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DIPLOMADO EN GERENCIA DE
TELECOMUNICACIONES
MODULO II
Clase 2
Duración:
16 Horas
Fecha I: 08/02/14
Fecha F: 15/02/14
FUNDAMENTOS DE
TELECOMUNICACIONES
Profesor: Ing. Myrle Suarez
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Medios de Transmisión.
• Definición: Camino físico entre el transmisor y el receptor en un Sistema de Transmisión de Datos.
• Característica General:– Su naturaleza junto a la naturaleza de la
señal determinan las características y la calidad de la transmisión de los datos.
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• Clasificación general de los medios:Clasificación general de los medios:
– Medios guiados: El medio en si mismo determina las limitaciones de transmisión.
– Medios No-guiados: El espectro o banda de frecuencia de la señal producida por la antena es más importante en la determinación de las limitaciones de la transmisión.
Medios de Transmisión.
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• DireccionalidadDireccionalidad::
– Señales a bajas frec. Señales Omnidireccionales
– Señales a altas frec. Señales Unidireccionales.
Medios de Transmisión.
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• Enlaces Analógicos:Transportan señales analógicas.
Proporcionados por la Red Telefónica Pública.
EjemploLíneas de acceso telefónico o de discado:
Diseñadas para la transmisión de voz. Lentas. Enlaces temporales y conmutados. Calidad de la comunicación pobre. Inseguras Económicas
Líneas o medios de Transmisión.
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• Enlaces digitales:Transportan señales digitales.
Proporcionan comunicaciones síncronas (eficiencia).
Ofrecen velocidades múltiplos de 64Kbps.
Se ofrecen circuitos dedicados punto a punto y full-duplex.
Requiere de un CSU/DSU, en lugar de los modems.
Líneas o medios de Transmisión.
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• Líneas dedicadas:Llamadas arrendadas o muertas.
Proporcionan una conexión permanente.
Más rápida y confiable (preparada para su uso).
Costosa.
Líneas o medios de Transmisión.
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Ejemplo– Circuitos Dedicados:
T1: 24 canales de 64 Kbps 1,544 Mbps
(Transmite: voz, datos y video)
T2: 4 enlaces T1 = 96 canales de 64 Kbps 6,312 Mbps
T3: 28 enlaces T1 = 672 canales de 64 Kbps 44,736 Mbps
T4: 168 enlaces T1 = 4032 canales de 64 Kbps 274,760 Mbps
Líneas o medios de Transmisión.
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• Circuitos conmutados:• 56 Conmutado
– Transmite a 56 Kbps– Usado bajo demanda.
• Enlaces de Conmutación de Paquetes.Ofrecen:
• Circuitos Virtuales Permanentes (PVC)• Circuitos Virtuales Conmutados (SVC)
Líneas o medios de Transmisión.
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• Conmutación de circuitos (Circuit Switched). – Se establece una conexión física desde el nodo emisor
hasta el receptor.– Los equipos de conmutación se encargan de hacer las
conexiones necesarias para establecer el enlace. – Los nodos emisor y receptor son los que liberan la línea
y establecen la conexión.– El costo es calculado en base al tiempo y la distancia.
Circuit Switched (ISDN)
Técnicas de Conmutación
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• Conmutación de mensajes ( message switched).– No se establece un camino entre el emisor y el
receptor.– Los mensajes son enviados de dispositivo a
dispositivo hasta llegar a su destino.• Problema: Se requiere de un "buffer" para almacenar
el bloque de datos, el cual puede ser variable y tan grande como se necesite.
– Este tipo de red es llamada "Store and Forward".
• Cada bloque es recibido enteramente, inspeccionado para observar cualquier error y retransmitido.
Técnicas de Conmutación
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• Conmutación de paquetes ( Packet Switched).– El mensaje es dividido en paquetes y son
pasados uno a uno a los IMP hasta que alcanzan el nodo destino.
– Existe un límite para el "buffer" y puede estar en la memoria principal del IMP.
– Un paquete i se envía al siguiente IMP cuando el paquete i-1 ha sido recibido por éste .
