3. ??? ?? (T-carrier, E-carrier, DSL)

1
?? ??? ??(89?)

• ???
• ??????
• ?????????

2
??

• 1. ??
• 2. ??? ??
• 3. ??? ?? (T-carrier, E-carrier, DSL)
• 4. ??? ??

3
??

• ???? ????? ????? ??
• ??? (Multiplexing)
• ??? ????? ??
• ???? (Compression)
• ??? ???? ?? ?? ? ?? ??? ??
• ?? ????? ??
• Multiplexing ? ??
• ?? ?? ?? ?? ???? ???? ??? ??? ?? ??? ??
• ????? ??? ????? ???? ??

4
??? ??

• ?? (???? ???? ??? ?? ??)
• ??? ?? ?? ?? (FDMFrequency Division
  Multiplexing)
• ??? ??? ??? ??? ???? ??
• ??? ?? ?? (TDMTime Division Multiplexing)
• ??? ??? ????(time slot)?? ??
• ???? ?? ?? (CDMCode Division Multiplexing)
• ?? ??(spread spectrum) ? ??? ???? ???

5
??? ??

• ??? ?? ??? ??(FDM)
• ?? ???? ? ?? ?? ????? ??? ??

6
??? ??

• ?? ??
• ??? ???? ?? ? ??? Subcarrier Modulator? ?? ?? ??
  ??? (f1,f2,...,fn)? ??
• ? ??? ???? ??(Channel)??? ?? ???? ??? ??
• ?? ??(Guard Band)? ???? ??? ?? ?? ??? ??
• ???(Multiplexing) ?? ??
• ?????? ? ????? ??? ??? ?? ??
• ??
• TV, AM, FM ??? ????(??? TV)? ?? ??
• ??? ??? ??? ?? ????
• Channel allocated even if no data

7
??? ??

• ??? ??? ?? (Time Division Multiplexing)
• ??? ??? ????? ??? ???? ????(time slot)? ???? ??

8
??? ??

• ????
• Multiplexer(????)? ? ????? ??? ???? ??? ?????? ??
• ? ?????? ??? ???? ?? ??? ?? ???? ??? ??
• ??????, ? ???? Demultiplexer? ?? ????? ??
• ??? ??? ? ????? ???
• ??
• ? ??-???? ?? ???? ??? ? ? ??
• FDM??? ???
• ?? ??? ??? ???? ???? ?? ????? ??? ? ???? FDM? ??
  ???? ??

9
??? ??

• ??? TDM (Synchronous Time Division Multiplexing)
• ? ??? ???? ????(time slot) ??? ?? ???? ??
• ?? ??
• ? ???? ???? ???? ??? ?? ??
• ? ???? ??? ??? ??? ???? ??? ??
• ?? ??? ??? ? ?? ? ????? ??? ???? ??(Buffer)? ??
• ??? ??? ??? ?? ??? ???? ??? ??? ??? ???? ?????
  ??? ??
• ??? ???? ????? ??? ???? ??
• ??? ???? ??
• ?? ???(bit-interleaving)
• ???? ??? ????
• ??? ??? ??? ? Flexible
• ?? ???(character interleaving)
• ???? ??? ?? ??
• ????? ??? ?????? ????? ???

10
??? ??

• ??? TDM (Statistical Time Division Multiplexing)
• Asynchronous Time Division Multiplexing
• ????(time slot) ??? ???? ??
• Statistical TDM allocates time slots dynamically
  based on demand
• ?? ??
• ? ????? ???? ???? ??? ??? ???? ???? ?? ??? ?????
  ?? ????? ??
• ?? ??? ??? ??? ??? ???? ?? ??? ???? ??
• ?????? ??? ???? ????? ?? ???? ??

11
??? ??

• ??? TDM? ??? TDM? ??
• ??? ??? ??? ??? ??? ? ????? ??

