Tema 2: Sistemas y Redes de Transmisión -...
Transcript of Tema 2: Sistemas y Redes de Transmisión -...
24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 1
Tema 2: Sistemas y Redes de
Transmisión
1.1.- Introducción.1.2.- Jerarquías de multiplexación TDM1.3.- Tecnología SDH (capa eléctrica)..1.4.- Red de Telecomunicación: Segmentos de red1.5.- Red de Transmisión
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 2
ObjetivoFormación en:
Sistemas y Redes de Fibra Óptica de la Capa Eléctrica que se utiliza en la redes de transmisión.
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 3
Multiplexación digital, TDMSeñales
analógicas Señales analógicas
Convertidor A/D
Convertidor A/D
Canal 1
Convertidor A/D
Convertidor A/D
Canal n
M U
L T
I P
L E
X O
RM
U L
T I
P L
E X
O R
TX
Convertidor D/A
Convertidor D/A
Convertidor D/A
Convertidor D/A
D M
UX
D M
UX
Canal 1
Canal n
CO/ DECODIFICADOR PCM
RX
RELOJ
CIRCUITO DECISIÓN
DECOD.CO/ DECODIFICADOR DE LÍNEACOD.
Señal digital
C1 C2 Cn C1 C2 Cn-
Trama de canales multiplexados
Señal digital óptica
Convertidor A/D: convierte las señales analógicas (voz, video…) en digitales
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 4
Multiplexación de canales de voz125 µs
125 µs
125 µs
125 µs
Canal 1
Canal 2
Canal 3
Canal n
tiempo
125 µs1 2 3 n 1 2 3 n
1er Nivel. n: (32 o 24) Canales Multiplexados mediante Intercalado de Bytes
Canal de voz. 64 kb/s1 muestra/125µs8 bit/muestra.
Velocidad binaria resultante: n(canales) 8(bit/canal)/125 (µs);n=32 ⇒ V=2,048 Mbit/s; n=24 ⇒ V=1,536 Mbit/s
1 byte
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 5
Sistemas con portadora digitalCanal 0 Canal 1 Canal 31
125 µs
En Europa se basa en el formato E1 de 30+2 canales. 256 bit por trama de 125 µs de duración, resultando 2,048 Mbit/s
El canal 0 se suele utilizar para:
• Alineamiento de trama. 7 bits (b2,.., b8) de las tramas pares contiene el patrón 0011011.
• Control de errores. Bits b1 de tramas pares
El canal 16 se suele utilizar para señalización
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 6
Jerarquía Digital PlesiócronaPDH
Esquema de Multiplexación definido entre finales de los 60 y principios de los 70 con la introducción de la transmisión digital sobre cable coaxial.
Los diferentes sistemas de transmisión de la red utilizan diferentes relojes de la misma frecuencia nominal.
Normalizado en 1972 por el Comité ConsultifInternational de Telegraphique et Telephonique(CCITT).
Actualmente el CCITT se denomina ITU (InternationalTelecommunication Union)
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 7
Jerarquía Plesiócrona, PDH
2 Mbit/s
8 Mbit/sx4
34 Mbit/s
140 Mbit/sx4
565 Mbit/sx4
x4
1,5 Mbit/s
6 Mbit/sx4
45 Mbit/s 32 Mbit/s
274 Mbit/s
100 Mbit/s
400Mbit/s
x5x7
x 4x6
x3
Europa EEUU Japón
La jerarquía PDH se adapta bien a la telefonía; pero las estructuras de multiplexación y las velocidades de transmisión varía de un país a otro.
