MUL TIPLEXAJE DIGITAL

Muestreo y multiplexaie

Señal MAP multiplexada

Cuantificador y codificador

Medio de transmisión

Código de línea--+

Sena! MCP-MDT

+ Procesador Decodi-digital ficador

Señal MCP-MDT

Procesador digital

Código +--de línea

Demultiplexaje

Figura 2.9 Sistema MCP-MDT tipo T-1.

Canal •

en donde el multiplexaje de las señales digitales se realiza después de la cuantifica­ción y la codificación ("intercalación palabra por palabra"). Pero el multiplexaje también se puede llevar a cabo inmediatamente después de muestrear cada una de las señales analógicas (intercalación bit a bit). Conceptualmente, este sistema se re­presenta en la figura 2.9 con la capacidad de 24 canales. Este sistema multiplexa 24 señales sobre un canal telefónico y en la práctica se le conoce como sistema Tl.

La señal MCP-MDT que sale del codificador se forma a base de tramas. Una trama está constituida por un grupo completo de muestras digitalizadas, una de cada señal de entrada. La figura 2.10 muestra una trama completa de muestras MAP que entra al codificador y la conversión, a muestras digitales, que salen del codificador como tramas MCP-MDT.

canal2

Trama MAP (entrada al codificador)

canal1 canal5 canal? canal4

.. .. canal6

.. canal3 ...

canal2

• ti • •

canal 1

canal24 canal3

' 8 bits

Salida del codificador en tramas MCP-MDT

h o non DO O

••••

Figura 2.10 Trama MAP y su conversión a trama MCP-MDT.

49

!

1 f ¿

f ¡

MULTIPLEXAJE DIGITAL

Tramas núms. 1, 7, 13, 19, .. .

Trama núm.

Todas las tramas, excepto 1, 7' 13, 18, ...

Figura 2.12

Bitde trama

~ . Bits de t_ Bit de 1nformac1ón trama

Formato de señalización del sistema de Tl.

do, entonces se detecta la pérdida de sincronía y la siguiente posición se analiza para determinar si realmente se trata del bit de trama. La detección requiere de 0.4 a 6 µseg y, en el peor de los casos, el reentramado requiere de SO µseg.

Además de los bits de información y trama, es necesario transmitir bits de se­ñalización que corresponden a las señales de destino (dígitos marcados) así como a las señales de "colgado" y "descolgado" de un teléfono. En lugar de crear intervalos de tiempo adicionales para estas señales, se emplea un bit de información (el bit me­nos significativo) de cada sexta muestra de cada señal, para transmitir esta informa­ción. Esto significa que cada sexta muestra de cada señal de voz tendrá error en el dígito menos· significativo. Por lo tanto, cada sexta trama tiene 7x24= 168 bits de in­formación, 24 bits de señalización y un bit de trama. En todas las tramas restantes

.habrá 192 bits de información y un bit de trama. Los bits de señalización para cada señal se presentan a razón de 8000/6= 1333 bits/seg. El formato de una trama se ilus­tra en la figura 2.12. Obsérvese que las tramas 1, 7, 13, 19, ... , etcétera, incluyen bits de señalización, mientras que las tramas restantes no.

La MCP de 32 canales se ha estandarizado con 256 bits por trama. Cada trama contiene 30 x 8 = 240 bits de información, que corresponden a 30 canales de voz (cada uno de 8 bits) . los 16 bits/trama restantes se utilizan para la sincronía y la señalización de las tramas. Por lo tanto, aunque la tasa de bits sea de 2.048 Mbits/ seg correspondiente a 32 canales de voz, sólo se transmiten 30 canales de voz.

51

52

Vía

A

8

e

O

A

8

e

O

A

8

e

O

MODULACIÓN POR CODlltCACIÓN DE PULSOS _

2.2.2 Multiplexaje bit a bit y palabra por palabra

Como ya sabemos, el multiplexaje consiste en conformar una señal con alta tasa de bits. Las señales de baja tasa (vías de entrada) se intercalan en el tiempo para formar la señal multiplexada que resulta en una cantidad de bits mucho mayor. La razón de bits de las diferentes vías de entrada puede ser distinta.

