INTRODUCCIÓN Las redes troncales de telecomunicaciones transportan tráfico de diferentes fuentes mediante la compartición de los sistemas de transmisión y de conmutación entre los distintos usuarios. La capacidad de los enlaces entre centrales de conmutación varía, desde las tasas mínimas, correspondientes a centrales locales, periferia de la red troncal, etc.; hasta las tasas más altas, requeridas, por ejemplo, por los enlaces entre grandes centrales de conmutación y de tránsito. En nuestros días se utilizan diferentes tecnologías de transmisión. En los primeros años de la telefonía analógica se utilizaba multiplexación por división en frecuencia o FDM (Frecuency Division Multiplexing ) para transportar un largo número de canales telefónicos sobre un único cable coaxial. La idea era modular cada canal telefónico en una frecuencia portadora distinta para desplazar las señales a rangos de frecuencia distintos.Los sistemas de transporte analógicos han sido ahora abandonados y reemplazados por sistemas de transporte digitales, donde la señal telefónica es digitalizada, es decir, es convertida en una ristra de bits para su transmisión por la línea. Para ello la señal telefónica analógica es muestreada a una frecuencia de 3,1 KHz, cuantificada y codificada codificada y después transmitida a una tasa binaria de 64 Kbps. Mediante la modulación de impulsos codificados o PCM ( Pulse Code Modulation ), que apareción en la primera década de los 60. PCM permite la utilización múltiple de una única línea por medio de la multiplexación por división en el tiempo o TDM ( Time Division Multiplexing ), consistente en segregar muestras de cada señal en ranuras temporales que el receptor puede seleccionar mediante un reloj correctamente correctamente sincronizado con el transmisor. transmisor. El primer estándar de transmisión digital fue PDH, pero sus limitaciones resultaron en el desarrollo de SONET y SDH. Las dos tecnologías se basan en multiplexores digitales que, mediante técnicas de multiplexación por división en el tiempo o TDM permiten combinar varias señales digitales (denominadas señales de jerarquía inferior o señales tributarias) en una señal digital de velocidad superior. La última tecnología de transmisión en aparecer, ha sido DWDM sido DWDM (Dense Wavelength ), caracterizada por sus altísimas capacidades de transmisión, su transparencia Division Multiplexing ), caracterizada sobre los datos de jerarquías inferiores, y por una transmisión totalmente óptica.
CONCEPTO DE SDH Todos las carencias presentadas por PDH propiciaron la definición en 1988 por parte de la ITU (International Telecommunications Union ) de un nuevo estándar mundial para la transmisión digital, denominada SDH (Syncronous Digital Hierachy ) o JDS (Jerarquía ( Jerarquía Digital Síncrona) Síncrona) en Europa, y SONET (Syncronous Optical NETwork ) en Norte América. El principal objetivo era la adopción de una verdadera norma mundial. Este estándar especifica velocidades de transmisión, formato de las señales (tramas de 125 microsegundos), estructura de multiplexación, codificación de línea, parámetros ópticos, etc.; así como normas de funcionamiento de los equipos y de gestión de red. El estándar SDH parte de una señal de 155,520 Mbps denominada módulo de transporte síncrono de primer nivel o STM-1. La compatibilidad con PDH es garantizada mediante distintos contenedores: contenedores: C-11 para señales de 1,5 Mbps, C-12 para 2 Mbps, C-2 para 6,3 y 8 Mbps, etc; como se muestra en la Figura 1. Los restantes STM-N se obtienen mediante el entrelazado de bytes de varias señales STM-1. En la actualidad se encuentran normalizados los valores de: STM-4 (622,08 Mbps), STM-16 (2.488,32 Mbps) y STM-64 (9.953,28 Mbps). En SONET, que puede considerarse un subconjunto de SDH, se parte de una velocidad de transmisión de 51,840 Mbps.
Jerarquía Digital Sicrónica.
Estructura de la trama STM-1
Estructura de trama STM-1.
