Multiplexagem em Telecomunicações

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Fundamentos de Telecomunicações
Tema 7: Multiplexagem e 
Espalhamento
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
Em Telecomunicação, a multiplexação é uma
técnica que consiste na combinação de dois ou
mais canais de informação por apenas um meio
de transmissão usando um dispositivo chamado
multiplexador.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Telecomunica%C3%A7%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Canal_%28comunica%C3%A7%C3%A3o%29
https://pt.wikipedia.org/wiki/Meio_de_transmiss%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Multiplexador
Multiplexagem
A vantagem desse processo é a possibilidade de
que haja a comunicação simultânea por um
mesmo meio (utilizado em aparelhos de telefone,
por exemplo), a desvantagem é que, em seguida,
é preciso filtrar os sinais enviados para conseguir
identificar a mensagem de cada usuário e pode
causar interferências ou problemas na rapidez da
comunicação.
Multiplexagem
Existem muitas estratégias de multiplexação
segundo o protocolo de comunicação empregado,
que pode combiná-las para alcançar o uso mais
eficiente; os mais utilização são:
 TDM -Multiplexagem pela divisão do tempo;
 FDM-Multiplexagem pela divisão na frequência;
 SDM-Multiplexagem pela divisão de espaço;
 CDMA-Multiplexagem pela divisão de Codigos
ou PCM- Multiplexagem Por Impulsos
Codificados
Multiplexagem
Categorias de Multiplexagem
Multiplexagem
Divisão do Tempo
TDM
Divisão da Frequência
FDM
Divisão do Espaço
SDM
Divisão Código
CDMA
TDM: Multiplexagem por Divisão no Tempo
TDMA
A sigla TDMA vem do inglês Time Division
Multiple Access , que quer dizer "Acesso
Múltiplo por Divisão de Tempo".
O TDMA é um sistema de celular digital que
funciona dividindo um canal de frequência em até
oito intervalos de tempo distintos. Cada usuário
ocupa um espaço de tempo específico na
transmissão, o que impede problemas de
interferência.
https://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADngua_inglesa
https://pt.wikipedia.org/wiki/Celular
https://pt.wikipedia.org/wiki/Frequ%C3%AAncia
TDMA
Os sistemas celulares de segunda geração como
o IS 54, IS 136 e o GSM utilizam o TDMA na sua
interface com a estação móvel.
Um dos padrões de comunicação de voz via
ondas de rádio, utilizado por operadoras nos
serviços de telefonia celular digital, baseado em
TDM. Consiste na divisão de cada canal celular
em três períodos de tempo para aumentar a
quantidade de dados que pode ser transmitida
https://pt.wikipedia.org/wiki/GSM
TDM
TDM
TDM
frequência
tempo
TDM
Sistema TDM com 3 canais PCM
Multiplexagem por divisão no 
tempo: TDM
 Processo Digital que permite que várias conexões partilham 
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 on
Data 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 on
Data Communications and Networking, 3rd EditionBehrouz A. Forouzan,
© McGraw-Hill Companies, Inc., 2004
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
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
TDM Síncrono
Introdução
 A primeira forma apareceu com a digitalização TDM 
do sistema telefónico
 Começou com a preocupação de transmitir canais 
de voz de qualidade telefónica
– Sistemas de multiplexagem TDM
 A sua estrutura mostrou-se desadequado para TV 
digital, comunicação entre computadores
– Surgiram outras estruturas de multiplexagem como a SDH 
e a SONET
 Usaremos o PCM como referência e abordaremos 
aspectos de outros sistemas
Organização de Tramas
 Os sistemas TDM digitais multiplexam os 
canais na forma digital binária
– Fontes analógicas são previamente digitalizdas
– A cada amostra PAM passa a corresponder um 
grupo de k bits (uma palavra)
– O ritmo unitário corresponde a uma canal 
telefónico (4kHz) com 8 bits por amostra
KbpsxxxBxkrb 648422 
Organização das Tramas
 Constituída pela multiplexagem no tempo de 
N canais de K bits
– 2 organizações
 Canais entrelaçados
 Dígitos entrelaçados
Formas de organização de tramas
Alinhamento das tramas
 Típica da multiplexagem síncrona
 Sincronização do equipamento terminal de 
recepção tanto em frequência como em fase 
à frequência de símbolos que está a receber.
 Operação necessária cada vez que o 
receptor entra em operação
– Inicial ou após interrupção
Receptor alinhado
 Precisa de referência temporal periódica 
para verificar isocronismo e detectar 
eventuais desvios de fase
 Referência temporal consiste num padrão de 
bits organizado da seguinte forma
– Alinhamento agrupado: v bits consecutivos no 
ínicio de cada trama
– Alinhamento distribuído: os v bits do padrão estão 
distribuídos na mesma trama ou em várias
Referência temporal simulada
 Padrão com baixa auto-correlação
 Bloqueando canais da trama e enviando 
sequência determinística
 Confirmando o correcto alinhamento através 
de critérios diferentes (ausência de padrão 
de alinhamento em tramas alternadas)
Sinalização
 Transmissão de informação de controlo 
entre equipamentos de multiplexagem
– Possui semântica própria
– Sinalização dentro do octeto (em banda)
– Sinalização fora do octeto
– Sinalização em canal comum (+ utilizada)
The End