? ? ? ? ??
??? TDM ??? ?? ?? ????? ?? ?? ?? ???? ???? ??? ?? ??? ???? ????? ???? ?? ???? ?? ????, ? ???? ??
??? TDM ???? ????? ?? ??? ??? ????? ??? ?????? ? ???? ? ???? ?? ???? ?? ???? ???? ?? ???? ??? ?? ???? ?? ?? ????? ???? ????? ?? ????? ???
12
??? ?? (Review)

• Multiplexing Sharing a Medium
• FDM Review 1
• ?? ??? ????
• ???? ?? 500Mhz??? ???? ??
• ???? ??? ??? ?? 6Mhz? ???? ???
• ???? 83?? ??? ??

13
??? ?? (Review)

• FDM Review 2
• Time-domain Diagram
• Frequency-domain Diagram

14
??? ?? (Review)

• TDM Review
• Synchronous TDM

15
??? ?? (Review)

• Statistical TDM

16
??? ??

• ?? ?? ??? ??(Code Division Multiplexing)
• ??? ??? ?? ?? ?? ????? ??? ?? ?? (Spread
  Spectrum) ??? ??
• An advanced technique that allows multiple
  devices to transmit on the same frequencies at
  the same time using different codes
• ?? ??
• ?????? FSK (Frequency Shift Keying) ? PSK (Phase
  Shift Keying ????)? ???? ?? ??
• ?? ??? ??? ???? ??? ?? ?? ?? ??

17
??? ??

• ?? ?? ??? ??(Code Division Multiplexing)
• CDM? ?? ??? ?? ???? ?? ?? ??? ???? ????? ??? ???
  ? ??
• ??
• ??? ??? ??
• ? ???? ?? ?? ??
• ??
• ????? ???? ???? ??? ????
• ????? ?????? ????
• ???? ???? ???? ?? ???? ???? ???? ?

18
???? (Inverse Multiplexing)

• ? ???(Inverse Multiplexing)
• ??? ??? ???? ?? ?? ?? ??? ??? ????? ???? ??
• ???? ???? ?? ??? ?? ??? ???? ???? ????, ???? ?
  ??? ?? ????? ???.

As a general rule, inverse multiplexing across up
to 8 T-1 (1.544 Mbps) lines is said to be less
expensive, but more efficient than the cost of
renting a T-3 (45 Mbps) line
19
??? ???? ????

• ??? ???? ?? Wired Line ??
• ???? ?? ? ??? ???? ??
• ??? ??? ?? ?? ??
• 1960?? ?? ? ??? ??? T? ??
• ?? ?? T1 (1.544 Mbps)
• ???? ??? ??? ????? ??
• ??? ??? ?? ??
• ?? ???? ??? 64Kbps??? ?? 274.176Mbps ??? ?? 5???
  ??? ??

20
??? ???? ????

• ??? ??? ?? ??

• DS-0 64Kbps? ?? ??? ??? ??
• DS-1 1.544Mbps? ?? - 24 ?? 64Kbps ? 8Kbps?
  ????
• DS-2 6.312Mbps? ?? - 96 ?? 64Kbps ? 168Kbps?
  ????
• DS-3 44.376Mbps? ?? - 672 ?? 64Kbps ?
  1.368Mbps? ????
• DS-4 274.176Mbps? ?? - 4032 ?? 64Kbps ?
  16.128Mbps? ????

21
T ??? ?? (T-carrier)

• T-carrier
• ?? ??? ??(PCM) ? ??? ???(Time Division
  Multiplexing)? ??
• 24?? 64Kbps ?? ?? 1.544 Mbps ??? ??? ?? ??
• ?? ??
• USA/Canada/Japan use one system
• T-1 Frame ??

