Wu  Erazo  Yango  

Multiplexación  por  división  de  tiempo  en  sistema  digital        Multiplexación      Antes  de  entrar  en  el  tema,  definiremos  a  la  Multiplexación  como  la  transmisión  de  información  en  cualquier  forma  de  más  de  una  fuente  a  más  de  un  destino  a  través  del  mismo  medio  de  transmisión.  Aunque  las  transmisiones  sucedan  en  la  misma   instalación,   no   necesariamente   suceden   al   mismo   tiempo.   El   medio   de  transmisión   puede   ser   un   par   de   alambres   metálicos,   un   cable   coaxial,   un  teléfono   móvil   PCS,   un   sistema   de   microondas   terrestres   de   radio,   uno   de  microondas  satelitales  o  un  cable  de  fibra  óptica.    Hay   varios   dominios   en   los   que   puede   hacerse   el   multiplexado,   incluyendo  espacio,  fase,  tiempo,  frecuencia  y  longitud  de  onda.  El  multiplexado  por  división  de  espacio  (SDM,  de  spacedivision  multiplexing)  es  una  forma  bastante  sencilla  de  multiplexar,   que   sólo   consiste   en   propagar   señales   de   distintas   fuentes   por  distintos  cables,  que  están  contenidos  en  la  misma  cepa.  Se  considera  que  la  cepa  es  el  medio  de  transmisión.  La  manipulación  QPSK  es  una  forma  de  multiplexado  por  división  de  fase  (PDM,  de  phase-­‐division  multiplexing)  en  la  que  dos  canales  de   datos   (el   I   y   el   Q)   modulan   la   misma   frecuencia   de   portadora,   que   se   ha  desplazado   90°   en   fase.   Así,   los   bits   del   canal   I   modulan   una   onda   senoidal  portadora,   mientras   que   los   bits   del   canal   Q   modulan   una   onda   portadora  cosenoidal.  Después  de  haberse  hecho   la  modulación,   se  combinan   linealmente  las  portadoras  I  y  Q  y  se  propagan  al  mismo  tiempo  por  el  medio  de  transmisión,  que  puede  ser  un  cable  o  el  espacio  libre.  Los  tres  métodos  más  predominantes  para  multiplexar  señales  son  el  de  multiplexado  por  división  de  tiempo  (TDM,  de  time-­‐division   multiplexing),   por   división   de   frecuencia   (FDM,   de   frequency  division  multiplexing)   y   el   desarrollado   en   fecha  más   reciente,   por   división   de  longitud  de  onda  (WDM,  de  wavelength-­‐division  multiplexing).  El   resto  de  este  capítulo   se   dedicará   al   multiplexado   por   división   de   tiempo,   frecuencia   y  longitud  de  onda.    Multiplexación  por  división  de  tiempo      En  el  TDM,  las  transmisiones  de  varias  fuentes  se  hacen  por  la  misma  instalación,  pero  no  al  mismo  tiempo.  Las  transmisiones  procedentes  de  distintas  fuentes  se  intercalan  en  el  dominio  del  tiempo.  La  clase  más  común  de  modulación  que  se  usa   en  TDM  es   la  PCM   (modulación  por   código  de  pulso).   En  un   sistema  PCM-­‐TDM,  se  muestrean  dos  o  más  canales  de  banda  de  voz,  se  convierten  a  códigos  PCM  y  a  continuación  se  multiplexan  por  división  de  tiempo  a  través  de  un  solo  par  en  cable  metálico,  o  en  un  cable  de  fibra  óptica.      

Wu  Erazo  Yango  

     La piedra constructiva fundamental de cualquier sistema TDM comienza con un canal DS-0 (señal digital nivel 0). La fig. 16-1 muestra el diagrama simplificado de bloques de un sistema PCM monocanal DS-0. Como allí se ve, los canales DS-0 usan una frecuencia de muestreo de 8 kHz y un código PCM de ocho bits, que produce una señal PCM de 64 kbps en su salida

La fig. 16-2a muestra el diagrama simplificado de bloques para un sistema multiplexado de portadora PCM-TDM formado por dos canales DS-0. Se muestrea en forma alternada cada canal de entrada, con una frecuencia de 8 kHz, y se convierte a código PCM. Mientras se transmite el código PCM para el canal 1, se muestrea el canal 2 y se convierte a cógigo PCM. Mientras se transmite el código PCM del canal 2, se toma la siguiente muestra del canal 1 y se convierte a código PCM. Este proceso continúa y se toman muestras en forma alternada de cada canal, se convierten a código PCM y se transmiten. El multiplexor no es más que un interruptor digital controlado electrónicamente con dos entradas y una salida. Se seleccionan en forma alternada el canal 1 y el canal 2, y se conectan con la salida del multiplexor. El tiempo que tarda en transmitir una muestra de cada canal se llama tiempo de trama. Este tiempo es igual a la recíproca de la frecuencia de muestreo (1/fs, o 1/8000 _ 125 _s). La fig. 16-2b muestra la asignación de tramas TDM para un sistema PCM de dos canales, con una frecuencia de muestreo de 8 kHz. El código PCM para cada canal ocupa una muesca fija de tiempo (época) dentro de la trama TDM total. Con un sistema de dos canales, se toma una muestra de cada canal durante cada trama, y el tiempo asignado para transmitir los bits PCM de cada canal es igual a la mitad del tiempo total de trama. Así, se deben transmitir ocho bits de cada canal durante cada trama (un total de 16 bits por trama). Por lo tanto, la velocidad de línea a la salida del multiplexor es

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Aunque cada canal produce y transmite sólo 64 kbps, los bits deben salir sincronizados a la línea a una frecuencia de 128 kHz para permitir la transmisión de ocho bits por canal en cada muesca de tiempo de 125 us. Información obtenida de libro “Redes y transmission de datos” La Multiplexación por division de tiempo aplica cuando la velociad de transmisión maxima que soporta el medio físico es superior a la velocidad de transmisión de la suma de todas las señales digitales que se desea transmitir. Existen dos tipos de TDM, asíncrono y síncrono.

Wu  Erazo  Yango  

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Bibliography  Pablo  Gil  Vázquez,  J.  P.  (2010).  Redes  y  transmisión  de  datos.  Compobell.  Wayne,  T.  (2003).  Sistema  de  comunicaciones  electrónicas.  Mexico,  Mexico:  Pearson  Education.