Las troncales y la tecnologia de multiplexaje de las redes telefónicas públicas conmutada utilizadas como medio de transmisión de datos.

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2. LA RED TELEFONICA PUBLICA CONMUTADA
CONTENIDO
Introducción
Estructura del Sistema Telefónico
La política de los Teléfonos
El Cto. Local: modems, ADSL e Inalámbrico
Troncales y multiplexión
Conmutación
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4. Con el fin de reducir costos las compañías de teléfonos
han desarrollado esquemas elaborados para multiplexar
muchas conversaciones en un sola troncal física.
Estos esquemas de multiplexion se dividen en dos
categorías:
• FDM (frequency division multiplexing) multiplexión por
división en frecuencia).
• TDM (time division multiplexing), multiplexión por
división en tiempo)
La radiodifusión de AM presenta ambos tipos de
multiplexación.
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6. •Cuando se multiplexan muchos canales juntos es
importante tener los canales bien separados . Aunque
por lo general existirá cierta superposición.
•La superposición significa que un pico fuerte en el
borde de un canal se detectará en el adyacente como
ruido no térmico.
•En la multiplexación por división en frecuencia el
espectro se divide en bandas de frecuencia y cada
usuario posee exclusivamente alguna banda.
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7. Los estándares mas difundidos son:
Grupo: Un estándar es el de 12 canales de voz a 4KHz
multiplexados dentro de la banda de 60 a 108 Khz
Supergrupo: Se multiplexan 5 grupos , es decir 60
canales de voz.
Grupo Maestro: Esta compuesto por cinco
supergrupos en el estándar CCITT y por 10 en el
sistema BELL.
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8. •Para los canales de fibra óptica se utiliza una variante
de la multiplexión por división en frecuencia llamada
WDM (wavelength division multiplexing), multiplexión
por división en longitud de onda).
•Este tipo de multiplexacion es simplemente FDM pero
a frecuencias altas.
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9. El sistema consiste básicamente de un cierto numero
de fibras entrantes con diferente longitud de onda
, las cuales llegan juntas a un prisma (o, para ser más
precisos, a una rejilla de difracción), cada una con su
energía en una banda diferente.
Los haces pasan a través del prisma o rejilla, y se
combinan en una misma fibra compartida para ser
transmitidos a un destino distante, donde finalmente
se dividirán de nuevo.
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11. Wavelength Division Multiplexing
Wavelength division multiplexing.
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12. • La única diferencia respecto a la FDM eléctrica es que
un sistema óptico que usa una rejilla de difracción es
totalmente pasivo y, por ello, altamente confiable.
• 1990: fue inventada. Los primeros sistemas
comerciales tenían ocho canales, cada uno de los cuales
era de 2.5 GHz
• 1998: Sistemas de 40 canales de 2.5 GHz
• 2001: Sistemas de 96 canales de 10 Gbps
• En la actualidad se están trabajando sistemas de 200
canales en el laboratorio, teóricamente hay espacio para
2500 canales de 10Gbps.
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13. Otro desarrollo novedoso es mediante amplificadores
ópticos.
• Anteriormente era necesario dividir todos los canales
cada 100 Km y convertirlos a eléctricos para
amplificarlos por separado, antes de volver a
convertirlos a ópticos y combinarlos de nuevo.
• En la actualidad todos los amplificadores pueden
regenerar toda la señal una vez cada 1000 Km. sin
necesidad de múltiples conversiones opto-eléctricas.
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14. Los usuarios esperan su turno por asignación cíclica.
Cada uno obtiene, en forma periódica, la banda entera
durante un breve lapso de tiempo.
Aunque FDM aun se utiliza sobre cables o canales de
microondas, requiere de circuitos analógicos. En
contraste TDM puede manejarse con dispositivos
digitales y a ello se le debe su popularidad en los últimos
años.
Es importante saber que TDM solo se puede aplicar a
datos digitales, de modo que las señales analógicas se
deben de convertir a digitales.
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15. • La codificación produce números de 7 u 8 bits.
El codec toma 8000 muestras por segundo (125
μseg/muestra) porque según el teorema de
Nyquist esto es suficiente para capturar toda la
información en un ancho de banda de 4 KHz del
canal telefónico, esta técnica se llama PCM
(modulación por código de pulso).
• Es de considerar que si se utilizan velocidades
de muestreo menores la información se perdería
y a mayores no se ganaría información extra.
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17. ► El método de la portadora T1 (DS1), la portadora T1 consiste en 24
canales de voz que se multiplexan juntos.
► Por lo común las señales analógicas se muestrean por asignación
cíclica, alimentando la corriente analógica resultante al codec en
lugar de tener 24 codec y mezclar después la salida digital.
► Cada uno de los 24 canales, por turno, inserta 8 bits en la corriente
de salida.
► Siete bits son de datos y uno es de control, obteniéndose 7 x 8000
= 56,000 bps de datos y 1 x 8000 = 8000 bps de información de
señalización por canal.