565,1487.6805
34,3684803
139,2641.9204
8,4481202
2,048301
(Mbit/s)Nº can. de vozNivel
ITU - T
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 8
ETLO: Equipo Terminal de Línea Óptico
4x34 Mbs
64 x 2 MbsETLO
34
2
140 Mbs 140
34
4x34 Mbs34
140
2
34
ETLO
140 Mbs
2 Mbs
2 Mbs 2 Mbs
2 Mbs
Nodo Mux/Dmux Plesiócrono
La multiplexación a niveles (órdenes) superiores, a partir de señales E1, del primer nivel (orden), se realiza mediante entrelazado de bits.Para poder extraer e insertar circuitos de 2 Mbps se necesita una cascada completa de MUX/DMUX.Para reconfigurar la red es necesario una reorganización manual del cableado en los repartidores
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 9
Entrelazado de bytes/bits
Canal 1
A2 B2 C2 D2 E2 F2 G2 H2Canal 2
Canal 8
1 bit
A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 H1
A8 B8 C8 D8 E8 F8 G8 H8
1 byte (8 bits)
ENTRELAZADO DE BYTES (Byte Interleaving)
A1
B1
C1
D1
E1
F1
G1
H1
A2
B2
C2
D2
E2
F2
G2
H2
A8
B8
C8
D8
E8
F8
G8
H8
Ranura de tiempo
ENTRELAZADO DE BITS (Bit Interleaving)
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
H1
H2
H3
H4
H5
H6
H7
H8
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 10
TemporizaciónSeñales Plesiócronas
Los instantes significativos tienen lugar a la misma velocidad nominal.Generalmente estas señales tienen nominalmente la misma velocidad; pero no están originado por el mismo reloj.Mecanismos de sincronización:
Sincronización de bit, mediante:• Bit de comienzo y terminación• Caracteres de sincronización• Introducción de suficientes transiciones mediante
codificación de líneaSincronización/ alineamiento de trama.
• Inserción de carácter (conjunto de bit fijos) al comienzo de una trama
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 11
Enlace de Transmisión por F.O
R
X
T
X
T
X
R
X
Repetidor
Conector ópticoEmpalme
TXEquipo
TerminalRX TX
Equipo Terminal
RX
Regleta de conexión
Regleta de conexión
COD/DECOD COD/DECOD
Señal TDM eléctricaSeñal TDM eléctrica
MUX/DMUX MUX/DMUX
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 12
Equipo Terminal
CODIFICADOR TX ÓPTICO
SUPERVISIÓN
DECODIFIC. RX ÓPTICO
I/F Eléctrico
I/F Eléctrico
I/F Óptico
I/F Óptico
Supervisión: Existencia señales: entrada, salida, reloj, alimentación..
BER; Temperatura láser, Vida del laser (muerte),…
UNIDAD DE ALIMENTACIÓN
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 13
Repetidor E/O. DATOS
RELOJ
EmpalmeConector
Repetidor bidireccional (2 fibras). Funciones.
RX: - Conversión O/E, - 3R. (Re-amplificación Eléctrica, Reformado de los impulsos y Re-Temporización)
TX: Conversión E/OSupervisión (BER, señal óptica, datos, reloj..) Alimentación: local (red, fotovoltaicas) o remota (conductores)
RX ÓPTICO
TX ÓPTICO
RX ÓPTICO
TX ÓPTICO
Unidad de Alimentación
Supervisión
DATOS
RELOJ
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 14
Sistemas de Comunicaciones Ópticas
Esquemas de multiplexación
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 15
Jerarquía Digital Síncrona, SDH(1988-1992)
Antecedentes:
SONET (USA) : Red Óptica SíncronaDefine interfaces de jerarquía digital concebidos por
Bellcore (ahora Telia) en 1986 y normalizados por ANSI (American National Standard Institute).
Normativa Europea: ITU-T: G.707, G.708 y G.709
G.803. (redes SDH)Todos los equipos se sincronizan con el mismo reloj (reloj maestro) mediante una Red de Sincronismo que distribuye la señal de reloj a todos los elementos de la red.
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 16
Objetivos de SONETCrear esquemas de modulación de los componentes ópticos y tratamiento de la señal estandarizados de manera que no sea necesario tener equipos del mismo fabricante (propietarios) en los dos extremos del enlace. Crear una jerarquía que sea compatible con los anteriores portadores T normalizados; pero capaz de operar a mayores velocidades para las cuales los sistemas de fibra óptica son muy adecuados.Introducir un modo de operación síncrono que
permite añadir y extraer canales sin necesidad de demultiplexar la señal completa del enlace.
La multiplexación de señales se realiza mediante entrelazado de bytes.Los equipos utilizan un único reloj (reloj maestro)
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 17
Objetivos de SONETIntroducir un canal de gestión que permite el control de la red y supervisión del enlace.Combinar todo lo anterior para crear verdaderas redes de fibra óptica donde los canales sean insertados a lo largo de la red, encaminados hasta el destino y extraídos en los nodos deseados con un mínimo de etapas de proceso.