22
T ??? ?? (T-carrier)

• ??? ??? ?? 4KHz ??? ??? ??? ?? ??? ??? ???? ????
  ?? ? 8,000 ?? ???? ??
• ??? ? ??? ??? ??? 125 micro second (1 ? / 8,000
  0.000125)
• - ? ??(??)? ???? ??? 5.2 micro second ?? ??? 24
  ?? ?? ?? ??(?? ??)? ??? ?? ??? ??? ??? ? ??
  (0.00005224 0.000125)
• - ?? ? ?? 8 bit? ????, ? ???? 24?? ??? ??? ????,
  1 bit ? ?? ??(sync) ? ???? ? ???? 193 bit? ?? (8
  24 1 193 bit)
• - ?? 8,000 ???? ???? ?? ??? 1,544,000 bps
  1.544Mbps (1938,000)

23
T ??? ?? (T-carrier)

• Digital Service? T ??
• Example
• ??? TDM ???? ?????? ??. ??? 5 bit ? ???? ??? ???
  T-1? ??? ??? ???? 30?? ????? ???? ??? ? ? ??? ??
  ????
• (30 5 1) 8000 1208000 bps 1.208 Mbps

?? Service ??(Mbps) ???
?? (North America) DS-1 1.544 24
?? (North America) DS-1C 3.152 48
?? (North America) DS-2 6.312 96
?? (North America) DS-3 44.736 672
?? (North America) DS-4E 139.264 1920
?? (North America) DS-4 274.176 4032
24
E ??? ?? (E-carrier)

• E-carrier
• ??? ?? ???? 32?? ??(30 ??? ?? 2 ?? ??)? ??? ??
  ??
• E1 ??? ??
• Digital Service? E ??

1 frame 32 time slot 256 bit 125 us
31 0 1 2 3 4 14 15 16 17 18 29 30 31 0
Time slot 0
Time slot 16
Time slot 115, 1731
8bit Framing Synchronous Alarms
8bit Signaling
8bit code
?? Line ?? (Mbps) ??? ?? ?
ITU-T E-1 2.048 30
ITU-T E-2 8.448 120
ITU-T E-3 34.368 480
ITU-T E-4 139.264 1920
ITU-T E-5 565.148 7680
25
T E ??? ??

• T ?????? E ??? ??? ??? ??

26
T E ??? ??
27
DSL (Digital Subscriber Line)

• DSL (Digital Subscriber Line)
• 1989? ??? ??? ???? ??
• ??? ????? ?? ?????? ??? ??? ??
• FTTH (Fiber-To-The Home) ??? ???? ??? ??
• ??? ????? ???? ???? ??? ???? ??(crosstalk)? ??
• ??(??)? ?? ??? ?? ??? ??? ???, ?? ??? ?? ?? ????
  ?? ???? ??? ????
• ??? ?? (EMI) ??? ?
• ??? ??? ???? ???? POTS (Plain Old Telephone
  Service) ???? ??? ??
• DSL? ??? ??? ?? ?? ??? Local Loop? ???? ? ?? ??
  ??
• Local Loop Link between subscriber and network

28
DSL (Digital Subscriber Line)

• DSL ? ??? ??
• ??? ?? ? ???? ?? (?)
• ??? ????? ??? ??? ??? ???? ?????? ?? ?? ????.
• ?? ???? ??
• 2B1Q
• DMT (Discrete Multitone)
• CAP (Carrierless Amplitude Phase Modulation)
• QAM (Quadrature Amplitude Modulation)? ??? ??
• DSL ? ?? Multiplexer
• DSLAM (Digital Subscribe Line Access Multiplexer)

29
DSL (Digital Subscriber Line)

• ??

???? ??? ???? ???? ????? ??? ?? ????
ADSL ?? 16640Kbps ?? 1.5 9Mbps 6Km?? ?? 1.5Mbps 3Km?? ?? 68Mbps ??? DMT CAP ???, VOD, ?????,???, ??????
HDSL 1.544 Mbps, 2Mbps 4.2 Km ?? 2B1Q CAP T1,E1 ???(WAN,LAN, ?? ???), ??? ??
RADSL ?? 640Kbps 1Mbps ?? 600Kbps 7.5Mbps 6.3Km ??? DMT CAP VOD, LAN, ???
SDSL ?? 2.3Mbps 3.65.4Km ?? 2B1Q CAP T1,E1 ???WAN,LAN,?????(??????)
VDSL ?? 1.66.4Mbps ?? 1352Mbps ??? 26Mbps13Mbps 300m1.4Km ?? ??? DMT DWMT ???, VOD,?????, ????,HDTV(??????),?????,HomePNA
30
Multiplexing vs. Multiple Access