Packet Switched (Frame Relay and X.25)
Técnicas de Conmutación
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– Provee un mejor throughput y reduce el retardo en la transmisión gracias al solapamiento.
– La línea no está dedicada, por lo que se pueden intercalar paquetes que van a otro destino en algún tramo del camino.
– Puede requerir reordenamiento de los paquetes.– El costo es calculado en base al tiempo de la
conexión y al número de bytes transmitidos.
Packet Switched (Frame Relay and X.25)
Técnicas de Conmutación
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• Enlaces bajo otras tecnologías:– X.25– Frame Relay– ATM– RDSI– FDDI– SONET– SMDS
Líneas o medios de Transmisión.
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• ¿ Cuál elegir?. Depende de:– Cantidad de tiempo a usar la
conexión.– Precio del servicio.– Velocidad y confiabilidad
requerida.– Necesidad de una conexión
permanente o no.
Líneas o medios de Transmisión.
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Descripción Física:– Consiste de dos conductores cilíndricos:
• Interno (sólido - unifilar) • Externo (sólido ó tipo malla).
Medios Guiados
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• El conductor interno es mantenido en su lugar por:– Anillos espaciados regularmente, ó– Material dieléctrico sólido.
• El conductor externo está protegido con una cubierta plástica.
Envoltura externa
Blindaje de malla de cobre
Aislamiento plástico
Conductor de cobre
Medios Guiados
Coaxial
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Tipos: – Cable de 50 Ohm: Transmisión digital– Cable de 70 Ohm: Transmisión analógica.
Grosor:– 0.4 a 1 in.
Medios Guiados
Coaxial
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Conectores: BNC Unión tipo T
–Terminadores
–Vampire Tap
Medios Guiados
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Usos: Transmisión analógica y digital.Transmisión telefónica a grandes distancias (Hasta 10.000 canales de voz).Transmisión y distribución de televisión (CATV - Community Antenna Television).Redes de área local.Enlaces entre Sistemas de corto alcance: Radio, TV y Sistemas de Computación.
Medios Guiados
Coaxial
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Características de Transmisión: Menos suceptible al ruido aunque no lo
elimina del todo. Soluciones:
• Mantener la rata señal - ruido (S/N).– Para ello jugar con la potencia de la señal y con el
espaciado entre los amplificadores.– En largas distancias, el espaciamiento entre
amplificadores o repetidoras debe disminuir a medida que aumenta la frecuencia o rata de datos respectivamente.
Medios Guiados
Coaxial
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• Ancho de banda: – Se ha alcanzado una Vt = 800 Mbps con repetidoras
cada 1.6 Km.
• Costos: – Más altos. – Ej.: 1996, Costo (1mt. de RG-58) = ~650 Bs.
» Costo (Conector BNC) = 450 - 970 Bs.
» Costo (Terminador BNC 50 ohm) = 686,25 Bs.
Medios Guiados
Coaxial
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Par trenzadoDescripción Física: Dos alambres de cobre
retorcidos El trenzado minimiza la
interferencia electromagnética entre los pares.
Cada par actúa como un enlace de comunicación simple.
Grosor: 0.016 a 0.036 in.
Cable UTP
Aislamiento de plástico con código de coloresPar trenzadoEnvoltura Externa
Medios Guiados
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Conectores Par Trenzado:– RJ-45 IBM
– DB-25 DB-9
Medios Guiados
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Usos: Transmisión analógica y digital.
Backbone (columna vertebral) en los sistemas telefónicos y en las comunicaciones en edificios.
Tráfico de datos en distancias moderadas.
Medios Guiados
Par trenzado
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Características de transmisión:Señales analógicas requieren amplificadores cada 5 a 6 Kms.
Señales digitales requieren repetidoras cada 2 a 3 Km.
Medios Guiados
Par trenzado
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Características de transmisión:La atenuación aumenta con la frecuencia.
Suceptible al ruido y a la interferencia.Soluciones: • Cubrir el cable con una cubierta protectora (STP-
Shielding Twisted Pair y UTP- Unshielding ... ).• Trenzar el cable.• Usar transmisión balanceada (La señal de los dos
alambres están sobre el potencial de tierra con igual amplitud y fases opuestas).