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 18
SDH, DefiniciónNormativa mundial establecida por el CCITT (hoy ITU-T) para Redes de Transmisión de alta velocidad
Comprende una colección de normas internacionales, que pueden resumirse como:
Determinación de estructuras de niveles jerárquicosde multiplexación digital
Definición de bytes específicos (cabeceras) para funciones de “gestión”
Tecnología que cubre las aplicaciones existentesy está preparada para desarrollos y necesidades futuras
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 19
VentajasEstándar que permite interoperabilidad de equipos independiente del fabricante a nivel óptico y eléctrico.Jerarquía internacional común en todo el mundo.
Interfaces con los sistemas existente plesiócronoseuropeas y americanas.Reducción del equipamiento y espacioFacilidad de gestión de red.
El canal de gestión permite que las funciones de OAM&P se hagan de forma centralizada, reduciendo costes de operación.
Alta fiabilidadFlexibilidad y posibilidad de ampliación gradual.Puede transportar tráfico ATM, IP, Ethernet
Permite la creación y provisión de nuevos servicios
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 20
Jerarquía Digital Síncrona1,5 o 2 Mbit/s
6 Mbit/s
34 ó 45 Mbit/s
STM-1: 155 Mbit/s
STM-4: 622 Mbit/s
STM-16: 2,5 Gbit/s
STM-64: 10 Gbit/s
x63
x21x3
x4
x4
x4
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 21
Velocidades SDH/SONET
STM-649953,28OC-192STS-192
4876,64OC-96STS-96
STM-162488,32OC-48STS-48
466,56OC-9STS-9
933,12OC-18STS-18
1244,16OC-24STS-24
1866,24OC-36STS-36
STM-4622,08OC-12STS-12
STM-1155,52OC-3STS-3
STM-051,84OC-1STS-1
Denominación ITUMbit/sSeñal ÓpticaSeñal eléctrica
SDHVelocidadSONET
STS-N: Señal de Transporte síncrono de nivel N OC-N: Portador Óptico de nivel N STM-N: Módulo de transporte síncrono de nivel N
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 22
Velocidades e Interfaces de LíneaBloque Básico. STM-1: 155 Mbit/sInterfaces de Línea (tradicional)
STM-N: Módulo de Transporte Síncrono, nivel NSTM-1 = 155 Mbit/sSTM-4 = 622 Mbit/sSTM-16 = 2,5 Gbit/sSTM-64 = 10 Gbit/s
Medios Físicos: Fibra óptica, Eléctrico y RadioTributarios.
1,544 Mb/s6,312 Mb/s
44,736 Mb/s139,264 Mb/s
155 Mb/s622 Mb/s
DS1DS2DS3DS4
STM-1STM-4
2,048 Mb/s8,448 Mb/s
34,368 Mb/s139,264 Mb/s
155 Mb/s622 Mb/s
E1E2E3E4
STM-1STM-4
SONETSDH
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 23
Multiplexación Síncrona
Contenedor
Cabecera de trayecto
Orden inferiorCONTENEDORES VIRTUALES
Cabecera de trayecto
Orden SuperiorCONTENEDORES VIRTUALES
Carga ÚtilPuntero
Cabeceras de Sección
MÓDULO DE TRANSPORTE SÍNCRONO, STM
VC
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 24
Estructura de la señal SDHLa señal SDH está compuesta por un conjunto de bytesque forman una trama y se representa de forma rectangular: n filas y m columnas)
B: Byte de señalF: Marcador de Trama
(N * M Bytes)
B B B
B
BOrden deTransmisión2
1BF
B B
(n * m Bytes)
F F F F
nFilas
M Columnas
n m bytes
Bytes. Contenido : Alineamiento de trama, carga útil, punteros y recursos de gestión
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 25
Trama STM-1Representación rectangular n filas x m columnas
Cada caja representa un byte. Cada byte equivale a 64 Kbit/sSTM-1. nºfilas = 9 y nºcolumnas = 270 ⇒ 2430 bytes
Duración de cada trama = 125 µseg. Frecuencia de repetición de trama = 8000 tramas/segundo
2430 bytes/trama * 8 bits/byte * 8000 tramas/segundo= 155.52 Mbit/s
Cabeceras de Sección y
Puntero
F F F Fn * m bytes
Contenedor Virtual VC4
270 Columnas
9 Filas
Contenedor (contiene información) Virtual(entidad lógica dentro de los STM).
