REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ

Departamento de Ingeniería Electrónica

Redes de Transmisi

ón de Datos

Cárdenas, Deivis C.I. 25.660.991Gómez, Dani C.I. 20.807.470Millán, Roberto C.I. 19.804.703

Parte 1

Redes de Transmisi

ón de Datos

Sumario (Parte 1)

Definición y clasificación.

Técnicas de Multicanalización.

Multicanalización de los canales telefónicos.

Jerarquía de los sistemas de transmisión de datos.

Sistema troncal E1, estándares que le rigen.

Sistema troncal E1, estándares que le rigen.

Ponente: Roberto Millán

REDES DE TRASMISIÓN DE DATOS

Físico

Lógico

Usuarios

SEGÚN SU TOPOLOGÍA

Malla

Estrella

SEGÚN SU TOPOLOGÍA

Árbol

SEGÚN SU TOPOLOGÍA

Bus

SEGÚN SU TOPOLOGÍA

Anillo

SEGÚN SU TOPOLOGÍA

CLASIFICACIÓN DE LA REDES DE TRANSMISIÓN

Distancia: 10mts a 1kmVelocidad: 10 a 100 Mbs

Redes LAN (Local Area Network)

Redes MAN (Metropolitan Area Network)

CLASIFICACIÓN DE LA REDES DE TRANSMISIÓN

Distancia: comprende un área de unos 10kmVelocidad: no superior a 2Mbs

CLASIFICACIÓN DE LA REDES DE TRANSMISIÓN

Redes WAN (Wide Area Network)

Distancia: 100 a 1000 KmVelocidad: 1200 Kbits a 1.55Mbits

DISPOSITIVOS UTILIZADOS EN LAS

REDES Tarjeta de red

Cables UTP, coaxial, etc.

TÉCNICAS DE MULTICANALIZACIÓN

Multicanalización por División de Tiempo:

TDMMulticanalización por

División de Frecuencia: FDM

Multicanalización por División de Código:

CDM

MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE TIEMPO

(TDM)La señal en el dominio del tiempo, se va muestreando periódicamente, trasmitiéndose las muestras a través del canal de transmisión.

MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE TIEMPO

(TDM)Como solo se tiene que trasmitir las muestras de la señal en este número finito de instantes, entonces, se pueden intercalar muestras de varias señales, para de esta forma, transmitir varias señales por el mismo canal en forma sincrónica y periódica.

MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE TIEMPO

(TDM)

MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE TIEMPO

(TDM)

MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA

(FDM)El teorema de traslación en frecuencia, establece que la multiplicación de una señal f(t) por una señal sinusoidal de frecuencia c, traslada su espectro de frecuencia en c radianes.

Xf(t)

Cos(wct)

f(t).Cos(wct)

MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA

(FDM)

w-wm +wm

F(w)

Señal Modulante

w+wc-wc

F(w)

Señal Portadora

wc+wm

+wc-wcw

F(w)

Señal Modulada

wc-wm

MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA

(FDM)Si se desea transmitir varias señales simultáneamente, solo hace falta desplazar los espectros de cada una de las señales hasta valores de frecuencia tales que, no se traslapen unos con otros, evitando así las posibles interferencias entre ellos.

MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA

(FDM)

)(F A n c h o d e B a n d a d e l C a n a l

F1(w)

wwm1

F2(w)

wwm2

F3(w)

wwm3

wwInicial wFinalwc1wc2 wc3

No Hay solapamie

nto de espectros

No Hay solapamie

nto de espectros

Datos A Datos B Datos C

MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA

(FDM)En el receptor, será necesario primero utilizar un filtro pasa banda que seleccione el espectro adecuado, para luego proceder recuperar la información original.

)(F A n c h o d e B a n d a d e l C a n a l

wwInicial wFinalwc1wc2 wc3

Filtro Pasa

Banda

MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE CÓDIGO

(CDM)Asigna a cada usuario un código único para colocar diversos usuarios en el mismo ancho de banda al mismo tiempo.

Los códigos, llamados secuencias de pseudoruido, son utilizados para distinguir los diversos canales.

MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE CÓDIGO

(CDM)Todos los usuarios de CDM pueden compartir el mismo canal de frecuencia debido a que se distinguen por código digital.

Usuario 1 - Usuario 2 - Usuario 3 - Usuario 4

Requiere una potencia mucho menor que las tecnologías FDM y TDM.

Multicanalización de losCanales Telefónicos

FDM.4 KHz por canal.Formación de conjuntos (de 12 hasta 900 canales)

Grupo1 2 … … … … 12

Canales

31 2 4 5 Súper Grupo

1 32 4 5 Grupo Master

1 1 1Súper Grupo Master

60 KHz 108 KHz

12 Canales

60 Canales

300 Canales

900 Canales

Multicanalización de losCanales Telefónicos

Modulador

Modulador

Modulador

(0 – 4) KHz

(0 – 4) KHz

(0 – 4) KHz (38 – 42) KHz

(30 – 34) KHz

(34 – 38) KHz

(30 – 42) KHz

Multicanalización de losCanales Telefónicos

Filtro Pasa Banda

(0 – 4) KHz

(0 – 4) KHz(38 – 42) KHz

(30 – 34) KHz

(34 – 38) KHz

(30 – 42) KHz

(0 – 4) KHz

Filtro Pasa Banda

Filtro Pasa

Banda

Multicanalización de losCanales Telefónicos

Telefonía Móvil 2GFull Duplex.A cada usuario se le asignan dos canales de 30 KHz.Rango disponible cada vez que se realiza una llamada.