Medios Guiados
Par trenzado
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Ancho de banda: – Depende del grosor del alambre y de la distancia
recorrida.• LAN: 100 Mbits/seg, 1Gbps • WAN: 2400 bps - 4 Mbps
Costo: – Bajo.– Ej.: 2002, Costo (1mt. de UTP Cat.5) = ~450 Bs.
» Costo (Conector RJ-45) = 320 Bs.
Medios Guiados
Par trenzado
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• Descripción Física:– Medio flexible de vidrio ó plástico que transmite rayos
ópticos.
– Tiene forma cilíndrica y consiste de 3 secciones concéntricas:
• Núcleo ( formado por capas de vidrio o plástico ).• Cubierta interna ( Vidrio o plástico).• Cubierta externa ( Protección )
Medios Guiados
Fibra Óptica
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Fibra de Vidrio
Cubierta de PlásticoBlindaje de Plástico
Material de Refuerzo de Kevlar
Envoltura Externa
Cable FibraÓptica
Medios Guiados
Fibra Óptica
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• Grosor:– 2 a 125 m.
• Conectores:
Medios Guiados
Fibra Óptica
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Usos:– Sistemas de Transmisión de Datos– Trunks de Redes telefónicas ( 20.000 -
100.000 canales de voz).– Local Loops ( transmisión de voz, datos,
imágenes y videos)
Medios Guiados
Fibra Óptica
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Tipos de fibras:– Fibra Multimodo ( Variedad de ángulos que
refleja ).– Fibra Monomodo ( Transmite sólo el rayo
axial - diámetro mínimo ). Ofrece mejor rendimiento.
Medios Guiados
Fibra Óptica
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• Fuentes de luz o dispositivos emisores:– LED ( Light Emitting Diode )
• Más Económico• Rango de Temperatura Alta• Vida operacional más larga
– ILD ( Injection Laser Diode )• Más eficiente• Produce mayor rata de datos
Medios Guiados
Fibra Óptica
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• Transmisores LED:– 1 binario pulso de luz– 0 binario Ausencia de luz
• Transmisores Láser:– 1 binario Onda de amplitud alta (mayor
intensidad) – 0 binario Onda de amplitud más baja
Medios Guiados
Fibra Óptica
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Detector: –Photodiode PIN–Photodiode APD
Medios Guiados
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• Características de Transmisión:– Transmite rayos de luz por medio de reflexión
interna– Longitudes de ondas más grandes permiten cubrir
mayores distancias y mayores ratas de datos.• Long. de Ondas más comunes: 850 nm, 1300 nm y 1500
nm.
– Actúa como una guía de ondas para frecuencias entre 1014 a 1015 GHz.
Medios Guiados
Fibra Óptica
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• Ventajas: – Las fibras no son afectadas por interferencias
electromagnéticas o química corrosiva en el aire. – Ocupan menos espacio.– No les afecta el movimiento.– Son más seguras ya que no irradian y cualquier
conexión secreta a ella crea perturbaciones que hacen más fácil su detección.
Medios Guiados
Fibra Óptica
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Desventajas: – Conexión difícil ( No puede haber pérdida de luz).– Sus interfaces son más costosas que las
interfaces eléctricas.– Son inherentemente unidireccionales.
Costos:– 1997,
• Costo (15 ft. de f.O. más conectores ST) = 38.424 Bs.
Medios Guiados
Fibra Óptica
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Descripción Física:– Rayos luminosos.
Uso:– Conexión de redes entre edificios cuando es ilegal
colocar un cableado sobre cierta zona.
Transmisión: – Digital.
Medios No Guiados
Rayos Infrarrojos y Láser
Transreceptor A
Transreceptor B
Haz de Luz Infrarroja
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• Ventajas: – Baratos.– Fáciles de montar.– Legales.
• Desventaja: – La lluvia y la neblina puede interferir en la señal,
dependiendo de la distancia entre el transmisor y el receptor.