STM-1: cabe un VC4 (alto orden) o varios VCsde bajo orden)
261 columnas
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 26
Medios de Gestión
MUX
G.702/3 STM-N
G.702/3STM-N
TRs
TRs
Sección deRegeneraciónCABECERA SR
Trayecto. CABECERA T
TRs = Tributarios: 140 Mbit/s (C-4); 34 Mbit/s ó 45 Mbit/s (C-3); 6 Mbit/s (C-2); 2 Mbit/s (C-12); 1,5 Mbit/s (C-11)
STM-N
Sección deRegeneraciónCABECERA SR
Sección deRegeneraciónCABECERA SR
Sección de Multiplexación. CABECERA SMSección de Multiplexación.
CABECERA SM
REGENER.
MUX SDH
MUX
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 27
Cabeceras en la señalCabecera de trayecto (POH - Path Overhead).
Proporciona las facilidades requeridas para soportar y mantener el transporte de los contenedores virtuales (VCs) entre localizaciones de terminación de trayecto, donde el VC es ensamblado y desensamblado
Cabecera de Sección de Multiplexación(MSOH - Multiplex Section Overhead)
Asociada al nivel de sección de multiplexación
Cabecera de Sección de Regeneración (RSOH - Regenerator Section Overhead)
Asociada al nivel de sección de regeneración
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 28
Mapa de C4
Contenedor Virtual C-4 (VC4)Unidad administrativa AU-4
RSOH: Cabecera de Sección de RegeneraciónMSOH: Cabecera de Sección de MultiplexaciónPOH: Cabecera de TrayectoPuntero AU: indica la posición de los VCs de la superestructura
1 9 10 270
PUNTERO AU
RSOH
MSOH
Carga útil C4POH
1
9
Un Byte
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 29
Señal STM-1AU = Unidad AdministrativaC = ContenedorCabecera SM = Cabecera Sección de
Multiplexación (MSOH)Cabecera T = Cabecera Trayecto (POH)Cabecera SR = Cabecera Sección
Regenerador, (RSOH)STM = Módulo de Transporte SíncronoVC = Contenedor Virtual
Cabecera Trayecto
VC-4
Cabecera SM
TRAMA STM-1
2619
270
ColumnasFilas
3
1
5
puntero AU-4
J1
B3
C2
G1
F2
H4
Z3
Z4
Z5
C-4
Cabecera SR
AU
260
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 30
Cabeceras de Sección: (SOH)Se utiliza para funciones de transporte-supervisión como son:
Alineamiento de tramaCanales de operación y mantenimiento de la redControl de errores
Se crea en el lado de transmisión de cada nodo de red y se extrae en el nodo de recepción
En la trama básica STM-1, SOH ocupa las primeras nueve columnas. 81 bytes en total
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 31
Cabeceras de Sección de STM-1
RSOH
MSOH
Alineamiento de trama
Canales reservados
APS
IdentificadorSTM-1/STM-N
Supervisión ECC
Canal de servicio
Canal de servicio
Detección de
errores
Usuario
ECC: Canal de control dedicadoAPS: Conmutación Automática de Protección
A1 A1 A1 A2 A2 A2 C1B1 E1 F1D1 D2 D3
Puntero AUB2 B2 B2 K1 K2D4 D5 D6D7 D8 D9D10 D11 D12
S1 Z1 Z1 Z2 Z2 M1 E2
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 32
Contenedor Virtual, VCVC = entidad lógica de carga útil del STM
Comprende: C contenedor (información)POH cabecera de trayecto
Capacidad de transporte de señales PDH y SDH
Permite el transporte homogéneo y heterogéneo de diferentes velocidades
VC-4:Contenedor virtual asociado a la trama STM-1261 columnas x 9 filas ⇒ 2349 bytesCapacidad de canal de 150,34 Mbit/s
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 33
Mapa de Multiplexación
Contenedor (C)
Contenedor Virtual (VC)de bajo orden
TRAMA STM-1
Cabecera detrayecto
RSOH
Puntero de TU
Cabecera detrayecto
(POH)
Contenedor Virtual (VC)de alto orden
Punterode AU
UnidadAdministrativa
(AU)
MSOHPuntero
Señal PDH
TramaTU
UnidadTributaria
MSOH
RSOH
(POH)
.. ..
..
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 34
Unidad TributariaTrama de Unidad Tributaria
260 Columnas
9 filas
155.52 Mbit/s
Trama de Unidad Tributaria
(N * M BYTES)F F F F
Cabecera trayecto
TU
Puntero TU
Señal tributaria de baja
velocidad
Cabeceras Sección y
Puntero AUCa
bece
ra d
e tr
ayec
to
Cont
ened
or
Cont
ened
or V
irtu
al
Unida
d Tr
ibut
aria
VC4 (261 columnas)
9 c
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 35
Unidades TributariasSe obtiene cuando se completa un VC con un puntero de Unidad Tributaria.