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18. Una trama consiste en:
24 canales * 8=192 + 1 bit para enmarcado = 193 bits cada 125
μseg, con una tasa de transmisión de 1.544 Mbps.
El bit 193 se usa para sincronización del marco y sigue el patrón
01010101......, el receptor verifica continuamente este bit para asegurar
que no ha perdido sincronía, si lo llegara a hacer el receptor puede
esperar hasta detectar otra vez el patrón y volverse a sincroniza.
•La CCITT considera que 8000 bps de información de señalización eren
demasiado, de modo que su estándar de 1.544 Mbps se basa en
elementos de datos de 8 bits y no de 7, la señal analógica se cuantiza en
256 niveles discretos en lugar de 128.
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19. • Una vez la señal se digitaliza se tiende a aplicar
técnicas estadísticas para reducir la cantidad de bits
necesarios por el canal.
• Todos los métodos de compactación se basan en el
principio de que la señal cambia con relativa lentitud
en comparación con la frecuencia de muestreo, de
modo que mucha información de 7 u 8 bits es
redundante.
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20. Transmite no la amplitud digitalizada sino la diferencia
entre su valor actual y el previo.
Los saltos de +-16 en una escala de 128 no son
probables , podrían bastar 5 bits en lugar de 7 . Si la
señal llegara a saltar de manera alocada en forma
ocasional , la lógica de la codificación podría requerir
varios periodos de muestreo para “recuperarse” . En el
caso de la voz se puede ignorar el error que se
introduce.
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22. Requiere que cada valor muestreado difiera de su
predecesor en +1 o –1.
Se transmite un solo bit, que indica si la muestra está
por arriba o por debajo de la anterior (Modulación Delta).
Cuando la señal cambia con demasiada rapidez se pierde
información
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23. •Una mejora a la PCM diferencial consiste en extrapolar
unos cuantos valores previos para predecir el siguiente
valor y codificar a continuación la diferencia entre la
diferencia entre la señal real y la que se predice
• Es necesario tener en cuenta que el transmisor y el
receptor debe utilizar el mismo algoritmo de prediccion.
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24. La multiplexaxión por división en el tiempo permite que se
multiplexen varias portadoras T1 en portadores de orden
más alto.
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26. •1994: Nace de la necesidad de estandarización para la
conexión a múltiples portadoras de larga distancia, todas
con diferentes sistemas ópticos TDM.
•1985: Bellcore, la rama de investigación de las
RBOC, comenzó a trabajar en el estándar llamado
SONET (synchronous optical network, red óptica
sincrónica). En 1989 CCITT produce un conjunto de
recomendaciones llamadas SDH (synchronous digital
hierarchy, jerarquía digital sincrónica).
•1989: Se produjo el estándar SONET y un conjunto de
recomendaciones paralelas a la CCI-T ( las llamadas SDH
: JERARQUIA DIGITAL SINCRONA)
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27. OBJETIVOS DEL SONET:
•Hacer posible la interconexión de redes de diferentes
portadoras (longitud de onda, temporización, estructura
se marcos...).
• Unificación de sistemas digitales
estadounidenses, europeo y japones, basados en
canales PCM de 64 Kbps pero incompatibles.
• Proporcionar un mecanismo para multiplexaar varios
canales digitales.
• Proporcionar apoyo para las operaciones, la
administración y el mantenimiento (OAM).
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28. ► La trama básica de SONET es un bloque de 810 bytes
que se emite cada 125us.
► Puesto que SONET es síncrona , las tramas se emiten
haya o no datos útiles que enviar.
► La velocidad de 8000 tramas/seg coincide
perfectamente con la tasa de muestreo de los canales
de PCM que se utilizan en todos los sistemas de
telefonia digital.
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29. ► Las tramas de 810 Bytes de SONET se pueden describir
como un rectángulo de bytes de 90 columnas de ancho
por nueve filas de alto.
► De este modo 8x810= 6480 bits se transmiten 8000 veces
por segundo , lo que da una tasa de datos bruta de 51.84
Mbps.
► Las tres primeras columnas de cada marco e reservan para
información de administración del sistema.
► Las primeras tres filas contienen la información extra de la
sección.
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30. ► Dos tramas de SONET consecutivas.
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31. • Las siguientes seis contienen la información extra de la
línea.
• La primera se genera y verifica al comienzo y al final de
cada sección.
• La segunda se genera y verifica al comienzo y al final de
cada línea.
•Las 87 columnas restantes contienen:
87*9*8*800=50.112 Mbps de datos de usuario SPE
(synchronous payload envelope, envoltura de carga útil
sincrónica).
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33. Subcapa fotónica: especificaciones de las propiedades físicas de la
luz y de la fibra que se usará.
Subcapa de conexión: maneja una sola conexión de fibra punto a
punto, generando un marco estándar en un extremo y procesándolo
en el otro.
Subcapa de línea: se encarga de la multiplexación de varias
tributarias en una sola línea y de desmultiplexarlas en el otro extremo
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