Medios No Guiados
Rayos Infrarrojos y Láser
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Transmisión por Medios InalámbricosTransmisión por Medios Inalámbricos
Vía InfrarrojaTransreceptor A
Transreceptor B
Haz de Luz Infrarroja
Radio FrecuenciaBandas de frecuencia : 902 a 928 MHz, 2,400 a 2,483.5 MHz y 5,725 a 5,850 MHzPpotencia de transmisión máxima de 1 Watt
Emisor/ReceptorOmnidireccional
Emisor/ReceptorDireccional A
Emisor/ReceptorDireccional B
Medios No Guiados
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Descripción Física:– “Dish” (plato) parabólico.– Diámetro típico: 10 pies– Requieren que las antenas se “vean”.
Microondas TerrestresMicroondas Terrestres
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– + Altura + Espacio entre ellas, - obstáculos.
– Distancia máxima entre antenas sin obstáculos:
– d = 7.14 sqrt(K*h) Kms. » h = altura en metros.» K = factor de ajuste por refracción.
– Requieren menos amplificadores ó repetidoras en comparación a los requeridos cuando se usa cable coaxial en distancias idénticas.
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Usos:– Servicios de telecomunicaciones de largo
alcance: transmisión de voz y televisión.– Enlaces cortos punto a punto: circuitos
cerrados de TV y enlaces de datos en redes locales.
– Transmisión de datos digitales ( < 10 Kms. )
Microondas TerrestresMicroondas Terrestres
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Características de Transmisión:– Frecuencias usadas para transmisión: 2 a 40 Ghz.– Rendimiento de la Microonda:
BANDA (Ghz) ANCHO DE RATA DE
BANDA (Mhz) DATOS (Mbps)2 7 126 30 9011 40 9018 220 274
Microondas TerrestresMicroondas Terrestres
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Pérdida por atenuación:L = 10 * log(4d/)2 dB
d: distancia: Longitud de onda
La atenuación aumenta con la lluvia, sobretodo por encima de los 10 Ghz.Regulación de las Bandas de frecuencias Disminución en la interferencia (tabla 2.7) + frecuencias - distancias, + atenuación, - costo&tamaño (antenas).
Microondas TerrestresMicroondas Terrestres
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• Ventajas:– Es más barato construir dos torres a 100 kms de
distancia que colocar cable coaxial o fibra en este trecho.
– No hay peligro en las zonas residenciales con el cableado.
• Desventaja: – Es afectado por fenómenos atmosféricos como las
tormentas.
Microondas TerrestresMicroondas Terrestres
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Descripción física:– Estación de microondas en el cielo.– Transponders (receptores/transmisores)
Microondas de SatélitesMicroondas de Satélites
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– Formas de usos del Satélite:• Estado estacionario alcanzado gracias a su
giro sincrónico con la tierra y a la altura de 35.784 Km.
• Distancias de 4 entre los satélites que transmiten a 4/6 Ghz y de 3 entre los que transmiten a 12/14 Ghz evitan la interferencia entre ellas.
Microondas de SatélitesMicroondas de Satélites
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• Usos:– Distribución de televisión– Transmisión de teléfonos a larga distancia– Redes privadas de datos -- Comparten la
capacidad del canal entre varios usuarios individuales Ejm.: Sistema VSAT - very small aperture terminal
Microondas de SatélitesMicroondas de Satélites
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• Descripción física:– Estación de microondas en el cielo.– Transponders (receptores/transmisores)– Recepción de la señal en una banda de
frecuencia (uplink), amplifica o repite, transmite en otra banda de frecuencia (downlink)
Elimina la interferencia entre las señales cuando se transmite en fullduplex a través de un canal satelital.
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• Características de Transmisión:– Rango de frecuencias óptimo: 1 - 10 Ghz.– Bandas usadas para la transmisión
satelital:– Banda C o 4/6: uplink: 5.925 hasta 6.425
GHz downlink:3.7 hasta 4.2 Ghz Banda Ku: uplink: 14 a 14.5 Ghz
downlink:11.7 a 12.2 Ghz
Microondas de SatélitesMicroondas de Satélites
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– Para evitar la atenuación los sistemas de banda Ku deben aumentar la potencia de las señales y aumentar la sensibilidad del receptor.
– Retardo de propagación entre las estaciones terrenas: 240 a 300 ms.
