Multiplexacion

INTRODUCCIÓN

Las telecomunicaciones a larga distancia pueden ser costosas, por ejemplo cuando dos estaciones que se comunican no usan la capacidad máxima de enlace.

Es por ello que existe el multiplexaje, el cual permite compartir la capacidad máxima y abaratar la comunicación.

En el presente trabajo contiene el concepto de multiplexación, así como su objetivo, sus áreas de aplicación y sus diferentes técnicas o estrategias como son el multiplexaje por división de tiempo (TDM), el multiplexaje por división de frecuencia (FDM), el multiplexaje por división de longitud de onda (WDM) y el multiplexaje por división de código (CDMA), se aborda los conceptos de cada una, las bases de su funcionamiento, las ventajas y desventajas que presentan.

CONCEPTO DE MULTIPLEXACIÓN

En telecomunicaciones, la multiplexación se refiere a la habilidad para transmitir datos que provienen de diversos pares de aparatos (transmisores y receptores) denominados canales de baja velocidad en un medio físico único (denominado canal de alta velocidad).

La multiplexación combina dos o más canales de información en un solo medio de transmisión usando un dispositivo llamado multiplexor.

Un multiplexor combina las señales de los transmisores y las envía a través de un canal de alta velocidad. Un demultiplexor es el dispositivo de multiplexado a través del cual los receptores se conectan al canal de alta velocidad, es el proceso inverso a la multiplexación.

Existen muchas estrategias de multiplexación según el protocolo de comunicación empleado, que puede combinarlas para alcanzar el uso más eficiente; los más utilizados son:

• La multiplexacion por division de tiempo, MDT o TDM (Time division Multiplexing )

• La multiplexacion por división de frecuencia, MDF o FMB (Frequency Division Multiplexing)

• La Multiplexación por División en Código, MDC o CDM (Code division multiplexing).

Las áreas de aplicación de la multiplexación son en la telefonía, telegrafía, proceso de video, difusión digital y difusión análoga.

5.1 (TDM o MDT) MULTIPLEXACIÓN POR DISTRIBUCIÓN DE TIEMPO

La transacción digital es a base de pulsos discretos y no de señales continuas, es posible de transmitir sobre la misma trayectoria la información de más de un canal de 64 kbits/s mientras la tasa de bits sea suficiente alta para transportar los bits procedentes de varios canales.

Esto se lleva acabo intercalando los pulsos de los diferentes canales de tal manera que la secuencia de 8 pulsos (byte u octeto) procedente del primer canal sea seguida de la secuencia de 8 pulsos que procede del segundo canal así sucesivamente. En la que el equipo MDT se podría considerar como un interruptor giratorio que capta por 8 bits (o 1 byte) de cada uno de los canales de entrada A, B, C. Así, el tren de bits de salida del equipo MDT comprenderá, a su vez, al byte A1 (del canal A), el byte B1(del canal B), el byte C1(del canal C), después, reiniciado el ciclo, el byte A2, byte B2, byteC2, etc.

Nótese en la figura 2 que se necesita una tasa de bits más elevada en la salida, para asegurar que todos los datos de entrada procedentes de los 3 canales se puedan enviar hacia la línea.

El MDT se puede llevar a cabo intercalando un byte a la vez de cada uno de los canales tributarios, o se puede realizar mediante la intercalación de bits individuales.

MULTIPLEXACIÓN ESTADÍSTICA

La multiplexación estadística es similar a la multiplexación por división de tiempo excepto que sólo transmite canales de baja velocidad que poseen, en realidad, datos en el canal de alta velocidad. El nombre de este tipo de multiplexación proviene del hecho de que los multiplexores basan su comportamiento en estadísticas relacionadas con la velocidad de los datos de cada canal de baja velocidad. Ya que la línea de alta velocidad no transmite los canales vacíos, el rendimiento es mejor que con la multiplexación por división de tiempo.

VENTAJAS

El uso de capacidad es alto, y se puede ampliar el número de usuarios en un sistema a bajo costo.

DESVENTAJAS

La sensibilidad frente a otro problema de usuario es alta, el coste inicial es alto y la complejidad técnica es más.

5.2 (FDM o MDF) MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA

La multiplexación por división de frecuencia, también denominada FDM, permite compartir la banda de frecuencia disponible en el canal de alta velocidad, al dividirla en una serie de canales de banda más angostos, de manera que se puedan enviar continuamente señales provenientes de diferentes canales de baja velocidad sobre el canal de alta velocidad. Este proceso se utiliza, en especial, en líneas telefónicas y en conexiones físicas de pares trenzados para incrementar la velocidad de los datos.

Este proceso es posible cuando la anchura de banda del medio de transmisión excede de la anchura de banda de las señales a transmitir. Se pueden transmitir varias señales simultáneamente si cada una se modula con una portadora de frecuencia diferente, y las frecuencias de las portadoras están lo suficientemente separadas como para que no se produzcan interferencias. Cada subcanal se separa por unas bandas de guarda para prevenir posibles interferencias por solapamiento.

La señal que se transmite a través del medio es analógica, aunque las señales de entrada pueden ser analógicas o digitales. En el primer caso se utilizan las modulaciones AM, FM y PM para producir una señal analógica centrada en la frecuencia deseada. En el caso de señales digitales se utilizan ASK, FSK, PSK y DPSK.

En el extremo receptor, la señal compuesta se pasa a través de filtros, cada uno centrado en una de las diferentes portadoras. De este modo la señal se divide otra vez y cada componente se demodula para recuperar la señal.

La técnica de MDF presenta cierto grado de normalización. Una norma de gran uso es la correspondiente a 12 canales de voz, cada uno de 4.000 Hz (3.100 para el usuario y el resto para la banda de guarda) multiplexado en la banda de 60-108 Khz. A esta unidad se le llama grupo. Muchos proveedores de servicios portadores ofrecen a sus clientes una línea alquilada de 48 a 56 Kbps, basada en un grupo.

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