Multicanalización de losCanales Telefónicos

(824 – 849) MHz(869 – 894) MHz

Bandas Cada banda es de 25 MHz, entre30 Khz que se le asigna a cada usuario, genera 832 canales.

42 deControl

790 paraUsuarios

Jerarquía Digital Plesiócrona (JDP)El término viene del griego (Cerca y a tiempo).Diferentes partes de la red están sincronizadas.Se aumenta la velocidad de transmisión, multiplexando diversas señales.

MUX

MUX

MUX

MUX

2.048Mbits/s

8.448Mbits/s

34.368Mbits/s

64Kbits/s

Jerarquía Digital SíncronaSe creó por la necesidad de enlaces de mayor capacidad.Fibra óptica como medio de transmisión.Mayor ancho de banda.

Área de Carga Útil

2349 bytes

Área de Puntero9 bytes

Área de Cabecera72 bytes

Tramas de 2430 bytes

Unidad Administrativa

Jerarquía Digital Síncrona

1,1 1,41,2 1,3 1,270

4,1 4,44,2 4,3 4,270

2,1 2,42,2 2,3 2,270

3,1 3,43,2 3,3 3,270

9,1 9,49,2 9,3 9,270

Trama STM-1

Jerarquía Digital Síncrona

Área de Carga Útil

Comprende el conjuntos de bytes que ocupa el mensaje a enviarse.Se ubica después de la cabecera.

Jerarquía Digital Síncrona

Área de Puntero

1 42 3

Es la unidad administrativa del paquete de datos.Indica el inicio del contenedor virtual.Permite insertar ó extraer información.

Jerarquía Digital Síncrona

Área de Cabecera de Sección

Es una etapa de organización.Sirven para la sincronización de la trama.Permite la comunicación entre elementos adyacentes.

Jerarquía Digital Síncrona

Ventajas

La Multiplexión es más directa; los punteros permiten la localización rápida y sencilla de las señales de información.

Amplia estandarización; para aumentar la compatibilidad.

Jerarquía Digital Síncrona

Desventajas

Requiere que todos los servicios trabajen bajo una misma señal de sincronismo.

Hay sistemas plesiócronos que no son compatibles con ésta jerarquía.

Sistema

Tronca

l

Es un enlace que in

terconecta las

llamadas externas d

e una central

telefónica.

Sistema Troncal “T1”

PCM/TDM

24 CH , 64Kbps

1,544 Mbps ISP8.000/s Marco 192 bits + 1 bit(-)Multitrama=12 tramas

(1,5 mseg)1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0

Sistema Troncal “E1”

E1 o Trama E1 es un formato de transmisión digital.

Portadora-E (parte del sistema PDH).

Interconectar troncales entre centrales telefónicas

32 Time Slots

PCM 64K

30CH+ 2CH

Señalización

Multitrama=16 tramas (2 mseg)

Par: Internacional

Impar: Nacional e Int.

8.000/s

(TR0 y TR1) CH

DT=8x3

2 =

256

FIN PARTE 1

GRACIAS

Hipervínculos

Sistema TroncalEs un enlace que interconecta las

llamadas externas de una central telefónica.

Concentra y unifica varias comunicaciones simultáneas en una sola señal para un transporte y transmisión a distancia más eficiente (generalmente esta señal es digital).

Permite establecer comunicaciones con otra central o una red entera de ellas.

PBX

Una central telefónica tipo PBX utiliza una línea troncal para poder hacer de la central parte de la red de otras centrales y mantener comunicaciones.

Generalmente las líneas troncales de los PBX son enlaces digitales E1 y T1 que soportan hasta 30 canales (líneas) de voz para la intercomunicación.

Si se llegase a interrumpir la comunicación de la línea troncal, no habría manera de establecer comunicación entre las centrales por ninguno de sus 30 canales.

PBX: Es cualquier central telefónica conectada directamente a la red pública de teléfono por medio de líneas troncales para gestionar, las llamadas internas, las entrantes y/o salientes con autonomía sobre cualquier otra central telefónica. Este dispositivo generalmente pertenece a la empresa que lo tiene instalado y no a la compañía telefónica, de aquí el adjetivo privado a su denominación.

Un PBX Se refiere al dispositivo que actúa como una ramificación de la red primaria pública de teléfono, por lo que los usuarios no se comunican al exterior mediante líneas telefónicas convencionales, sino que al estar el PBX directamente conectado a la RTC (red telefónica pública), será esta misma la que enrute la llamada hasta su destino final mediante enlaces unificados de transporte de voz llamados líneas troncales. En otras palabras, los usuarios de una PBX no tienen asociada ninguna central de teléfono pública, ya que es el mismo PBX que actúa como tal, análogo a una central pública que da cobertura a todo un sector mientras que un PBX lo ofrece a las instalaciones de una compañía generalmente.