Microondas de SatélitesMicroondas de Satélites
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• Ventajas:– El costo de transmitir un mensaje desde el
emisor al receptor es independiente de la distancia.
– Hace una difusión (broadcast) permitiendo que toda estación pueda recoger la señal.
– Ofrece ratas de transmisión de datos 1000 veces más altas que aquellas de las líneas telefónicas (Potencialmente 56 Kbps).
Microondas de SatélitesMicroondas de Satélites
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• Desventajas:– Retardo en la propagación alto: 250 a 300
mseg., aunque es recompensado por su capacidad para transportar grandes volúmenes de datos a la vez.
Microondas de SatélitesMicroondas de Satélites
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• Descripción física:– Señales omnidireccionales– No requiere antenas en forma de plato o que
estén alineadas rígidamente.
• Usos:– Radio (FM)– Televisión (UHF y VHF)– Comunicaciones de datos digitales (Packet radio)
RadioRadio
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• Características de la Transmisión:– Rango de frecuencias: 30 Mhz a 1 Ghz.– Menos sensible a la atenuación producida
por la lluvia.– En transmisión digital de datos las ratas de
datos solo alcanzan algunos Kbps.
RadioRadio
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![Page 59: clase 2](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062802/563dbbbf550346aa9aafea7a/html5/thumbnails/59.jpg)
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– Ej: Sistema ALOHA (Hawaii)
• Frecuencia terminal - controlador central = 407.35 Mhz
• Frecuencia controlador – terminal= 413.475 Mhz
• Rata de datos = 9600 bps• Distancia = 30 Kms. • Repetidoras para extender a la distancia a 500
Km
RadioRadio
Medios No Guiados
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nes Multiplexors
Dispositivo +- inteligente (procesador, mecanismo de barrido y adaptadores de comunicaciones)
Función: Compartir una Línea de Comunicación (Troncal) entre diversas estaciones de trabajo.Ahorrar Costos ( Puertos en el procesador Central, Modems, Adaptadores, Líneas,...).
Lineasde Comunicación
Scanner
Adaptador
ProcesadorCPUCPU
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Lineas
de Comunicación
Scanner
Adaptador
ProcesadorScanner
Adaptador
Procesador
Modem Modem
Troncal
T
T
T
CPUCPU
Tipos de Multiplexamiento:
Por División de Frecuencia (FDM)
Por División de Tiempo (TDM) :
MUXMUXMUXMUX
Multiplexors
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Lineas
de Comunicación
Scanner
Adaptador
ProcesadorScanner
Adaptador
ProcesadorT
T
T
CANAL
C1
C2
Cn
CPUCPU
Tipos de Multiplexamiento:
Por División de Frecuencia (FDM): Se divide el ancho de banda en rangos de frecuencia. A cada canal se le asigna un rango ri
En un instante ti todos los canales pueden transmitir simultáneamente, C/u por su respectivo subcanal.
Multiplexors
![Page 63: clase 2](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062802/563dbbbf550346aa9aafea7a/html5/thumbnails/63.jpg)
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icacio
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Tipos de Multiplexamiento:Por División de Tiempo (TDM) :
• Igualitario: A cada quien su turno
• Ponderado (Se asignan Prioridades)
• Estadístico (STDM): Se pregunta si hay datos a transmitir
Multiplexors
![Page 64: clase 2](https://reader035.fdocuments.es/reader035/viewer/2022062802/563dbbbf550346aa9aafea7a/html5/thumbnails/64.jpg)
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Lineas
de Comunicación
Scanner
Adaptador
ProcesadorScanner
Adaptador
ProcesadorT
T
T
c1 c2 c3 cn............
t1 t2 t3 ....... tn
Lineas
de Comunicación
Scanner
Adaptador
ProcesadorScanner
Adaptador
ProcesadorT
T
T
c2 cn............
t1 t2 t3 .... tn
c4
Lineas
de Comunicación
Scanner
Adaptador
ProcesadorScanner
Adaptador
ProcesadorT
T
T
cT2 cTn
t1 t2 t3 ....... tn
cT2cT4
CPUCPU
CPUCPU
CPUCPU
IgualitarioIgualitario
STDMSTDM
Multiplexors TDM