Las tramas contienen información de cada uno de los componentes de la red: trayecto , línea y sección, además de la información de usuario. Los datos son encapsulados en contenedores específicos para cada tipo de señal tributaria. A estos contenedores se les añade una información adicional denominada "tara de trayecto" ( Path ), que consiste en una serie de bytes utilizados con fines de mantenimiento de red, y que overhead ), dan lugar a la formación de los denominados contenedores virtuales (VC). El resultado de la multiplexación es una trama formada por 9 filas de 270 octetos cada una (270 columnas de 9 octetos). La transmisión se realiza bit realiza bit a bit en el sentido de izquierda a derecha y de arriba abajo. La trama se transmite a razón de 8000 veces por segundo (cada trama se transmite en 125 μs). Por lo tanto, el régimen binario (Rb) para cada uno de los niveles es: STM-1 = STM-1 = 8000 * (270 octetos * 9 filas * 8 bits)= 155 Mbit/s STM-4 = STM-4 = 4 * 8000 * (270 octetos * 9 filas * 8 bits)= 622 Mbit/s STM-16 = STM-16 = 16 * 8000 * (270 octetos * 9 filas * 8 bits)= 2.5 Gbit/s 2.5 Gbit/s STM-64 = STM-64 = 64 * 8000 * (270 octetos * 9 filas * 8 bits)= 10 Gbit/s STM-256 = STM-256 = 256 * 8000 * (270 octetos * 9 filas * 8 bits)= 40 Gbit/s
De las 270 columnas que forman la trama STM-1, las 9 primeras forman la denominada "tara o cabecera" (overhead ), ), independiente de la tara de trayecto de los contenedores virtuales antes mencionados, mientras que las 261 restantes constituyen la carga útil (Payload).
SOH (Section Overhead) El SOH (Section Overhead ) se divide en dos partes: El R-SOH y el M-SOH. El primero de ellos(R-SOH) es utilizado para aplicaciones entre repetidores, los cuales están comprendidos por los bytes de las filas 1 a 3, en tanto que para el uso entre terminales de multiplexación (M-SOH) corresponden a los bytes de las filas 5 a 9. A continuación se detalla las funciones de cada uno de los bytes que componen el SOH.
Bytes del SOH
a) Señal de alineamiento de trama A1, A2:
A1 y A2 son patrones fijos de sincronización de trama. A1 está dispuesto en 11110110 y A2 en 00101000. b) Traza de sección de regenerador J0:
El uso de J0 está aún bajo estudio. c) Monitoreo de errores B1, B2:'
Los errores de transmisión son monitoreados en las secciones de regenerador y multiplexor. B1 es para la sección de regenerador y B2 para la de multiplexor. d) Canal de servicio para Ingeniería E1, E2:
El E1 es accesible en regeneradores y multiplexores, el E2 sólo en multiplexores. Cada circuito posee una capacidad de 64Kb/s. e) Canal de usuario F1:
Este es un canal de datos de 64 Kb/s que puede utilizar cualquier operador de red para sus propósitos. f) Canal de comunicación de datos D1-3, D4-12:
Estos bytes son asignados como canales de comunicación de datos para transmitir información hacia multiplexores y regeneradores y viceversa. g) Señalización de conmutación de protección automática K1, K2:
El intercambio de información entre dos extremos en una sección de multiplexor se lleva a cabo a través de los bytes K1 y K2. Parte de K2 también se utiliza para enviar MS-RDI (indicación de defectos remotos en la sección de multiplexor) y MS-AIS (señal de indicación de alarmas en la sección de multiplexor). multiplexor). h) Estado de sincronización S1:
El byte S1 comunica a la siguiente estación la calidad de la fuente de referencia de sincronización utilizada por el equipo. Los bitios 1 al 4 del byte S1 están reservados para la calidad usada por operadores individuales. Los bitios 5 al 8 pueden tomar los siguientes valores: 0000 Calidad desconocida (red de sincronización existente) 0001 Reservados 0010 Señal generada por un equipo que está sincronizado sincronizado a un reloj según la Rec. ITU-T G.811 0011 Reservados 0100 Señal generada por un equipo que está sincronizado sincronizado a un reloj del tipo SSU-A 0101 Reservados 0110 Reservados 0111 Reservados 1000 Señal generada por un equipo que está sincronizado a un reloj del tipo SSU-B 1001 Reservados 1010 Reservados 1011 Señal generada por un equipo que está sincronizado sincronizado a un reloj según la Rec. ITU-T G.813 Option I (SEC) 1100 Reservados 1101 Reservados 1110 Reservados 1111 No utilizar la sincronización de esta señal i) Z1 y Z2 son bytes de reserva. j) M1 Byte de indicación de Error en la Sección de multiplexación Remota.