• Multiplexing
• ?? ???? ???? ?? ??? ? ??
• TDM, FDM, CDM
• Multiple Access
• ??? ? ????? ???? ???? ??? ???? ???? ????? ?????
  ??
• TDMA, FDMA, CDMA
• Multiplexing vs. Multiple Access
• ?????? ??????? ?? ??
• ??? ???? ?? ?? ?? ???? ?? ??
• ???? ??? ?? Mulplexing
• ???? ???? ?? Multiple Access

31
Multiplexing vs. Multiple Access
32
Duplexing

• Duplexing
• ????? ?? ??
• ?? ???? ??? ?? ????? ???? ??
• ??? ???? ??? ????
• ??? ???? ??? ????
• ??
• FDD (Frequency Division Duplex ????? ????)
• TDD (Time Division Duplex ??? ????)
• TDD ??? ??? ????? ???? ???? ???? ?? ??? ??? ?????
  ???? ?? ??

33
Duplexing
34
Multiplexing, Multiple Access, Duplexing
35
??? ??

• ???? ????
• ??? ???? ???? ?? ??
• ???(lossless) ??
• ???? ??? ???? ???? ???? ??? ??
• ??? ???? ?? ???? ??? ??? ??
• ? 50? ???
• ??(lossy) ??
• ??? ???? ???? ???? ???? ??
• ?? (??, ???, ???) ??? ????? ??
• ??/??? ???? ??? ?? ? ???? ????? ?? ? ?? ??? ?
• ???
• ?? 30?? 1?? ??
• ?? 6?? 1?? ??

36
??? ??

• ???? ????
• ?? ????? ?? ??
• Run-Length Encoding
• ?? ??? ???? ???? ??
• Character suppression
• Difference Mapping
• ?? ??? ??? ?? ??? ??
• Pattern Substitution
• ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?? ???? ??
• Huffman
• ?? ??? ?? ??? ?? ??, ?? ??? ? ??? ??
• LZW (Lempel-Ziv-Welch)
• ??? ??? ???? ?? ??? ??? ??

37
??? ??

• ?? ?? 1 - Packed decimal
• ASCII ?? ?? BCD(Binary-coded-decimal)? ???? ?????
  ???? ???? ?? ??
• ?) 7? ?? ASCII ?? 011 0111 , BCD ?? 0111 ??
• ?? ?? 2 - Relative Encoding
• ?? ?? ??? ???? ??
• ?? ???? ??
• This method of encoding will work well as long as
  changes between successive frames are not too
  large

38
??? ??

• ?? ?? 2 - Relative Encoding (??)

5 7 6 2 8 6 6 3 5 6
5 7 6 2 8 6 6 3 5 6
5 7 6 2 8 6 6 3 5 6
6 5 7 5 5 6 3 2 4 7
6 5 7 6 5 6 3 2 3 7
6 5 8 6 5 6 3 3 4 7
8 4 6 8 5 6 4 8 8 5
8 4 6 8 5 6 4 8 8 5
8 4 6 8 5 6 4 8 8 5
5 1 2 9 8 6 5 5 6 6
5 1 3 9 8 6 5 5 7 6
5 1 3 9 7 6 5 5 8 6
5 5 2 9 9 6 8 9 5 1
5 5 2 9 9 6 8 9 5 1
5 5 2 9 9 6 8 9 5 1
First Frame
Second Frame
Third Frame
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0-1 0
0 0 1 0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 0-1 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Encoded difference between 1st and 2nd frames
Encoded difference between 2nd and 3rd frames
Now Run-Length Encode
39
??? ??

