Ch10. Multiplexing

Multiplexing

 

FDM and TDM

 

FDM System

FDM of Three Voiceband Signals

Figure 8.4에서 보면, 목소리는 4KHZ이상의 대역은 존재하지 않는다. 
4KHz단위로 대역을 나눈다.
같은 주파수 대역이라면 서로 간에 간섭이 일어나서 노이즈가 발생한다.
그러면, 주파수 대역을 다 다르게 할당해야 한다. -> Frequency Modulation(How? NCos(degree))
 

Analog Carrier System

• Long-distance links use an FDM hierarchy
• AT&T (USA) and ITU-T(International) variants

• Original signal can be modulated many times

 

Wavelength Division Multiplexing(WDM)

서로 다른 파장을 가지는 신호 -> Optical Fiber Issues

 

Wavelength Division Multiplexing

- 서로 다른 주파수 대역을 가지고 있는 광케이블 여러개가 있을 때, 이들이 각각 ;Multi-Plexer'을 통과한다.
- 그 후, 한 Line의 Optical Fibers을 가지고 있고, 'Demulti-Plexer'를 통과한 후, 처음 Input의 주파수 대역으로 갈라진다.
 

Synchronous TDM System

- 서로 다른 신호들이 들어오면, 각각의 신호들을 Buffer에 저장한다.
- 저장된 Buffer에는 각 단위의 Frame으로 채워지고, Scan operation으로 각각의 Buffer들이 TDM Stream을 통과하면서, Modem을 거치고, Modulate된다.
 

TDM Link Control

• No headers and trailers
• Data link control protocols not needed
• Flow Control
  • Data rate of multiplexed line은 고정 돼 있다.
  • 만약, 한 채널에서 받은 데이터가 없다면, 계속 시도한다.
• Error Control
  • 각각의 채널에서 에러 탐지 및 handled는 수행된다.

 

Framing

• No flag or SYNC characters bracketing TDM frames
• Must still provide synchronizing mechanism between source and destination clocks

 

TDM of Analog and Digital Source

 

DS-1 Transmission Format

• 193bits = 1Frame(24channels), 125msec
• 1.544Mpbs = DS-1, 24대의 전화가 동시에 통화가 가능하다. -> Synchronous TDM

 

A simple network using SONET equipment

• ADM : Add/Drop multiplexer
• STS MUX : Synchronous transport signal multiplexer
• STS DEMUX : Synchronous transport signal demultiplexr

R : Regenerator, T : Terminal

 

Asynchronous Transfer Mode(ATM)

<-> Synchronous TDM (보내고자 데이터 값 고정)
Asynchronous : Statiscal Multiplexing
Transfer : Switching
 

• ATM 은 cell relay protocol designed by the ATM Forum (adopted by ITU-T)
• ATM + SONET enables high speed interconnection of networks around the world.

 

ATM Design Goals

• 고속통신망에서 주로 사용한다.
• 현 존재하는 시스템 환경상에서 광역연결을 제공한다.
• Low cost
• 현 존재하는 시스템들간의 호환성

 

ATM Features

• Cell networking 
  • Cells are the basic unit of data exchange
  • Cell : small, fixed size information block
  • Small overhead of protocol header(5bytes header format)
  • Efficient Multiplexing

1. 서로 다른 사이즈의 프레임들이 들어온다 -> Delay Variation problem
2. Multiplexing Using the same size cell -> Delay problem reduce
 
Asynchronous TDM
 

 
ATM Architecture
- NNI(Network-to-Network interface, Network Node Interface)
- UNI(User-Network Interface)

NNI &amp; UNI

- 서로 다른 엔드포인트 지점들이 있다. 각각의 엔드포인트로 가기 위해 스위치를 통과한다(UNI).
- 스위치와 스위치를 연결하는 지점들이 있고(NNI) 스위칭을 통해 데이터를 올바른 엔드포인트까지 전달한다.
 

Virtual Connection

• Hierarchical structure
• TP(Transmission Path) : Physical connection between end point and switch or switch
• VP(Virtual Path) : A set of connections between two switches
• VC(Virtual Circuits) : Logical connection between two points

Virtual Connection

 
Virtual Connection은 숫자들의 쌍으로 이루어져있다.
- VPI (Virtual Path Identifier)
- VCI(Virtual Circuit Indentifier)

중간 Switch를 거쳐서 스위칭을 한다.-&gt; Router Table생성 -&gt; Table의 Path value를 타고 데이터가 이동한다.

 

ATM Layers

 
CDMA

 

CDMA Encoded and Decoded

slot1을 invers -&gt; slot1+slot2 -&gt; 같은건 1, 다른건 -1

slot1을 invers -&gt; slot1+slot0 -&gt; 같은건 2/-2, 다른건 0 -&gt; 신호 증폭

 
OFDM

 

 

Code Modem Scheme

Upstream vs. Downstrem

 

Summary