POH (Path Overhead ) El POH (Path OverHead ) tiene como misión monitorizar la calidad e indicar el tipo de contenedor virtual que se tiene. Está compuesto por el VC (Contenedor Virtual) que es la entidad de carga útil que viaja sin cambios a lo largo de la red, además de algunos bytes que se agregan y se desempaquetan en los distintos puntos terminación del servicio de transporte. Los bytes que se agregan dependerán del tipo de contenedor virtual y se dividen en dos tipos Higher-order Path y Lower-order Path Layer . En la siguiente tabla se muestra los bytes correspondientes Layer y al Higher-order Path Layer .
Byte
Función
J1
Usado para transmitir un Higher Order Path Access Point Identifier Identifie r
B3
Para monitoreo de errores en el VC-4 dentro de la trama STM-N
C2
Para definir la estructura estructur a y clase de información que se lleva en el payload
G1
Estatus y performance performanc e del camino utilizado por el payload.
F2-3 Para canales de voz de uso del usuario H4
Provee un indicador del tipo de multi-trama multi-tram a
K3
Señalización APS de protección
N1
Para propósitos específicos de administración
El segundo tipo de bytes que se agregan son los del tipo Lower-order Path Layer que corresponden a los VC-12. En la siguiente tabla se muestra el funcionamiento de cada uno de ellos.
Byte
Función
V5
Corrección de errores, etiquetado de señal y estatus de ruta de los VC12 (BIP-2, REI, RDI)
J2
Usado para transmitir repetidamente repetidame nte un Lower Order Path Access Point Identifier Identifie r
N2
Para propósitos específicos de managment
K4
Reservado para un uso futuro
Componentes de una red síncrona La siguiente figura es un diagramas esquemático de una estructura SDH en anillo con varias señales tributarias. La mezcla de varias aplicaciones diferentes es típica de los datos transportados por la red SDH. Las redes síncronas deben ser capaces de transmitir las señales plesiócronas y, al mismo tiempo, ser capaces de soportar servicios futuros como ATM. Todo ello requiere el empleo de distintos tipos de elementos de red. Las redes SDH actuales están formadas básicamente por cuatro tipos de elementos. La topología (estructura de malla o de anillo) depende del proveedor de la red. a) Regeneradores Como su nombre implica, los regeneradores se encargan de regenerar el reloj y la amplitud de las señales de datos entrantes que han sido atenuadas y distorsionadas por la dispersión y otros factores. Obtienen sus señales de reloj del propio flujo de datos entrante. Los mensajes se reciben extrayendo varios canales de 64 kbit/s (por ejemplo, los canales de servicio El, Fl) de la cabecera RSOH. También es posible enviar mensajes utilizando esos canales.
b) Multiplexores Se emplean para combinar las señales de entrada plesiócronas y terminales: síncronas en señales STM-N de mayor velocidad.
c) Multiplexores add/drop (ADM) Permiten insertar (o extraer) señales plesiócronas y síncronas de menor velocidad binaria en el flujo de datos SDH de alta velocidad. Gracias a esta característica es posible configurar estructuras en anillo, que ofrecen la posibilidad de conmutar automáticamente a un trayecto de reserva en caso de fallo de alguno de los elementos del trayecto.
d) Transconectores digitales (DXC) Este elemento de la red es el que más funciones tiene. Permite mapear las señales tributarias PDH en contenedores virtuales, así como conmutar múltiples contenedores, hasta VC-4 inclusive.
Multiplexación SDH Para considerarse un estándar internacional, las diversas interfaces de tasas de bit PDH existentes deben ser acomodadas en la estructura SDH. Esto se hace permitiendo diferentes interfaces para ser mapeadas en la trama SDH.
