teleprocessamento multiplexação aula 7 prof. eduardo leivas bastos elbastos@feevale.br

TeleprocessamentoMultiplexação

Aula 7

Prof. Eduardo Leivas Bastoselbastos@feevale.br

Teleprocessamento

Multiplexação

• A multiplexação permite que várias fontes de transmissão compartilhem um mesmo canal de comunicação de alta capacidade

Fibra óticaMicroondasCabo coaxial

Teleprocessamento

Multiplexação

• O multiplexador (mux) combina os dados de n fontes de entrada e transmite pelo canal

• O demultiplexador (demux) aceita o fluxo agregado, separa-o em canais e entrega para as linhas de saída apropriadas

Fibra óticaMicroondasCabo coaxial

roteador

roteador

PABX

PABX

Teleprocessamento

Multiplexação - Motivos

• Quanto mais alta for a taxa de dados, melhor o custo/benefício das solução– o custo em kbps declina à medida que aumenta a taxa de transmissão– o custo dos equipamentos de transmissão e recepção declina, por kbps, à medida que taxa aumenta

• A maiorias das soluções de dados necessitam de taxas modestas de dados (usualmente entre 9,6kbps e 64kbps)

• O mesmo acontece com a telefonia

Teleprocessamento

Multiplexação - Tipos

• FDM (Frequency Division Multiplexing)

• TDM (Time Division Multiplexing)– Síncrono – Assíncrono

Teleprocessamento

FDM

Teleprocessamento

FDM(Frequency Division Multiplexing)

• Possível quando a largura de banda útil do canal de transmissão excede a largura de banda do sinal a ser transmitido

• Os vários sinais de entrada podem ser transmitidos simultaneamente se cada sinal for modulado em uma frequência portadora diferente.

• As freqüências são separadas de modo a não haver sobreposição (overlaping)

Teleprocessamento

SistemaFDM

Teleprocessamento

FDM

Canal é uma largura de

banda no entorno

de uma freqüência central

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FDM - Exemplos

• Televisão (broadcast)

• Rádio

• TV a Cabo

• ADSL

• Modems

• Celular AMPS

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FDM - Voz

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FDM - Problemas

• Tecnologia muito cara por ser baseada em transmissão analógica (os dados podem ser digitais ou analógicos)

• Os recursos são alocados estaticamente, mesmo que não sejam utilizados

• Efeitos indesejáveis de sobreposição e interferências de sinais (o que piora com a utilização de amplificadores)

Teleprocessamento

Hierarquia FDM de voz

• AT&T (USA)• Hierarquia de sistemas de FDM• Grupo

– 12 canais de voz (4kHz each) = 48kHz– Faixa 60kHz to 108kHz

• Supergrupo– 60 canais– FDM of 5 sinais de grupo em portadoras entre 420kHz and 612

kHz

• Mastergroup– 10 supergroup

Teleprocessamento

Ver tabela 8.1 (FDM carrier standards)

Teleprocessamento

(D)WDM((Dense)Wavelength Division Multiplexing)

• Múltiplos feixes de luz transportados em freqüências diferentes em uma única fibra ótica (forma de FDM)

• Cada cor de luz (wavelength) transporta um canal separado

• 1997 Bell Labs– 100 feixes a 10Gbps cada = 1Tbps

• 160 feixes a 10 Gbps (disponível comercialmente)

• Alcatel já conseguiu 256 feixes a 39.8 Gbps cada!!– 10.1 Tbps– > 100km

Teleprocessamento

(D)WDM((Dense)Wavelength Division Multiplexing)

Teleprocessamento

FDM - Exercícios

• Um cabo coaxial possui uma largura de banda de 500MHz. Quantos canais de televisão (6MHz de largura de banda) podem ser multiplexados nesse meio físico (CATV)?

• Sabendo-se que o par telefônico convencional possui uma largura de banda de 1MHz, calcule o limite teórico de transmissão de um modem ADSL (que usa FDM) que codifica 100 bits/Hz

• Pesquise as faixas de freqüência alocadas para o sistema analógico de telefonia celular (AMPS)

Teleprocessamento

sTDM

Teleprocessamento

sTDM(Synchronous Time Division Multiplexing)

• Possível quando a taxa de dados obtida pelo meio de transmissão excede a taxa de dados dos sinais a serem transmitidos

• Múltiplos sinais podem ser transmitidos sob um único meio de transmissão dividindo-os no tempo

• Pode ser no nível de bit ou em blocos

Teleprocessamento

sTDM

Teleprocessamento

sTDM - Exemplos

• Celular (TDMA)

• E1, E3, ...

• STM1, STM4,..

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Sistema

sTDM

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Sistemas de Transporte Digitais

• Hierarquia de sistemas TDM

• USA/Canada/Japão usam um sistema idêntico

• ITU-T usa um sistema similar (mas diferente) system

• O sistema americano é baseado no formato DS-1 (multiplexa 24 canais)

• Cada frame tem 8 bits por canal mais um para enquadramento

• 193 bits por frame

Teleprocessamento

sTDM(Synchronous Time Division Multiplexing)

The T1 carrier (1.544 Mbps).

Teleprocessamento

sTDM(Synchronous Time Division Multiplexing)

Multiplexação de fluxos T1 em “carriers” de mais alta capacidade

Teleprocessamento

Ver tabela 8.3 (TDM Carrier Standards)

Teleprocessamento

SONET/SDH

• Synchronous Optical Network (ANSI)

• Synchronous Digital Hierarchy (ITU-T)

• Sistemas com algumas diferenças mínimas mas compatíveis entre si

• Brasil utiliza o padrão ITU-T

– STM1, STM4, ...

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SONET/SDH

• Hierarquia

– Synchronous Transport Signal level 1 (STS-1) ou Optical Carrier level 1 (OC-1)

– 51.84Mbps

– Carrega DS-3 ou um grupo de sinais de mais baixa velocidade (DS1 DS1C DS2) plus ITU-T rates (e.g. 2.048Mbps)

– Múltiplos STS-1 combinados em um sinal STS-N

– A taxa mais baixa do ITU-T é 155.52Mbps (STM-1)

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Hierarquia SONET/SDH

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Formato do frame SONET

Teleprocessamento

statTDM

Teleprocessamento

statTDM(Statistical Time Division Multiplexing)

• No TDM síncrono vários slots são alocados mesmo não sendo utilizados (baixa eficiência)

• O TDM estatístico aloca slots de tempo dinamicamente baseado na demanda

• O multiplexador “varre” as linhas de entrada e coleta dados até o tamanho do frame

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statTDM - Formato de Frame

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Ver animação em flash na página da cadeira

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TDM - Exercícios

• Qual a diferença básica entre TDM e FDM? Dê exemplos de cada um destes métodos de multiplexação.

• Qual a diferença entre a técnica de TDM síncrona e a assíncrona? Qual das duas é mais eficiente? Por que?

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