1. Conceptos básicos de
comunicación digital
•Digitalizaciónde la voz
•Estructura de trama E1 y jerarquías digitales (PDH, SDH)
•Alarmas en los sistemas PCM
•Conceptos de sincronización
•Conceptos de Ingeniería de tráfico
•Mediciones de calidad (BER, G.821, M2100)
Héctor Figueroa, Ing. 1

2. Pulse Code Modulation
Consiste en representar las muestras
instantaneas de una señal analógica mediante
palabras digitales en un tren de impulsos en
serie
10011000110101
Héctor Figueroa, Ing. 2

3. Elementos del PCM
Filtrado Muestreo Cuantificación Codificación
Transmisor
Medio
10110001110011100
Decodificación Filtrado
Receptor
Héctor Figueroa, Ing. 3

4. Filtrado
I
Hombre (Europa)
n
t
e
Mujer Europa)
(
n
s
i
d
a
d
0 800 1200 3400 3600 (Hz)
Frecuencia
Héctor Figueroa, Ing. 4

5. Teorema de Muestreo
Cualquier señal
analógica limitada en
banda puede ser
representada por
muestras, siempre y
cuando las muestras
sean tomadas a una
frecuencia 2 veces la
frecuencia máxima de la
señal.
Nyquist
Héctor Figueroa, Ing. 5

6. Muestreo
f(t) F(w)
t
-w +w
0
0
P(t) P(w)
t
T 2T -2wo -wo wo 2wo
Fs(w)
fs(t)
t
T 2T -2wo -wo wo 2wo
Héctor Figueroa, Ing. 6

7. Modulación
Proceso mediante el cual se varía una
propiedad o parámetro de una señal en
proporción a una segunda señal.
Héctor Figueroa, Ing. 7

8. Espacio Entre Muestras
f1(t)
1 / Fs = 1/8000 Hz = 125 µs
Héctor Figueroa, Ing. 8

9. Cuantización
Señal original Máximo
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Minimo
Héctor Figueroa, Ing. 9

10. Error de Cuantización
Valor de la Muestra Valor Error
Predeterminado
9.8 10 2%
0.8 1 20%
Héctor Figueroa, Ing. 10

11. Ley de Cuantización
PASO DE CUANTIZACIÓN
7
6
5
4
3
2
1
-1 1 1 1 1
2 4 8 32
1 1 1 1 1
16 8 4 2 VALOR DE LA MUESTRA
1
64
1
128
4
5
6
7
Héctor Figueroa, Ing. 11

12. Codificación
CÓDIGO ASIGNADO
1111XXXX
1110XXXX
1101XXXX
1100XXXX
1011XXXX
1010XXXX
1001XXXX
-1 1 1 1
2 4 1000XXXX 32
1 1 1 1 1
16 8 4 2 VALOR DE LA MUESTRA
1
64
1
128
0100XXXX
0101XXXX
0110XXXX
0111XXXX
Héctor Figueroa, Ing. 12

13. Velocidad del canal
Finalmente si se tienen 8000 muestras por
Finalmente si se tienen 8000 muestras por
segundo y 8 bits por muestra tenemos
segundo y 8 bits por muestra tenemos
Velocidad del Canal =
Velocidad del Canal =
8000 muestra/seg x 8 Bits/muestra =
8000 muestra/seg x 8 Bits/muestra =
64,000Bits/seg.
64,000Bits/seg.
Héctor Figueroa, Ing. 13

14. ¿Qué es TDM?
TDM (Time Division Multiplexing)
TDM (Time Division Multiplexing)
1.
1. Es la intercalación en el tiempo de
Es la intercalación en el tiempo de
muestras de diferentes fuentes de tal
muestras de diferentes fuentes de tal
forma que la información de todas sea
forma que la información de todas sea
transmitida en serie sobre un mismo canal
transmitida en serie sobre un mismo canal
de comunicación.
de comunicación.
2.
2. Es el método de combinar diversas señales
Es el método de combinar diversas señales
muestreadas en una secuencia definida
muestreadas en una secuencia definida
Héctor Figueroa, Ing. 14