Multiplexación SDH
Multiplexación SDH - 2Mbps (E1) Esta multiplexación multiplexación parte de la unidad básica de PDH que es el E1 (2 Mbit/s) para formar un STM-1. Se pueden transportar 63 señales PDH de 2 Mbit/s. A continuación se detallan los pasos para el mapeo de un STM-1 mediante un E1.
Se considera el mapeo de una señal de 2 Mbit/s en la trama SDH, la señal original PDH será 2048 kbit/s, 2048 kbit/s, con con una variación de 50 ppm. 50 ppm. Esto Esto es insertado en un contenedor (C-12), donde la justificación justificación se lleva a cabo utilizando utilizando técnicas técnicas tradicionales tradicionales de stuffing stuffing (relleno de bits). Esto se hace para compensar las variaciones de frecuencia permitidas en tasas de bits para PDH y SDH. El contenedor se coloca en un contenedor virtual (VC-12) donde el path overhead se añade. Este overhead es llevado con la señal a lo largo de la red, incluso cuando se conectan en forma cruzada en diferentes tramas SDH. Esto permite el mantenimiento y la supervisión de la señal a través de la red. Incluye la detección de errores, indicaciones de alarma, y una etiqueta de señal. Un puntero se agrega al contenedor virtual para formar una unidad tributaria (TU-12). Esto permite que el sistema SDH compense las diferencias de fase a través de la red o entre las redes. Tres TU-12 son multiplexados en un grupo de unidad tributaria (TUG-2).
Siete TUG-2 están multiplexados en un TUG-3. Esta es la unidad del mismo tamaño que sería usada para el mapeo, por ejemplo, una señal E3 en una trama SDH. Tres TUG-3 son multiplexados a través de una unidad administrativa (AU-4) y en un grupo de unidad administrativa (AUG) para formar una trama STM-1.
Multiplexación SDH - 34Mbps (E3) Para realizar esta multiplexación se ejecutan los pasos anteriores de forma similar. Se pueden transmitir hasta 3 señales de 34Mbit/s.
Se adapta la frecuencia mediante byte interleaving (C-3).
Se añaden 9 bytes overhead (VC-3).
Se agrega el puntero (TUG-3).
Tres (TUG-3) son multiplexados a través de (AU-4) y (AUG) para formar una trama STM-1.
Multiplexación SDH - 140Mbps (E4) Para multiplexar señales PDH es necesario primero adaptarlas a la velocidad SDH. Los pasos para realizar dicha multiplexación se dan en forma similar a los desarrollados en los puntos anteriores.
Se debe incrementar la frecuencia de 140 Mbit/s a 149.76 Mbit/s mediante justificación justificación de bits (C- 4).
Añadir una columna de 9 overhead bytes (VC-4).
Agregar el puntero (AU-4).
Punteros SDH Un sistema síncrono se basa en el hecho de que cada reloj está en fase y frecuencia de sincronismo con el siguiente. En la práctica esto es imposible de lograr, por lo tanto, las desviaciones de fase y frecuencia ocurrirán. Dentro de una red la frecuencia del reloj se extrae de la señal de línea, sin embargo, las variaciones variaciones de fase pueden ocurrir a partir de la acumulación del jitter sobre la red. Las variaciones de interfaz de frecuencia en la red pueden ocurrir. La forma en que SDH supera este problema es usando punteros para apuntar a la dirección del principio del contenedor virtual dentro de la trama. El valor del puntero inicial corresponde a la diferencia de fase entre llegada de la unidad tributaria y la unidad tributaria vacía dentro de la trama en el momento que el tributario es mapeado en el contenedor virtual. Si la fase varía entre los relojes de lectura y escritura de tal manera que los buffers de entrada de flujo de terminación digital muestran una tendencia de desbordamiento o de ejecutar vacío, un puntero de ajuste se producirá. En la siguiente tabla se hace una breve descripción de los punteros utilizados para el mapeo de tramas STM-N. Puntero
AU- 4
Descripción
El puntero AU-n proporciona un método para permitir la alineación flexible y dinámica del VC-n dentro de la trama AU-n.
