la modulación. La
multiplexación en este sentido es a veces conocido como
MPX, que a su vez también es un término antiguo para
FM estereofónica, aparecieron con frecuencia en los
sistemas estéreo de la década de 1960 y 1970.

40.  Procesos en FDM
 Jerarquía de multiplexación analógica
 Aplicaciones de FDM

49.  Orthogonal frequency division multiplexing
(OFDM) es la combinación de dos o más canales de
información en un solo medio de transmisión el cual
envía un conjunto de ondas portadoras de diferentes
frecuencias, donde cada una transporta información, la
cual es modulada en QAM, PSK o QPSK.
 OFDM se divide un canal en un numero determinado de
bandas de frecuencia equiespaciadas, en cada banda se
transmite una subportadora que transporta una porción
de la información. Cada subportadora es ortogonal al
resto.

50. 
OFDM es un caso particular de FDM, en analogía se puede
ver a FDM como la salida de un grifo de agua sin ningún
filtro, como en la figura 1 (a), por otro lado OFDM puede
compararse con la salida de agua de una ducha con rejilla,
figura 1 (b). En un grifo el flujo de agua se maneja en una
sola corriente, mientras que en una ducha el agua se
segmenta en varias corrientes más pequeñas.

52.  El principal concepto de las señales OFDM es la
ortogonalidad de las portadoras. Si usamos como
portadora una señal sinusoidal, el área de un periodo es
cero ya que la parte positiva de la señal se cancela con la
negativa.
 Este concepto de ortogonalidad es clave en OFDM ya
que nos permite la transmisión simultánea en un
estrecho rango de frecuencias y sin que se produzcan
interferencias entre ellas.
 Existen dos cosas super importantes en OFDM:
 Multitrayectoria
 Prefijo Cíclico

53.  En un sistema inalámbrico existe el problema de las
trayectorias múltiples que generan ISI y
desvanecimiento selectivo.
 La multitrayectoria es un fenómeno de interferencia
causado por señales reflejadas en estructuras o
superficies reflectoras (desvanecimiento) las cuales,
habiendo recorrido mayor distancia que la correcta,
inducen errores de recepción.
Estos rayos poseen un retardo y una ganancia
ligeramente diferentes.

54.  Si bien la modulación OFDM tiene menos
interferencia entre símbolos que los sistemas
monoportadores, sigue teniendo algo de interferencia.
 Esta se puede evitar usando un prefijo cíclico de
longitud igual o mayor que el máximo rango de retardo
de canal (en un canal que tenga K tomas entre muestras,
en número muestras de guarda del prefijo cíclico ha de
ser Ng = K - 1) como se muestra en la Figura 3.
 El prefijo cíclico hace que la convolución lineal de la
respuesta de impulso del canal y la señal, se transforme
en una convolución cíclica.

55.  Se utiliza como una especia de banda de guarda para
cada símbolo. Consiste en “copiar” la última parte
de la señal en tiempo y “pegarla” al comienzo. La
duración del prefijo cíclico debe ser como máximo
¼ de la duración de cada símbolo. La ortogonalidad
entre portadoras se mantendrá. Si el prefijo cíclico
es muy grande produce gran retardo en la señal,
pero baja la BER.

56.  La técnica de modulación OFDM, comparada con las técnicas de
portadora única, tiene las siguientes ventajas:
 alta eficiencia espectral, simplicidad en la implementación de la FFT,
baja complejidad en la implementación del receptor, utilizado en
transmisión a velocidades elevadas en entornos con desvanecimiento
multitrayecto,
 elevada flexibilidad en la adaptación de enlaces y
 una reducida complejidad en la implementación de estructuras de acceso
múltiple (OFDMA - Orthogonal Frequency Division Multiple Access).
 Una de las principales ventajas de la modulación OFDM con
respecto a emplear una sola portadora es la robustez frente a las
diferencias de retardo. La distribución del retardo de canal provoca
interferencias entre símbolos que, a su vez, limitan la velocidad de
los datos, al elevar el suelo de error. Pero en OFDM la duración de
símbolo en cada subportadora es N veces mayor que en los
sistemas monoportadora. De ahí procede la robustez del OFDM
frente a las diferencias de retardo.

57.  La técnica de modulación OFDM, comparada con
las técnicas de portadora única, tiene las siguientes
desventajas: alto PAPR (Peak-to-Average Power
Ratio),
 alta sensibilidad a errores producidos por pérdida de
sincronización ya sea en frecuencia o tiempo.

58.  La multiplexación es la combinación de dos o más canales, los
cuales pueden ser canales de información en un solo medio de
transmisión usando un dispositivo llamado multiplexor.
 Un canal de información puede ser un canal de voz, un canal de
datos o un canal para transportar imágenes.
 El número de canales de voz que pueden ser multiplexado por un
simple medio, dependerá del ancho de banda máximo del medio
de transmisión.
 Los métodos más comunes de multiplexación son FDM
(Frecuencia División Multiplex) y TDM (Time División
Multiplex), entre otros.