PCM30

PCM30 ^{[ 1 ]} describe una aplicación de modulación por código de pulsos (PCM) en la que 30 señales analógicas de telefonía se codifican binariamente en un flujo de señal digital.

Actualmente, el término se utiliza principalmente como sinónimo de la codificación de 30 canales, cada uno con una velocidad de señalización de 64 kbit/s. Esta velocidad también se emplea en la primera etapa de la técnica PDH europea, por lo que PCM30 también se conoce como E1. Originalmente, describía un dispositivo de tecnología de comunicaciones que convertía las 30 señales telefónicas analógicas en un flujo de bits digital de 2048  kbit/s.

La tecnología de modulación por impulsos codificados (PCM) fue patentada y desarrollada en Francia en 1938, pero no pudo utilizarse hasta la Segunda Guerra Mundial, cuando no se disponía de la tecnología adecuada . Esto cambió con la llegada de los sistemas digitales en la década de 1960, cuando mejorar el rendimiento de las redes de comunicaciones se convirtió en una posibilidad real. Sin embargo, esta tecnología no se adoptó por completo hasta mediados de la década de 1970, debido a la gran cantidad de sistemas analógicos ya existentes y al alto coste de los sistemas digitales, dado que los semiconductores eran muy caros. El objetivo inicial de la PCM era convertir un canal telefónico de voz analógico en uno digital basándose en el teorema de muestreo.

A principios de la década de 1960, la proliferación de líneas telefónicas analógicas, basadas en cables de cobre, junto con la falta de espacio para nuevas instalaciones, llevó a los expertos en transmisión a analizar la aplicación práctica de las técnicas de digitalización PCM y la multiplexación TDM. El primer sistema de comunicaciones digitales fue instalado por Bell Labs en 1962 y constaba de 24 canales digitales que funcionaban a la velocidad conocida como T1.

El sistema PCM30, la tecnología de conmutación analógica en Europa, se utilizaba para la transmisión digital de tráfico telefónico. Contaba con 30 codificadores, cada uno con un canal telefónico en una palabra digital de 8 bits (byte) que podía implementarse. Los 30 bytes, junto con una palabra de identificación de trama y un identificador de canal, se enviaban sucesivamente byte a byte (véase Multiplexor ). De esta forma, se formaba una trama grande de 32 bytes. En la dirección de recepción, los 30 canales se convertían de nuevo en 30 señales analógicas mediante un demultiplexor. La ranura de tiempo 0 se utilizaba como palabra de identificación de trama y como detección de palabra. Estas se enviaban alternativamente. La ranura de tiempo 16 era un identificador de canal para los canales de voz. A cada canal de voz se le asignaban 4 bits, uno tras otro en la ranura 16, con una frecuencia de 500  Hz y una longitud de 16 ⋅ 32 ⋅ 8 = 4096 bits.

Las señales de entrada analógicas se filtran inicialmente mediante un filtro de paso bajo. A continuación, las señales del multiplexor se muestrean cíclicamente a una frecuencia de 8  kHz. Se genera una señal PAM para todas las señales inyectadas. Esta señal, tras ser comprimida y cuantificada mediante un convertidor analógico-digital (A/D) para audio con curva A, se codifica como una palabra binaria de 8 bits. Dado que se toman 8000 muestras por segundo, cada una con 8 bits, cada flujo de bits alcanza los 64  kbit/s. La suma de los 32 canales (30 canales + 2 canales de gestión telefónica) da como resultado una tasa de bits de 2048 kbit/s.

La transmisión aún no es una señal binaria adecuada. La transmisión de CC conducida requiere libertad e información síncrona constante. Por lo tanto, el flujo de bits binarios se encuentra en la etapa intermedia del código AMI en el código HDB3. El flujo de bits completo de 32 canales de radio está codificado en HDB3 a 2,048  Mbit/s en el cuerpo opuesto distante. Distancias > 3,5  km con regeneradores, los llamados puentes de equipos de línea.

Desde 2005, en Almanya no se utilizan líneas PCM30 en la base HDB3. En su lugar, se emplea la codificación 2B1Q, que reduce a la mitad la velocidad de transmisión (Vs) y la velocidad de transmisión constante (VUE), permitiendo que la señal se desplace a una banda de frecuencia más baja . Esto, a su vez, influye positivamente en la atenuación y el alcance de la señal.

Número de canales #ranuras de tiempo#: 32 Número de canales telefónicos: 30 Duración de trama: 125 microsegundos Duración del canal: 3,9 microsegundos Bits por canal: 8 bits Duración del bit: 488 ns Tasa de bits: 2048  kbit/s #2,048 Mbit/s# Tasa de bits por canal: 64  kbit/s Frecuencia de reloj: 8  kHz