Localización
Valor del puntero
- El valor del puntero real está contenido dentro de H1. H2 y H3 Bytes H1, H2 y H3 se reservan para la j ustificación negativa.
- El valor del puntero AU-4 es un número binario con un rango de 0 a 782 que indica el desplazamiento, en incrementos de tres bytes, entre el puntero y el primer byte del VC-4. - El valor del puntero AU-3 es un número binario con un rango de 0 a 782.
AU-3
Los tres punteros El puntero AU-n proporciona un método para individuales AU-3 permitir la alineación flexible y dinámica del son contenidos en 3 VC-n dentro de la trama AU-n. bytes separados H1, H2 y H3.
- Existen tres AU-3s en un AUG-1, cada AU-3 tiene sus propios bytes asociados H1, H2 y H3. - El primer conjunto H1, H2, H3 se refiere al primer AU-3, y el segundo conjunto al segundo AU3, y así sucesivamente. - Para los AU-3, cada puntero opera de forma independiente. - Designa la ubicación del byte donde el VC-3 comienza. Los dos bytes asignados a la función de puntero pueden ser vistos como una palabra.
TU-3
El puntero TU-3 proporciona un método para Los tres punteros permitir la alineación flexible y dinámica de individuales TU-3 VC-3 dentro de la trama TU-3, son contenidos en 3 - Los últimos diez bits (bits 7-16) independientemente del contenido real del separados bytes H1, de la palabra del puntero llevan el valor del puntero. VC-3. H2 y H3. - El valor del puntero TU-3 es un número binario con un rango de 0764 que indica el desplazamiento entre el puntero y el primer byte del VC-3.
Los punteros TU-11, TU 12- y TU-2 es proporcionar un método para permitir la TU-2, TUalineación flexible y dinámica de VC-11, VC-12 12, TUy VC-2 dentro de las multitramas TU-11, TU-12 11 y TU-2, independientemente del contenido actual de VC-11, VC-12 y VC-2.
- El valor del puntero (bits 7-16) es un número binario que indica el desplazamiento de V2 al primer byte del VC-2, VC-12 o VC-11.
Bytes V1, V2
- El rango de desplazamiento es diferente para cada uno de los tamaños de las unidades tributarias. - Los bytes del puntero no se contabilizan en el cálculo del desplazamiento.
Mapeo de tributarios SDH Mapeo de celdas ATM Las celdas ATM se asignan a los contenedores en diferentes velocidades de bits. Estas celdas ATM son mapeadas mediante la alineación de cada celda con la estructura de los contenedores virtuales o concatenados. Dado que la capacidad no pueda ser un múltiple integrador del largo de las celdas ATM (53 bytes), una celda se le permite cruzar el límite del contenedor de la trama. El campo de información de la celda ATM (48 bytes) está codificada antes de ser mapeada, para garantizar la delineación. Un flujo de celdas ATM con una velocidad de datos que puede ser mapeado es igual a la capacidad del payload del VC. Desafortunadamente ATM no fue aceptado por el mercado como la solución para llevar a datos sobre los protocolos de SDH / SONET. Su inherente ineficiencia de ancho de banda, altos costos y la complejidad empujó a ATM a nichos de mercado específicos, tales como el transporte Frame Relay, acceso xDSL y a algunas aplicaciones militares y científicas.
Mapeo de señales en tramas HDLC Señales en tramas HDLC son mapeadas mediante la l a alineación de la estructura de los bytes de cada trama con la estructura byte del VC. El rango va desde 1,5 Mbit/ 1,5 Mbit/ss hasta varios Gbit/ varios Gbit/ss utilizando las técnicas de concatenación. Las banderas (flags) 7EX HDLC se utilizan entre tramas para llenar el buffer, debido a la llegada discontinua de las señales de tramas HDLC. Las tramas HDLC son de longitud variable, una trama puede cruzar el límite del contenedor. Sincronización en SDH Para la sincronización en SDH se toman en cuenta las normas G.803 (Arquitectura de redes de transporte basadas en la jerarquía digital síncrona) y G.811 (Características de temporización de los relojes de referencia primarios) entre otras como la G.822, G.812, etc. Sincronizar se refiere a que dos o más elementos, eventos u operaciones sean programados para que ocurran en un momento predefinido de tiempo o lugar. En ingeniería electrónica, en lógica digital y en transferencia de datos, la sincronización implica que el dispositivo utiliza una señal de reloj.
