Grupo 4 metodos de multiplexacion

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Grupo 4 metodos de multiplexacion

  1. 1. METODOS DE MULTIPLEXACIÓN INTEGRANTES: ALARCON CAJAS, JOHAN ALEJOS CAMPOS, CARLOS GARCIA TRUJILLO, RUBEN SOLANO ARONEZ, MIGUEL UBILLUS DAMIAN, GIANCARLO
  2. 2. QUE ES LA MULTIPLEXACIÓN  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.
  3. 3. OBJETIVO DE LA MULTIPLEXACIÓN  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
  4. 4. TIPOS DE MULTIPLEXACIÓN • 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
  5. 5. LA MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE TIEMPO O TDM .  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.
  6. 6. Características de la TDM  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.  La sensibilidad frente a otro  Cada uno para ampliar el problema de usuario es alta . número de usuarios en un  El coste inicial es alto. sistema en un coste bajo.  La complejidad técnica es más.
  7. 7. Esquema de cómo se realiza la Multiplexación - Desmultiplexación  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
  8. 8. LA MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA O FDM .  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.
  9. 9. Características de la FDM  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  En el sistema FDM, el coste sistema, simplemente añadiendo inicial es alto. otro par de modulador de  En el sistema FDM, un problema transmisor y receptor . para un usuario puede afectar a  El sistema de FDM apoya el flujo veces a otros. de dúplex total de información  En el sistema FDM, cada usuario que es requerido por la mayor requiere una frecuencia de parte de la aplicación. portador precisa.
  10. 10. La multiplexación por división en código o CDM  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.
  11. 11. Tipos de multiplexacion Division de Codigo ESQUEMA CDMA •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.
  12. 12. La multiplexación por división de onda o WDM.  Se diseño 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.
  13. 13. Tipos de sistemas WDM  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.
  14. 14.  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.
  15. 15.  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)
  16. 16. Topologías para DWDM  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
  17. 17. 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.
  18. 18. TOPOLOGIA EN MALLA  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.
  19. 19. 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 Características: canales digitales. 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.
  20. 20. Finalidad: La utilización de la multiplexación estadística son: El MPEG corriente del transporte para TV digital transmisión protocolos, donde las secuencias de datos UDP y TCP de varios procesos de uso se multiplexan juntas. X.25 y Relais del capítulo, 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.
  21. 21. 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.
  22. 22. 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.
  23. 23. MULTIPLEXACION INVERSA • 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.
  24. 24. • 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
  25. 25. • 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.
  26. 26.  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. PROBLEMÁTICA DE IMUX  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.
  27. 27. Áreas de aplicación  Telegrafía  Telefonía  Proceso video  Difusión Digital  Difusión análoga
  28. 28.  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.
  29. 29.  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.
  30. 30.  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.
  31. 31. Conclusiones  La multiplexación es la combinación de dos o más 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.

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