Para el caso de vías de entrada con igual tasa de bits, el multiplexaje se puede llevar a cabo bajo el principio de "bit a bit" (intercalación digital o de bits) como se ilustra en la figura 2.13a; o en la forma "palabra par palabra" (intercalación de pa­labras o bytes) como se indica en la figura 2.13b (en esta figura cada byte es de 4 bits). Si las vías que se van a multiplexar presentan distintas tasas de bits, las señales con mayor tasa se distribuyen proporcionalmente en más intervalos de tiempo. Un ejem­plo de este caso se da en la figura 2.13c en la que se multiplexan cuatro vías, una de las cuales porta una señal de tasa 3T de bits diferente a la de las otras tres (T). Esta mis­ma situación se puede aplicar si se trata de la intercalación de palabras de diferente longitud. Desde luego que la longitud mínima de la supertrama de multiplexaje debe de ser un múltiplo del mínimo común múltiplo de las tasas de bits de las vías de

n o u u u u u o u ~ nnnoooo n nn u u u DO 0000

u o 04 C4 84 A4 03 C3 83 A3 02 C2 82 A2 D1 C1 81 A1

o o o u u a)

o u u o

~ o o o o u DO DDD un on n u u u DO o o DO

u o 04 03 02 01 C4 C3 C2 C1 84 83 82 81 A4 A3 A2 A1

o o u o o b)

02 A6 C2 AS 82 A4 01 A3 C1 A2 81 A1

e\

Figura 2.13 Multiplexaje por distribución de tiempo.

MULT/PLEXAJE DIGITAL

entrada y, consecuentemente, este tipo de esquema es práctico sólo si existe una rela­ción sencilla entre estas tasas.

En el extremo receptor, para que la terminal receptora entregue una copia fiel de cada una de las señales de entrada, la corriente de bits que llega se debe separar y distribuir hacia las vías de salida apropiadas, lo cual implica que la terminal recepto­ra sea capaz de identificar correctamente cada bit. Esto plantea la necesidad de que el sistema se sincronice unívocamente, en el tiempo, con el inicio de cada trama, con cada intervalo dentro de la trama y con cada bit dentro del intervalo. Esta sincroni­zación se consigue~ como ya se estudió, agregando a los bits de datos bits de sincronía y bits de trama que forman parte de los llamados bits de control.

2.2.3 Formato de la señal multiplexada

Un ejemplo de formato de señal multiplexada (Ml2) se ilustra en la tabla 2.1. Se trata de la intercalación bit a bit de cuatro entradas, cada una con la tasa de bits de 1.544 Mbits/seg. Todo el esquema (cuadro) consta de cuatro filas que contienen, cada una (supertrama) seis dígitos de control. Por ejemplo la supertrama 1 (primera fila de la tabla 2.1) contiene los dígitos de control M0 CA, Fó, CA, CA y F1• Entre cada par de dí­gitos de control se encuentran 48 bits de datos intercalados (trama) que provienen de las cuatro entradas (doce bits por entrada). Así, se comienza con el dígito de control M0 seguido de 48 bits de datos multiplexados; a continuación se agrega el segundo bit de control CA seguido de otros 48 bits multiplexados y así sucesivamente. En con­secuencia, se tendrá un total de 48x6x4= 1152 bits de datos y 6x4=24 bits de control; esto hace un total de 1176 bits/cuadro. La eficiencia es de aproximadamente 1152/1176=98%. Los bits de control con subíndice cero son siempre O y los de sub­índice uno son siempre l. Así, todos los M 0 y F 0 son O y todos los M 1 y F 1 son l. Los dígitos F son periódicos 010101 ... y proporcionan el patrón principal de "encuadra­miento" (formación de cuadros). El multiplexor utiliza éstos para la sincronización en el cuadro. Después de "enganchar" con este patrón, el demultiplexor busca el pa­trón 0111 formado por los cuatro dígitos de controlM0 M 1 M 1M 1; esto identifica aún más a las cuatro supertramas. Puede ser, aunque es poco probable, que los bits de la señal también contengan un patrón 1O1O1 O ... , situación que habría provocado que el receptor "enganchase" con esta sucesión errónea. La presencia de M 0 M 1M 1M 1 per­mite la verificación de la sucesión genuina F 0 F 1 F 0 FI" Los bits C se emplean para transmitir información adicional referente a la inserción de bits que se estudiará en breve. Por lo general, no todos los canales están activos todo el tiempo, situación que indica que el sistema no se utiliza al máximo.

M0[48] CA[48] F0[48] CA[48] CA[48] F 1[48] M 1[48] CB[48] F 0[48] CB[48] CB[48] F 1[48] M 1[48] Cc[48] F 0[48] Cc[48] Cc[48] F 1[48] M 1[48] Cv[48] F0[48] Cv[48] Cv[48] F 1[48]

Tabla 2.1 Formato de multiplexaje Ml2.

53