SONET (Syncrhonous Optical Network) Definición SONET es un estándar para el transporte de telecomunicaciones ópticas formulado por la Exchange Carriers Standards Association (ECSA) para la Americana Nacional Standars Institute (ANSI) para las industrias que manejan los estándares de telecomunicaciones y es básicamente una implementación de multiplexado al medio tan "ancho" como es la fibra óptica, y forma un estándar norteamericano. SONET / SDH, esperan proporcionar la infraestructura mundial en materia de telecomunicaciones por lo menos para las próximas dos o tres décadas. El incremento de la configuración flexible y su disponibilidad del ancho de banda de SONET, proporciona múltiples ventajas sobre los antiguos sistemas de telecomunicaciones.
Las ventajas que proporcionan son las siguientes: SONET tiene características específicas:
Reducción en los requerimientos del equipo y un incremento en la fiabilidad de la red.
Establece un estándar de multiplexación usando cualquier número de señales de 51.84 Mbps como piezas constructivas
Soporta la jerarquía CCITT.
Define multiplexado síncrono para llevar señales de menor velocidad. La estructura síncrona facilita grandemente los interfaces con los conmutadores digitales Establece un estándar de señales para la interconexión con equipos de diversos fabricantes.
Define una arquitectura flexible y capaz de adaptarse a las aplicaciones del futuro.
La jerarquía SONET se designa como STS-N donde se combinan N flujos de STS-1 entrelazados a nivel de byte. El correspondiente nivel óptico se denomina OC-N con el mismo significado.
La nomenclatura CCITT no permite es uso de la señal STS-1 de 51.84 Mbps por lo que la mínima velocidad CCITT de SONET es STM-1
En general, SONET define niveles ópticos de carga (OC) y eléctricamente equivalen a señales de transporte síncronas (STSs) para fibra óptica basada en una transmisión jerárquica.
Antecedentes Antes del SONET, la primera generación de los sistemas de fibra óptica para redes de telefonía pública, utilizaban arquitecturas, equipo, líneas de código, formas de multiplexación y procedimientos de mantenimiento propios. Los usuarios de este equipo -- regional Bell, operaban con compañías e intercambiaban transportadores (IXCs) en los Estados Unidos, Canadá, Corea, Taiwán y Hong Kong-querían estándares para que pudieran mezclar su equipo con diferentes proveedores. La tarea de crear un estándar fue tomada en 1984 por la ECSA, al establecer un estándar para conectar un sistema de fibra con otro sistema. A este estándar se le llamó SONET.
Sincronización Sincronización de las señales digitales Para entender los conceptos y detalles del SONET correctamente, es importante tener claro todo lo referente a sincronía, asincronía y plesiocronía. En lo que se refiere a señales síncronas, la transición digital de estas señales ocurre exactamente al mismo tiempo. Sin embargo, esto permite tener una fase diferente entre la transición de dos señales y esto quedaría dentro de los límites especificados. Esta diferencia de fase puede ser debido a los retrasos de propagación en el tiempo o a temblores "jitter" que se introducen en la transmisión de la red. En una red sincrónica todos los relojes están identificados con una primera referencia de reloj (PRC). Si dos señales digitales son Plesiocronas, sus transiciones ocurren casi a la misma tasa con una variación contenida dentro de los límites. Por ejemplo, si dos redes están interconectadas, sus relojes pueden estar derivados de dos diferentes PRCs. Aunque estos relojes son extremadamente exactos, esta es la diferencia entre un reloj y otro. En el caso de señales asíncronas, la transición de señales no necesariamente ocurren a la misma tasa. Asincronía en este caso significa que la diferencia entre dos relojes es mucho mayor que una diferencia plesiocrónica. Por ejemplo, si dos relojes se derivan de dos osciladores diferentes, estos pueden ser descritos como asíncronos.