15. Multiplexaje de señales
Señal 1
Señal 2
Señal 3
t
Héctor Figueroa, Ing. 15

16. ¿cuántas señales?
Norma Americana 24 señales
Norma Americana 24 señales
Norma Europea
Norma Europea 30 señales + 2 de control =
30 señales + 2 de control =
32 x 64,000 bps = 2.048 Mbps
32 x 64,000 bps = 2.048 Mbps
Capacidad conocida como E1
Capacidad conocida como E1
Héctor Figueroa, Ing. 16

17. Estructura de Trama
8 Bits 8 Bits 8 Bits 8 Bits 8 Bits 8 Bits 8 Bits
CANAL 0
0
0 1
1
1 -- 15
15
15 16
16
16 17
17
17 --- 30
30
30 31
31
31
-- -
Sincronía Información Señalización Información
y control
Héctor Figueroa, Ing. 17

18. Multitrama
TRAMA
0 FAS Info Info ..... MFAS/NMFAS Info ..... Info Info
1 NFAS Info Info ..... 1 abcd/abcd 17 Info ..... Info Info
2 FAS Info Info ..... 2 abcd/abcd 18 Info ..... Info Info
3 NFAS Info Info ..... 3 abcd/abcd 19 Info ..... Info Info
4 FAS Info Info ..... 4 abcd/abcd 20 Info ..... Info Info
" " " " " " " "
" " " " " " " "
15 NFAS Info Info ..... 15 abcd/abcd 31 Info ..... Info Info
CANAL 0 1 2 16 17 30 31
Héctor Figueroa, Ing. 18

19. PDH (Jerarquía Digital
Plesincrona)
Orden Velocidad Compuesta por Orden Velocidad Compuesta por
Orden 0 64 Kbps 1 canal Orden 3 32 Mbps 5 x 6 Mbps
Orden 1 1.5 Mbps 24 x 64Kbps Orden 4 98 Mbps 3 x 32 Mbps
Orden 2 6 Mbps 4 x 1.5 Mbps Orden 5 397 Mbps 4 x 98 Mbps
Norma Japonesa
Orden Velocidad Compuesta por Denominación
Orden 0 64 Kbps 1 canal de voz (datos) DS-0
Orden 1 1.5 Mbps 24 x 64 Kbps T-1, DS-1
Orden 2 6 Mbps 4 x 1.5 Mbps T-2, DS-2
Orden 3 45 Mbps 7 x 6 Mbps T-3, DS-3
Norma Americana
Orden Velocidad Compuesta por Denominación
Orden 0 64 Kbps 1 canal de voz (datos) E0
Orden 1 2.048 Mbps 32 x 64 Kbps E1
Orden 2 8.448 Mbps 4 x 2.048 Mbps E2
Orden 3 34.368 Mbps 4 x 8.448 Mbps E3
Orden 4 139.264 Mbps 4 x 34.368 Mbps E4
Norma Europea
Héctor Figueroa, Ing. 19

20. Códigos de línea Binarios
0 1 0 0 1 1 0 1 0
Señal
NRZ
Señal RZ
Reloj
Héctor Figueroa, Ing. 20

21. Códigos de línea terciarios
0 1 0 0 1 1 0 1 0
AMI
1 1 0 0 0 0 0 1 0
HDB-3
0 1 0 0 1 1 0 1 0
CMI
Reloj
Héctor Figueroa, Ing. 21

22. Recomendación G703
Característica Norma Europea (E1) Norma Americana (T1)
Velocidad binaria 2.048 Mbit/s + 50 ppm 1.544 Mbits/s + 30 ppm
Código de línea HDB-3 B8ZS
Mascara del pulso Rec. G.703 Rec. G.703
Impedancia 75 Ohms (BNC), 120 Ohms (Banana) 100 Ohms
Voltaje pico 2.37 V 3V
Voltaje pico no pulsos 0+ .237 V 0+ .3 V
Ancho de pulso 244 ns 324 ns
Héctor Figueroa, Ing. 22

