Redes de alta velocidade

Aula 3:

Multiplexação

TDM

Introdução

No caso mais simples cada canal de transmissão transporta apenas os sinais de uma fonte

Quando o canal de transmissão possui capacidade muito superior ao débito da fonte, pode-se usar esse canal para transportar os sinais de mais do que uma fonte

Quando isso acontece diz-se que o canal está a ser partilhado ou multiplexado.

Multiplexagem

Categorias de Multiplexagem

Multiplexagem

Divisão do TempoTDM

Divisão da FrequênciaFDM

Divisão do EspaçoSDM

Divisão CódigoCDMA

TDM: Multiplexagem por Divisão no Tempo

TDM

Sinal amostrado é nulo no espaço entre amostras Durante grande parte do tempo Podemos aproveitar os tempos mortos para

transmitir amostras de sinais doutras fontes

TDM

TDM

TDM

frequência

tempo

TDM

Sistema TDM

Ritmo de transmissão TDM

ão transmissde canal no ritmo2

tramamesma numa contíguas amostras entre tempo1

entrada mesma da sucessivas amostras entre tempo1

fonte cada paracomutador do ritmo -ciclos/s B2

fontes das banda de Largura -

NBNfr

NfN

T

fT

f

B

ac

a

a

aa

a

Sistema TDM com 3 canais PCM

Multiplexagem por divisão no tempo: TDM

Processo Digital que permite que várias conexões partilhem uma ligação com muita largura de banda

Fatias (Slots) de tempo e Tramas (Frames) Cada PC tem uma fatia de tempo No TDM uma trama consiste num ciclo completo de fatias de tempo

Based onData Communications and Networking, 3rd EditionBehrouz A. Forouzan,

© McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

Quadros TDM

TDM Puro: débito mux-para-mux = débitos dos PCs agregados

Sem perdas de dados (similar à multiplexagem de chamadas telefónicas)

Based onData Communications and Networking, 3rd EditionBehrouz A. Forouzan,

© McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

Exemplo 1Exemplo 1

4 ligações 1-Kbps são multiplexadas. A unidade é 1 bit. Determine:(1) A duração de 1 bit antes da multiplexagem, (2) O débito da ligação , (3) a duração de uma fatia de tempo (4) a duração de um quadro?

SoluçãoSoluçãoPodemos responder assim:1. A duração do bit é 1/1 Kbps, ou 0.001 s (1 ms).2. O débito da ligação é 4 Kbps.3. A duração de cada fatia de tempo é 1/4 ms ou 250 s. 4. A duração de cada quadro é 1 ms.

Intercalação Multiplexador/Desmultiplexador processa um PC de cada

vez Intercalação de caracter (byte)

A multiplexagem processa de cada vez um/mais caracteres de cada unidade

Intercalação de bit A multiplexagem processa um bit de cada unidade de cada vez

Exemplo 2Exemplo 2

Quatro canais são multiplexados usando o TDM. Cada um deles envia 100 bytes/seg e é multiplexado 1 byte por canal. Mostre o quadro a viajar no canal, a duração do quadro, a taxa de quadros e o débito em bits para a ligação

Exemplo 2: Solução

Comutador Electrónico para TDM

Sincronização

Questão essencial da multiplexagem é a sincronização entre comutador e o distribuidor Cada amostra tem que ser entregue ao destino

correcto e no instante devido O distribuidor deve estar posicionado na saída do

destino i sempre que chega amostra originária da fonte i (trama alinhada)

Sinal PAM TDM com sincronização

Conceito de Canal Virtual

Tudo se passa como se cada para fonte destino tivesse um caminho dedicado onde transitam amostras do respectivo sinal

Este conceito aparece frequentemente em outros contextos de telecomunicações em especial na comunicação de dados e comunicação entre computadores

Representação de Canal Virtual

Técnicas de TDM

Na técnica descrita Símbolos sucedem-se regularmente no tempo Tramas contíguas sem interrupção

TDM síncrono Quando uma fonte deixa de transmitir os intervalos de

tempo que lhe estão atribuídos têm que decorrer pois são esses intervalos que identificam a fonte

TDM assíncrono Não se exige a referida ordenação temporal nem a

contiguidade das tramas e pode-se usar o tempo desperdiçado.

Aplicações TDM

Telefone Digital Comunicação de Dados Acesso a satélite Rádio Celular