Sincronización Jerárquica Los interruptores cruzados y los sistemas digitales de conexión cruzada son comúnmente empleados en las redes digitales de sincronización jerárquica. La red está organizada con una relación maestro esclavo entre los nodos de los relojes de más alto nivel y los nodos de reloj de menor nivel. Todos los
nodos pueden ser montados a la fuente de referencia primaria, un estrato 1 reloj atómico con una muy alta estabilidad y exactitud. Los relojes menos estables son adecuados para soportar nodos mas bajos.
SONET Sincronizado El reloj interno de una terminal SONET puede derivarse de una señal de tiempo para construir un suministro d tiempo integrado (BITS) usado para sistemas de interruptores y otros equipos. Así, estas terminales como un maestro para otros nodos SONET proporcionando tiempos sobre las salidas de señales OC-N. Otros nodos SONET operarán como el modo de esclavos llamados "loop timing" con sus propios relojes internos para las entradas de las señales OC-N. Estándares especifican que las redes SONET deben ser capaces de derivar este tiempo para un estrato 3 o un reloj mas alto.
Elementos de la Red SONET
Multiplexor Terminal
Regenerador Un regenerador se necesita cuando, debido a la larga distancia que existe entre los multiplexores el nivel de la señal en la fibra es muy baja. El regenerador de reloj se apaga al recibir la señal y reemplaza esa sección "overhead" bytes antes de retransmitir la señal. La linea "overhead", paylod y POH no se alteran.
Multiplexor Add/Drop (ADM)
Aunque los elementos de la red (Nes) son compatibles con el nivel OC-N, puede haber diferencias en el futuro de vendedor a vendedor. SONET no tiene restricciones entre los fabricantes para proporcionar un solo tipo de producto. No requiere proporcionarles todos los tipos. Por ejemplo, un vendedor puede ofrecer un multiplexor "add/drop " con acceso a tasas DS-1 y DS-3. Una simple entrada del multiplexor o desmultiplexor, puede multiplexar varias entradas en una señal OC-N. En un sitio Add/Drop, solo aquellas señales que necesitan ser accesadas son insertadas o extraídas. El trafico que permanece continuo a través de la red sin requerimientos especiales pasan a través de unidades u otras señales procesadas. En aplicaciones rurales, un ADM puede ser desplegado en un sitio terminal o en una locación intermedia para consolidar el tráfico para locaciones ampliamente separadas. Varias ADMs pueden ser configuradas como un anillo. SONET permite dejar caer y repetir (también conocida como caída y continua), una llave capaz en ambas aplicaciones de TV cable y telefonía. Con caida y repetición, una señal terminada en un nodo es duplicada (repetida) y es enviada a la siguiente nodo. El ADM proporciona interfaces entre las la s diferentes señales de redes y señales SONET.
Ancho de banda de los conectores cruzados digitales digital es Una conexión cruzada SONET acepta varias tasas de transporte, accesa las señales STS-1 e interruptores en este nivel. Esto es idealmente usado como un SONET "hub". Una diferencia mayor entre una conexión cruzada y un multiplexor "add/drop" es que una conexión cruzada puede ser usada para interconectar un gran número de STS-1s. El ancho de banda de la conexión cruzada puede ser usada para el direccionamiento del tráfico. Por ejemplo. Puedes ser usado para separar el alto ancho de banda (video) y el bajo ancho de banda (voz). Esto es la sincronía equivalente de una conexión digital cruzada DS-3.
"Digital Loop Carrier "
El lazo de transporte digital (DLC) puede ser considerado como un concentrador de servicios de baja velocidad que antes de eran traídos de una oficina central local (CO) para su distribución. Si esta concentración no se hubiera hecho, el número de suscriptores o líneas que CO podría utilizar estaría limitada por el número de líneas servidas por el CO. El DLC actualmente es un sistema de multiplexores e interruptores designados a permanecer concentrados en terminales remotas a la comunidad dial de la oficina y para el CO. Considerando que un multiplexor SONET debe ser desplegable a las permisas del cliente, un DLC esta pensado para servicios en el CO o para controlar la bóveda del ambiente (CEV) que pertenece al transporte.