El puntero indica la fase del VC respecto a la cabecera de trayecto (POH) del VC de orden superior en el que reside
Existen varios tamaños:
8463213
1,7282,3046,91249,54
27 (9x3)36 (9x4)
108 (9x12)774 (9x86)
TU-11TU-12TU-2TU-3
Nº de TU’s multiplexados en VC-4
de STM-1
Capacidad de Transporte
Mbit/s
Nº de bytesDesignación
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 36
Unidad AdministrativaSe obtiene cuando se completa un VC con un puntero de Unidad Administrativa. El puntero permite
Variaciones de fase del VC respecto a la trama STM-1Localizar el comienzo del VC en la trama STM-1
Es el primer nivel de división de la señal STM-NExisten dos tamaños AU-3 y AU-4Cada AU puede contener varias unidades tributarias
VC´s de alto orden AU
VC´s de bajo orden
Cabecera de trayecto de contenedor virtual
Punteros de TU
Punteros de AU
C CC
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 37
Mapa de C3
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 38
PunterosExisten dos clases:
De unidad administrativaDe unidad tributaria
Describen la posición de los VC en la superestructura respectiva; indican la posición del primer octeto de cada contenedor virtual (comparable con la función de alineamiento de trama de una unidad tributaria en una señal compuesta plesiócrona)
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 39
Puntero de AU. Ajuste
Contenedor Virtual
Contenedor Virtual
Justificación negativa de bytes
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 40
"Mapped"Carga útil
Ensamble y des-ensamble
VC-4150.34 Mbit/s
Capacidad deCarga Útil
Tara deTrayecto
Señal de 140 Mb/s"Mapped" a
149.76 Mb/sBits de relleno
140 Mbit/sSeñal
Tributaria
Sincronización Contenedor VirtualSíncrono. VC-4150.34 Mbit/s
Des-incronizaciónTara de
Trayecto
Capacidad deCarga Util
Señal de 140 Mb/s"Mapped" a
149.76 Mb/s
140 Mbit/sSeñal
Tributaria+
De-sincronización
"Demapping"Carga útil
"Mapping": sincronización de laseñal tributaria con la capacidadde carga útil disponible para sutransporte
"Demapping": recuperación de laseñal tributaria a partir del VC enel que está contenida
+
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 41
MUX desde C1 a STM-N
Byte interleaved
Byte interleaved
Byte interleaved
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 42
Módulo STM-NEl nivel STM-1 contiene los siguientes elementos:
Una cabecera de 9 columnas x 9 líneas, que conforman las cabeceras de sección y de trayecto y el puntero AU.Una carga útil de 261 columnas x 9 filas.
El nivel STM-N contiene los siguientes elementos:Una cabecera de 9 líneas x 9 x N columnas.Una carga útil de STM-N de N x 261 columnas x 9 filas.
N: 1, 4, 16, 64
La cabecera está compuesta por:Un RSOH (cabecera de sección de regeneración)Un MSOH (cabecera de sección de multiplexación)Un POH (cabecera de trayecto)
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 43
STM-N. Estructura
Área RS-OH
Área MS-OH
Área Puntero
1 . . . . . (Nx9) . . . . . . . . . . . Nx2611
.
.
4
.
.
9
Área de Carga Útil
N: 1, 4, 16, 64, 256
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 44
Multiplexación. Entrelazado de bytesColumnas individuales de cada una de las estructuras se van intercalando, hasta formar una estructura de trama STM-N, N>1Las señales de entrada deben tener la misma estructura de trama y la misma velocidad de bit.Formación de STM-4
Multi-plexación
Byte Interleaved
Tama 9720 Bytes
622.08 Mb/s
STM-1
STM-1
STM-1
STM-1
1044 Columnas4* VC-4s
entrelazados
36 Columnas Cabecerade sección
no entrelazados
9720 Bytes/Trama * 8 Bits/Byte * 8000 Tramas/seg = 622,08 Mb/s
9 Filas
125 µs
9 Columnas
STM-1
261 ColumnasVC-4
FFF
(Repetido 270 veces)
9 Fi
las
9 Fi
las
9 Fi
las
9 Fi
las Columnas de
Señales STM-1Interleaved
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 45
Estructura de Multiplexación
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 46
Estructura de MUX mejorada
concatenación continua
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 47
PDH versus SDH (1)PDH
Multiplexación y demultiplexación paso a paso. Necesidad de bits de justificación o relleno
Funciones de operación y supervisión limitadas. Escasez de espacio en la trama. Falta de normalización de protocolos
Control remoto y aprovisionamiento de nuevos servicios muy limitados e implicando alto coste
Falta de normalización y compatibilidad transversal
(SDH)
Multiplexación y demultiplexaciónsimplificada. Acceso directo a todas las señales
Garantizan funciones de operación y gestión. Gran cantidad de octetos del módulo de transporte dedicados a gestión y control. Protocolos, mensajes y canales normalizados.