Sistema Troncal “T1”El sistema T-Portador fue introducido por Bell System,

Estados Unidos en los 60.

T1 se diseño inicialmente para que fuera compatible con los sistemas de comunicación analógicos existentes.

Los equipos de T1 habían sido diseñados principalmente para los enlaces telefónicos intercentrales, pero pronto emergieron las técnicas digitales PCM que ofrecían una mejor inmunidad al ruido y a medida que avanzaba la tecnología de los circuitos integrados, los costos de los equipos se hicieron cada vez más bajos que los analógicos. Además, la transmisión de la información de señalización requerida para el control de las operaciones de conmutación telefónica era más fácil y económica en forma digital que en analógica.

T1 funciona a través del sistema T-portador que es enteramente digital, usando PCM (código de modulación de pulso) y TDM (multiplexación de división de tiempo). El sistema utiliza cuatro hilos y proporciona la capacidad a dos vías (dos hilos para recibir y dos para enviar al mismo tiempo).

T1 es un estándar de entramado y señalización para transmisión digital de voz y datos basado en PCM.

Conocido también como T1-DS1  (Digital Signal 1)

Ampliamente usado en telecomunicaciones en Norteamérica, Corea del Sur y Japón.

T1 consiste en 24 canales 64-Kbps multiplexados (el canal estándar de 64 Kbps se basa en el ancho de banda necesaria para una conversación de voz.) Los cuatro hilos eran originalmente un par de cables de cobre trenzado, pero ahora pueden también incluir cable coaxial, la fibra óptica, la microonda digital y otros medios.

La tasa de transmisión original (1,544 Mbps) en la línea T-1 es comúnmente usada en conexiones de Proveedores de Servicios de Internet (ISP) hacia la Internet.

Una línea T-3 proporciona 44,736 Mbps, que también es comúnmente usada por los Proveedores de Servicios de Internet.

Otro servicio comúnmente instalado es un T-1 fraccionado, que es el alquiler de una cierta porción de los 24 canales en una línea T-1, con los otros canales que no se están usando.

En el sistema T1:

* Las señales de la voz se muestrean 8.000 veces por segundo y cada muestra se digitaliza en una palabra de 8 bits.

* Con 24 canales que son convertidos a digital al mismo tiempo, un marco de 192 bits (24 canales cada uno con una palabra de 8 bits) se está transmitiendo así 8.000 veces por segundo.

* Cada marco es separado del siguiente por un solo bit, haciendo un bloque 193 bits.

* El marco de 192 bits se multiplicó por 8.000 y los 8.000 bits que enmarcan hacen crecer la tasa de datos del T-1 hasta 1,544 Mbps.

* Los bits de señalización son los menos significativos para cada marco.

* Se agrupan las tramas para formar multitramas de 12 tramas T1 cada una; la duración de lamultitrama es de 1,5 mseg.

* El dígito de sincronización de trama en la multitrama tiene laforma 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 y se repite en la multitrama siguiente.

Trama del Sistema T1

E1 o Trama E1 es un formato de transmisión digital. Es una implementación de la portadora-E (parte del sistema PDH).

Se creó para interconectar troncales entre centrales telefónicas y después se le fue dando otras aplicaciones.La trama E1 consta en 32 divisiones (time slots) PCM (pulse code modulation) de 64k cada una, lo cual hace un total de 30 líneas de teléfono normales mas 2 canales de señalización, en cuanto a conmutación.

Sistema Troncal “E1”

La señalización es lo que usan las centrales para hablar entre ellas y decirse que es lo que pasa por el E1.

El ancho de banda se puede calcular multiplicando el número de canales, que transmiten en paralelo, por el ancho de banda de cada canal:

Hoy contratar una trama E1 significa contratar el servicio de 30 líneas telefónicas digitales para nuestras comunicaciones.

* La trama contiene 32 ranuras de tiempo RT de las cuales dos son para señalización y alineación, y treinta para los canales de Voz/Datos

* Está formado por 32 canales, con 8 dígitos por canal para un total de 256 dígitos por trama.

* Como la frecuencia de muestreo es de 8000 muestras por segundo, la velocidad de la trama E1 es de 2048 kbps.

* La duración de cada trama es de 125 microsegundos, el período de cada ranura es de 3906 nanosegundos, siendo 488 nanosegundos la duración de cada dígito.

* La multitrama, formada por 16 tramas, tiene una duración de 2 ms

* Las informaciones de alineación y de señalización van en las dos primeras tramas, en las ranuras TR0 y TR1.

* La palabra de alineación de trama tiene la forma 0011011 y va en la ranura de tiempo RT0 de las tramas pares. Esta señal se utiliza para permitir que cada trama sea reconocida en el receptor. Un dígito de la misma ranuracontiene el Dígito Internacional I.

* Las tramas impares llevan información de Señalización Nacional e Internacional, además de una indicación de alarma.