Tasas de BIT y designaciones. SONET define una tecnología para transportar varias señales de diferentes capacidades a través de una jerarquía síncrona, flexible y óptica. El primer paso en el proceso de multiplexación de SONET envuelve la generación de más bajos niveles o señales básicas. En SONET, estas señales básicas se refieren al transporte de señales de nivel 1 o simplemente STS-1con operaciones de 51.84 Mbps. Las señales de alto nivel están integradas por múltiples STS-1, creando la familia de las señales STS-N. Una señal STS-N está compuesta de N señales STS-1 entrelazada. Esta tabla también incluye la contraparte óptica de cada señal STS-N designada por el nivel N de carga óptico (OCN). En la parte superior de la tabla esta la señal básica referida como nivel 1 nombradas STS-1 (synchronous transport signal) o STM-1 (synchronous transport modules). Los niveles superiores se refieren como STS-N o STM-N y están compuestas por N señales STM-1 señales entrelazadas byte a byte. Las partes equivalentes de señales ópticas que las portan son las OC-N (Optical Carrier level N) Como la jerarquía digital del CCITT no puede permitir un uso general de la señal de 51.84 Mbps, el nivel más pequeño de señal STM es de 155.52 Mbps, que equivale a STS-3c.
Trama
La trama básica STS-1 (de SONET) consiste en 90 columnas y 9 filas de bytes (8 bits), lo que hacen un total de 810 bytes (6480 bits). LA duración es de 125 ms (8000 fps) (51840 bps). El orden de transmisión es fila por fila, izquierda a derecha. derecha.
Hay 27 bytes reservados para sobrecarga del transporte. 9 para la sección y 18 para las líneas. La carga útil de la trama es de 87 columnas y 9 filas, donde la columna primera contiene 9 bytes reservados para información del servicio de trayecto (POH Path overhead) , para mandar información de funciones entre el punto de origen y el de destino. Los 774 bytes restantes quedan libres para datos.
Esquema de la capacidad útil. La carga útil puede empezar en cualquier parte de la capacidad de la trama. Típicamente comienza en una trama y termina en la siguiente aunque podría contenerse en una sola. El puntero de carga indica donde empieza. Esto se hace para lograr una buena sincronización.
Sincronización Cada señal SONET (análogo SDH) STS-1 lleva un puntero de carga útil en su sobrecarga de línea. Éste es una innovación clave de los sistemas SDH/SONET y se usa para sincronizar la multiplexación en un entorno plesiócrono y en la alineación de señales STS-N. Muchos sistemas usan un mapeado fijo de los datos de menor velocidad en el seno de un flujo de mayor velocidad. Eso permite un acceso más sencillo a las cargas útiles transportadas, ya que no es necesario desempaquetar o analizar datos. Lo que se hace es repetir o eliminar tramas de información para corregir las diferencias de temporización. Para ello se utilizan buffers temporales de 125 ms de capacidad. Son indeseables por culpa del retardo introducido y de los posibles errores producidos al perder datos. El puntero de carga útil (payload pointer) es un número que indica en cada línea STS-1 el byte de inicio de los datos de la trama. Consecuentemente el puntero no esta vinculado a la estructura de trama sino que "flota" respecto a la trama Las pequeñas variaciones de temporización de acomodan incrementando o reduciendo en valor del puntero. Ejemplo: Si la afluencia STS-1 es más rápida que la tasa de la trama STS-1 el puntero es decrementado en una unidad y el correspondiente byte de sobrecarga es utilizado para llevar un byte de una trama. Al revés, el dato que corresponde a ese puntero se anula durante una trama y el puntero se decrementa en una unidad.
Aplicaciones de SONET/SDH Como toda evolución, debe realizarse gradualmente. Los equipos de telefonía y de datos antiguos deben cambiarse poco a poco. La clave del SONET/SDH es que permite interfaces con fuentes asíncronas por lo que los equipos exsitentes puedes ser sustituidos o soportados por la red SDH. De esta forma las transiciones se pueden realizar gradualmente.
Mapa Conceptual SDH vs. SONET
BIBLIOGRAFÍA
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