Gestión flexible a coste efectivo. Provisión de servicios por demanda
Entorno multi-suministrador
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 48
PDH versus SDH (2)PDH
Velocidades de transmisión diferentes
USA: 1,5/6/45/140 Mbit/sJAPON: 1,5/6/34/90 Mbit/sEUROPA: 2/8/34/140 Mbit/s
Velocidades de transmisión se han ido ampliando paso a paso dependiendo de:
Demanda de crecimiento de tráficoPosibilidades tecnológicas
Equipos basados fundamentalmente en hardware
SDH
Velocidades comunes para el mundo entero
USA 155/622/2.488 Mbit/sJAPONEUROPA
Gran aumento en capacidad de tráfico debido a:
Tecnología software avanzadaGran avance electrónica integradaDesarrollos en transmisión óptica
Equipos principalmente basados en software
Posibilidad de transportar celdas ATM (banda ancha)
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 49
PDH Vs SDH (3)
ANTES AHORA
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 50
PDH Vs SDH (4)
ANTES AHORASYNCHRONOUS
ESTACIÓN INTERMEDIA I/E a 140 Mbit/s (1 + 1) de señales a 2 Mbit/s
MULTIPLEXOR I/E síncrono a 155 Mbit/s con protección (1+1)
AGG
AGG
AGG
AGG
ADMSTM1
STM-1155 Mbit/s
STM-1155 Mbit/s
STM-1155 Mbit/s
STM-1155 Mbit/s
63 3 1
2 Mbits34 Mbits
STM-1/140 Mbit/s
A
PS
A
PS
Mux
/140
34Mux
/140
34
Mux2/34
Mux2/34
2 Mbit/s
Agregado O
Distribuidor
140
140
140
140
Agregado E
Agregado O
Agregado E
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 51
Equipos SDH y Funcionalidades
Equipos. FunciónRegenerador. Regenera las relaciones de reloj y amplitud de la señal de entrada, que ha sido atenuada y distorsionada por la línea. Deriva la señal de reloj de la propia señal de entradaMultiplexor Terminal. De/multiplexación de canales tributarios y módulos STM-NMultiplexor ADM. Inserción en o Extracción desde flujos de alta velocidad SDH (STM-N) de señales plesiócronas y síncronas Cross–Connect digital (Distribuidor). Mapea señales tributarias en Contenedores Virtuales y conmuta a nivel de VC-4.