23. ALARMAS EN LOS SISTEMAS PCM
1 No señal
1 No señal
Este evento se da cuando existe una ausencia total de señal o
Este evento se da cuando existe una ausencia total de señal o
cuando se tiene una atenuación tan grande que el voltaje que
cuando se tiene una atenuación tan grande que el voltaje que
nominalmente debe ser de + 2.37v está por debajo de lo permitido. A
nominalmente debe ser de + 2.37v está por debajo de lo permitido. A
veces esto se debe a malos contactos, conectores deficientes,
veces esto se debe a malos contactos, conectores deficientes,
cables dañados, etc.
cables dañados, etc.
2 AIS
2 AIS
Señal de indicación de alarma (Alarm Indication Signal), Consiste en
Señal de indicación de alarma (Alarm Indication Signal), Consiste en
generar una señal compuesta de puros “1”s. Es decir carente de
generar una señal compuesta de puros “1”s. Es decir carente de
estructura de trama yyesto ocurre normalmente cuando hay problema
estructura de trama esto ocurre normalmente cuando hay problema
con los equipos de transmisión.
con los equipos de transmisión.
3 Deslizamiento (SLIP)
3 Deslizamiento (SLIP)
Se presenta cuando hay problemas de sincronía. Esto quiere
Se presenta cuando hay problemas de sincronía. Esto quiere
decir que los equipos que se están interconectando manejan
decir que los equipos que se están interconectando manejan
diferente sincronización.
diferente sincronización.
Héctor Figueroa, Ing. 23

24. ALARMAS EN LOS SISTEMAS
PCM (CONT.)
44 Pérdida de sincronía de trama
Pérdida de sincronía de trama
Esta se presenta, cuando aunque hay presencia de señal, no
Esta se presenta, cuando aunque hay presencia de señal, no
se puede identificar la FAS.
se puede identificar la FAS.
55 Pérdida de sincronía de multitrama
Pérdida de sincronía de multitrama
Igual que la anterior pero para la MFAS
Igual que la anterior pero para la MFAS
66 Alarma remota de trama
Alarma remota de trama
Cuando el bit A de la NFAS está en estado alto (A=1).
Cuando el bit A de la NFAS está en estado alto (A=1).
77 Alarma remota de multitrama
Alarma remota de multitrama
Esta se indica en el bit 6 del intervalo de tiempo 16
Esta se indica en el bit 6 del intervalo de tiempo 16
de la trama 0, o bit 2 de la NMFAS con indicación de estado
de la trama 0, o bit 2 de la NMFAS con indicación de estado
alto.
alto.
Héctor Figueroa, Ing. 24

25. Sincronización
Operación
Síncrona
Maestro-Esclavo Externa
Operación
Plesiócrona
Héctor Figueroa, Ing. 25

26. Sincronización (cont.)
Reloj maestro
Estrato1
Enlace Físico Estrato2
Fuente Primaria
Fuente secundaria
Estrato3
Estrato4
Héctor Figueroa, Ing. 26

27. Sincronización (cont.)
Estrato Precisión Mínima Estabilidad Mínima Rango de Amarre
1 + 1x 10 -11 No aplica Ninguna
2 + 1.6 x10-8 (+ 0.033Hz a 2M) 1x10-10/día + 1.6 x10-8
3 + 4.6x10-6 (+ 9.42Hz a 2M) 3.7x10-7/día + 4.6 x 10-6
4 + 32x10-6 (+ 65Hz a 2M) No aplica + 32x10-6
Héctor Figueroa, Ing. 27

28. Fundamentos de Ingeniería
de Tráfico
TELCEL
Interconexión
Telmex UNEFON
.
.
¿Cuántas troncales .
requiero?
IUSACEL
Héctor Figueroa, Ing. 28

29. Hora pico
120
110
100
90
80
Intensidad de Tráfico
70
60
50
40
30
20
10
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Hora del día
Héctor Figueroa, Ing. 29

30. Intensidad de trafico
A=C x T
A: Intensidad de tráfico
C: Número de llamadas en la hora pico
T: Tiempo promedio de retención de cada
llamada
La intensidad de tráfico se mide en erlangs
Héctor Figueroa, Ing. 30

31. ¿cuántas troncales?
GOS (Grade of service)
Porcentaje de llamadas que recibirán tono
de ocupado. Un valor típico es 2%
Con la Intensidad de tráfico y el GOS se
recurre a las tablas de Erlang y se
encuentra el número de troncales
Héctor Figueroa, Ing. 31

32. Pruebas de Enlaces digitales
BER
Bit Error Rate
Valores típicos para enlaces de
microondas son 1x10-6
Tx
Equipo Equipo
de Tx de Tx Loopback
Rx Medio de Transmisión
Equipo de prueba
Héctor Figueroa, Ing. 32