Seção: Tutoriais Telefonia Fixa
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Em telefonia, são freqüentes o uso de linhas com alta velocidade e conseqüentemente de grande capacidade designados pelo termo tronco, usando PCM conjuntamente com a multiplexagem TDM, por exemplo, para o enlace T1 de 1544 Mbit/s, constituído por 24 canais de voz digitalizados (PCM24), utilizado no EUA, e o enlace E1 de 2048 Mbit/s, constituído por 30 canais de voz digitalizados (PCM30), amplamente usado na Europa.
Princípios do PCM24 e PCM30
Realizam-se amostragens consecutivas dos canais de voz, ao ritmo de 8.000 amostras por segundo. De acordo com o Teorema de Nyquist, considera-se fh = 4000 Hz, o fato dos filtros existentes terem roll-off, ou seja, não cortarem abruptamente o sinal para as freqüências de corte, mínima, e máxima, de 300 e 3400 Hz do canal definido para a voz.
A quantificação utiliza 7 bits por amostra, o que permite 2 7 = 128 patamares ou níveis distintos de tensão para o sinal codificado, assegurando assim uma razoável qualidade ao processo. A adição de um 8º bit de controle a cada amostra, permite constituir um grupo de bits, representativo de uma amostra de todos os 24 canais.
Aos 24 canais x (7 + 1) bits/canal = 192 bits assim obtidos é ainda acrescentado um outro bit para enquadramento e sincronismo, dando origem a um total de 193 bits, conjunto este que se designa por multiquadro.
As Figuras 21 e 22 representam os quadros contendo as sinalizações PCM 24 e PCM30. O bit 193 de cada trama é usado freqüentemente para sincronização, podendo, por exemplo, conter alternadamente os valores binários 0 e 1 (... 0101010101...) o que permite ao multiplexer do receptor obter uma informação de “timing”, e sincronizar o seu relógio de leitura dos bits com o do relógio de transmissão usado pelo emissor, resultando em uma comunicação sincronizada.
Cada um desses quadros, quando enviados pela linha de transmissão, sendo a “amostra composta” de todos os canais, tem de ser transmitida em 1/8000 = 125 microssegundos, visto que se efetuam 8000 destas amostras por segundo.
A transmissão do sinal de voz relativo a um canal telefônico necessita assim de (7 bits + 1 bit de controle) /amostra x 8000 amostras/segundo = 64 000 bit/s. Uma vez que 7 bits em cada amostra de um canal correspondem efetivamente à informação útil (data) os canais são na verdade de 7 x 8000 = 56 kbit/s. A esta “velocidade efetiva” de transmissão dos dados do assinante dá-se a designação de “throughput”.
A taxa de amostragem em cada canal implica o envio de 8000 quadros/segundo, ou seja, uma velocidade de transmissão relativa à “Portadora T1” de 193 bits/quadro x 8000 quadro/s = 1.544 kbit/s. A transmissão dos canais exige o uso de 2 Multiplexers devidamente sincronizados, fazendo um deles a desmultiplexagem à chegada do sinal. Terá ainda de se proceder à conversão digital-analógica a fim de recuperar o sinal de voz original.
Na Europa, bem como no Brasil, utiliza-se o sistema PCM30, e as portadoras E1 de 2048 Mbit/s, utilizadas em troncos digitais de grande porte, comportam 30+2 = 32 canais de 64 Kbit/s o que perfaz 32 x 64 = 2048 Kbit/s.
Contudo, 30 canais dos 32 canais existentes transportam informações úteis, pois a velocidade efetiva da transmissão (throughput) da portadora E1, é de 30 x 64 = 1920 Kbit/s, os outros 2 canais restantes (canal 0 e canal 16), destinam-se à sinalização (sistema designado por "Sinalização por Canal Comum") e o alinhamento de quadros ou tramas, estabelecendo um sincronismo entre os pontos.
As “portadoras” T1 (1,544 Mbit/s) e E1 (2,048 Mbit/s), fazem parte de um sistema hierárquico de velocidades de transmissão existente nas redes digitais americanas e européias, designado por PDH (Plesiochronons Digital Hierarchy) que a seguir se transcreve, segundo a tabela abaixo.
Referências
DÍGITRO, Ensinare. Telefonia Digital: Curso on-line, 2003.
DÍGITRO, Ensinare. Redes Convergentes: Curso on-line, 2003.
EPPET, Escola Profissional Pública de Eletrônica e Telecomunicações. Telecurso, 2001.
GOMES, Engº Alcides Tadeu. Telecomunicações: Transmissão, Recepção AM-FM - Sistemas Pulsados. 11 ed. São Paulo: Érica, 1995.
HERSENT, Oliver.; GURLE, David.; PETIT, Jean-Pierre. Telefonia IP: Comunicação multimídia baseada em pacotes. São Paulo: Prendice Hall, 2002.
MARTIGNONI, Marco Aurélio. Road Show Tecnológico.
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