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 52
Regenerador
RegeneradorSTM-N STM-N
La Cabecera de Sección de Regenerador (RSOH) contienen canales de servicio de 2 Mb/s donde se reciben y envían mensajes de control a este nivel
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 53
Terminal Multiplexor SDH
STM-N
Aleatorizador E/O
TRIBUTARIOS
1,5/2 Mbit/s
34/45 Mbit/s
140 Mbit/s (E4)
155 Mbit/s (STM-1)
AGREGADO
ATM,IP, Ethernet
MUX
STM-1
(DS1/E2)
(E3/DS3)
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 54
ADM. Inserción/Extracción
155 Mbit/s (STM-1), p.e 63 x 2 Mbit/s
TRÁFICO DE TRÁNSITO
Tributarios: Hasta 63 x 2 Mbps o 3x34Mps o combinaciones
Agregado Oeste Agregado Este
Inserción y Extracción
Directo
155 Mbit/s (STM-1)
Nodo ADM (Add/Drop Multiplexer). Cada nodo maneja únicamente el tráfico local (Entrada y Salida) a través de los puertos tributarios
ADMs: ADM-N, con capacidad para manejar tráfico en anillo de STM-N (N=1, 4, 16, 64…)
Tráfico del anillo Tráfico del anillo
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 55
Cross ConnectDistribuidor (Cross Connect): Conmuta circuitos de alta capacidad. p.e XCN-4. a nivel de STM-4
STM-4s STM- 4s
XCN 4:3.1. Mapea entradas de 2, 34, 140…Mbps en un nivel superior STM-N y los encamina por el puerto de salida requerido
STM-N
Señales Tributarias:2 Mb/s34 Mb/s140 Mb/s
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 56
Esquema de Red Síncrona
ADM
TM140 Mb/s34 Mb/s2 Mb/s
STM-1
AD
MConm. ATM
STM-1
LAN DXC
AD
M2 Mb/s
34 Mb/s140Mb/s; STM-1; STM-4
STM-1, pasarela a otra Red
2 Mb/s
8 Mb/s
34 Mb/s
140 Mb/s
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 57
Redes de Telecomunicación
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 58
Segmentos de Red
RED DE ACCESO
RED DE T
RANSPORTERed de Transmisión
(larga distancia)
Conmutadores y Routers
Sistemas de Acceso
Red de Acceso, permite al usuario el acceso a la red de transporte a través de los sistemas de acceso
Red de transporte (red troncal), proporciona la transferencia de información a alta velocidad mediante nodos de servicio: conmutadores, routers,.. y enlaces de larga distancia
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 59
Red Global de Telecomunicación
Terminales RED DE ACCESO RED DE TRANSPORTE
ServiciosGestión de Red
Pares Cu Coaxial F.ORadio
F.O Radio Satélite
Estrella Anillo ArbolPaP
Anillo Malla P a P
Terminales: equipos que utiliza el usuario finalSegmentos de red.
ACCESO, conexión al nodo de servicio y TRANSPORTE, conexión entre nodos: Conmutación y Transmisión.
Medios de Transmisión, Topologías y Capas de Red
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 60
Red Global de Telecomunicación
Terminales Red de Acceso Red de TransporteSERVICIOS
GESTIÓN DE RED
Pares Cu Coaxial F.ORadio
F.O Radio Satélite
Estrella Anillo ArbolPaP
Anillo Malla P a P
Requisitos/facilidades adicionales: Servicios y Gestión
SERVICIOS DE USUARIOS (voz, sonido, video y datos): Comunicación entre personas, Entretenimiento, Acceso a Información, Comercio…SERVICIOS DE RED: llamada telefónica, a una determinada hora, acceso a redes,..GESTIÓN DE RED. Facilita Operación, Mantenimiento y Administración de la red: supervisión (fallos,..) reconfiguración, aumento de capacidad, nuevos abonados, configuración de equipos, tarificación,..
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 61
Red Conmutada tradicional
Sistema deConmutación
Banda AnchaBanda Estrecha
Sistema deConmutación
Banda AnchaBanda Estrecha
Red de
Transporte
ÓpticaMicroondas
Satélite
Red Inteligente
Red Móvil
Sistema de
Acceso
CobreÓpticoRadio
Sistema deAbonado
VozDatos
Multimedia Red de Gestión
Sistema de
Acceso
CobreÓpticoRadio
Sistema deAbonado
VozDatos
Multimedia
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 62
Red Telefónica Conmutada (RTC)
CASA DEL ABONADO
CENTRAL LOCAL
Los abonados se conectan directamente a su central local de conmutación vía el bucle de
abonado
Bucle de abonado. Par de cobre
Red de Acceso
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 63
Central de Conmutación
Central de Conmutación, establece la conexión de las llamadas de lo abonados forma automática
Conmutador formado por una operadora con un panel y conexiones mediante de clavijas
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 64
Cómo conectar a todos los usuarios?
Información de usuarioInformación de señalización
Conexiones:
REQUISITOS:
Topología de red Jerárquica
Sistema de numeración decimal e igualmente jerárquica
Señalización. Información entre los computadores que controlan a los conmutadores
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 65
Centrales de Conmutación. Jerarquía
Internacional. Limitado número de Centrales para el tráfico internacional: Londres, N.Y,..
Pasarela Internacional. Es el mas alto nivel de la red Nacional. Está en el borde entre las Centrales Internacionales y la de Tránsito.
Tránsito. Interconecta a varias Centrales Locales. También puede estar conectado a otras del mismo nivel.