• ?? ?? 3 - Character suppression
• ????? ???? ???? ??? ??? ??? ??
• Run-Length ? ???? ??
• Example
• 111110000003355 ? 15063252
• HHHHUFFFFFFFFFFFFFFGGG ? 4H1U14F3G
• Generate integers for number of 0's then for
  number of 1's then for 0's etc - One Way
• 00000011110000000000001101111111 - bit stream
• 6 4 12 2 1 7 -
  integer code
• 0110, 0100, 1100, 0010, 0001, 0111 -
  binary code
• Compression ratio 1.33 - BETTER!!

40
??? ??

• ?? ?? 4 Huffman
• ???? ??? ??? ??? ???? ????
• ?? ??
• ? ??? ?? ???? ??
• ?? ??? ?? ?? ????? ??? 2? ??? ??. ????? ???? ??
• ??? ???? ????? ???? ??
• ?? ?? ?
• 100???? ??? ??? 6?? ??? ??? ??
• ? ??? ????

? ? ? ?
A 2
B 18
C 9
D 30
E 9
F 36
41
??? ??

• ?? ?? 4 Huffman
• ?? ?? ? (??)
• ?? ???? ?? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?? ??
• ???? ??? ??? ???? ???? ?? ??
• ?? ??? ??? ? ? ??? ??? ?? ?(?? 0, ??? 1)? ??

42
??? ??

• ?? ?? 4 Huffman
• ?? ?? ?? ?? ?? ?? ??
• ??
• ??? ??? ?? ??? ??? ? ??? ?? ??? ????? ??
• ?? ??? ??? ?? ??? ?? ????? ??? ??

? ? ? ? ?? ?? ??? ?? ??
A 2 8216 428 8
B 18 818144 21836 108
C 9 8972 4936 36
D 30 830240 23060 180
E 9 8972 3927 45
F 36 836288 23672 216
? 104 1048832 240 592
43
??? ??

• ?? ?? 4 Huffman
• 4 Symbol Case

44
??? ??

• ?? ?? 5 LZW (Lempel-Ziv-Welch) Algorithm
• Dictionary-based compression alogorithm
• ?? ?? ??
• ???? ?? ???? ?? ?? ??
• ???? ??? ? ??? ?? ?? ???? ???? ?? ??? ?? ??????
  ??
• ???? ???? ??? ???? ?? ??? ?? ???? ????(????)?? ??
  ??? ???? ??? ??
• ???? ?? ???? ?? ????? ????? ? ???? ??? ??
• ??
• ??? ?? ???? ??? ??
• ?? ??? ?? (Powerful encoding technique)
• ??
• ??? ??? ?? ?? ??? ???
• ??? ?? ??? ??? ? ?? ???? ?? ?? ?? ?? ??? ? ??

45
??? ??

• ??/??? ?? ??
• ???? ???? ?? ???? ??? ??
• JPEG (Joint Photographic Experts Group)
• ISO ?? TC97/SC2 ?????? ??
• ?? ??? ??
• ?? ?? - ?? 251? ???
• ??? ??? ?? ?? ? ??? ?? ?? ? ??? ??
• .jpg
• M-JPEG (Motion JPEG)
• ???? ? ???? JPEG? ??, ??
• MPEG? ?? ?? ? ??? ???

46
??? ??
JPEG ?? ??
47
??? ??

• H.261
• ITU-T (CCITT? ??)
• ??? ?? ????
• ?? ???(100120001)? ??? ??? ??
• MPEG (Moving Picture Expert Group)
• 1998?? ??? ??? ?? ??, ISO? ??
• ??? ???, ???? ??, ??? ?? ?? ??
• ??? ??
• MPEG1 CD? ??? ????? ??? ????
• MPEG2 ??? ??(HDTV)? ??? ??? ??????
• MPEG4 ???? ??? ??? ??? ??? ???? ???? ??
• MPEG7 ??? ????? ??? ??? ?? ??
• ?? ???? ???? ??? ??