Local. Es el nivel mas bajo. Es la central a donde se conectan los abonados a través del sistema de acceso
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 66
ACCESO
InternetProveedor de
contenidos
EmpresaNegociosPymesMóvilesResidenciales
NUCLEO
Operator Telecom
IAPProveedor de acceso a Internet
ISPProveedor del Servicio Internet
PdP
Los usuarios
PdP: Punto de Presencia
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 67
Topología global
Red de cable
Red Tele
fónica
Conmutad
a (RTC)
Red Corporativa
Red Troncal de Internet
Modem ADSLRDSICable
módem
SatéliteAcceso Privado
Acceso Corporativo
Cortafuegos
Servidor
Proxy
Ordenadores móviles
RTC
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 68
Sistemas de Transmisión para la Red de Transporte Terrestre
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 69
Red Jerárquica SDH
ADM
Anillo Metropolitano
STM-1
Anillo Regional
STM-4
Anillo Regional
STM-4
Anillo Metropolitano
STM-1
STM-16
TRONCAL
usua
rios
Red Metropolitana
Red RegionalADM
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 70
Red Nacional SDH
ADM
Anillo Regional
ADM
ADM
Anillo Regional
ADM
Anillo Regional
Anillo Regional
XCN
XCN
XCN
XCN
Red Nacional
Malla
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 71
Red RegionalF R A N C I AASTURIAS
VIZCAYA
SANTANDERCORUÑA
LEONNAVARRA
LERIDA
BARCELONA
PONTEVEDRA
ORENSE
VALLADOLID
BURGOS
ALAVA
LA RIOJA
ZARAGOZA
TARRAGONASALAMANCA
CASTELLON
VALENCIA
ALBACETE
MURCIA
ALICANTEBADAJOZ
CADIZ
MALAGA
JAEN
GRANADAALMERÍA
SEGOVIA
GUIPÚZCOA
P O
R T
U G
A L
14, 47
8, 41 20, 53
HUELVA SEVILLACORDOBA
28, 6110, 43
15, 48
12, 45 4, 37
19, 52
2, 35
21, 54
3, 36
30, 63
9, 42
29, 62
17, 50
6, 39
22, 55
33, 66
18, 51
32, 65
1, 34
27, 60
13, 46
7, 40
31, 64
26, 59
5, 38
16, 49
24, 5711, 44
25, 58
23, 56
MADRID
Doble anillo SDH, por razones de protección, en cada región, conectados con la red nacional (larga distancia) a través de los nodos cabecera (en recuadro).
Equipos SDH: ADMs
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 72
Anillos RegionalesPROVINCIA X
NODO A NODO A’
PROVINCIA YPROVINCIA Z
Nodo Cabecera
Nodo Cabecera: Nodo dual (A y A´) del anillo que soporta el tráfico local de su provincia y el tráfico externo
Equipo ADM de los nodos Regionales
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 73
Red nacional de larga distancia SDH
• Nodos de Transmisión SDHX Puntos de bifurcación de cable
F R A N C I AASTURIAS
VIZCAYA
SANTANDERCORUÑA
LEON NAVARRA
LERIDA
BARCELONA
PONTEVEDRA
ORENSE
VALLADOLID
BURGOS
ALAVA
LA RIOJA
ZARAGOZA
TARRAGONA
SALAMANCA
CASTELLON
VALENCIA
ALBACETE
MURCIA
ALICANTE
BADAJOZ
CADIZ
MALAGA
JAEN
GRANADAALMERÍA
SEGOVIA
GUIPÚZCOA
P O
R T
U G
A L
HUELVA
SEVILLACORDOBA
MADRID
1
2
3
45
67
8
9
Elementos de Red (Nodo): XCN de alta velocidad que distribuyen el tráfico nacional generado en las diferentes Regiones
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 74
Conexión. Regional-NacionalPROVINCIA X
NODO A NODO A’
NivelNacional
NivelRegional
ADM
DXC 4/ 1
DXC 4/ 4
Anillo 1 Anillo 2
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 75
ConclusionesSDH es la tecnología de la capa eléctrica para las redes de interconexión entre los nodos (centrales de conmutación o routers) a diferentes niveles:
MetropolitanoRegionalNacionalInternacional
Dispone de una jerarquía de multiplexación TDM estandarizada que permite:
interoperabilidad de equipos independiente del fabricante a nivel óptico y eléctrico.canal de gestión para el control y supervisión de la red (OM&P) de forma eficiente.
Redes03- 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 76
FIN