PDH y SDH

INTEGRANTES:INTEGRANTES:ALDANA MONTIEL HÉCTOR HUGO.

HERNÁNDEZ RUESGA CARLOS ARMANDO.

TOLEDO TOLEDO IVÁN.

TEMATEMA::JERARQUIA DIGITAL PLESIOCRONA (PDH) Y JERARQUIA DIGITAL

SINCRONA (SDH)

OBJETIVO:OBJETIVO: Introducir al lector en los fundamentos de la transmisión de datos y

hacer un análisis de la Jerarquía Digital Plesiócrona (PDH) y

Jerarquía Digital Síncrona (SDH) procurando extender sus

conocimientos en estos temas.

CONTENIDOCONTENIDO: 1.- Fundamentos de Telecomunicaciones.

2.- Transmisión Digital.

3.- Jerarquía Digital Plesiocrona (PDH).

4.- Jerarquía Digital Sincronía (SDH).

5.- Aplicación en un equipo de proveedor Alcatel.

1

INSTITUTO POLITECNICO NACIONALINSTITUTO POLITECNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICAESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

INDICE.INDICE.INTRODUCCION.INTRODUCCION. 1

CAPITULO 1: Fundamentos de Telecomunicaciones.CAPITULO 1: Fundamentos de Telecomunicaciones.Introducción. 4

1.1 Redes de telecomunicaciones. 4

1.2 Redes conmutadas. 6

1.2.1 Conmutación de circuitos. 8

1.2.2 Conmutación de mensajes. 8

1.2.3 Conmutación de paquetes. 9

1.3 Redes de difusión. 10

1.3.1 Red de área local (LAN). 11

1.3.2 Red de área metropolitana (MAN). 12

1.3.3 Red de área amplia (WAN). 13

1.4 Topologías de red. 14

1.4.1 Topología de bus o lineal. 14

1.4.2 Topología de estrella. 15

1.4.3 Topología de anillo. 15

1.5 Medios de transmisión. 16

1.5.1 Par trenzado. 16

1.5.2 Cable coaxial. 17

1.5.3 Fibra óptica. 18

1.5.4 Microondas. 19

1.5.5 Satélites. 20

1.5.6 Radioenlaces. 21

1.6 Modos de transmisión. 22

1.6.1 Transmisión simplex. 22

1.6.2 Transmisión semiduplex. 22

1.6.3 Transmisión duplex. 23

1.7 Transmisión asíncrona. 23

1.8 Transmisión síncrona. 24

Conclusiones. 25

Capítulo 2: Transmisión Digital.Capítulo 2: Transmisión Digital.Introducción. 26

2.1 Modulación PCM. 27

2.2 Muestreo de señales analógicas. 32

2.3 Teorema de muestreo de Nyquist. 36

2.4 Cuantificación. 38

2.5 Codificación. 43

2.6 Multiplexión. 44

2.6.1 Multiplexión por división de tiempo. 44

2.6.2 Multiplexión por división de frecuencia. 46

2.6.3 Multiplexado estadístico o asíncrono. 48

2.7 Códigos de línea. 48

2.7.1 Código RZ – Retorno a cero. 51

2.7.2 Código NRZ – No retorno a cero. 52

2.7.3 Código de línea AMI. 54

2.7.4 Código 4B3T. 55

2.7.5 Código HDB3. 56

2.7.6 Código Manchester. 58

2.7.7 Código Manchester diferencial. 58

2.8 Tablas de comparación. 59

Conclusiones. 61

Capitulo 3: Jerarquía Digital Plesiócrona (PDH).Capitulo 3: Jerarquía Digital Plesiócrona (PDH).Introducción, 62

3.1Justificación positiva. 63

3.2Niveles jerárquicos PDH. 65

3.2.1 Estándar europeo. 65

3.2.2 Estándar americano. 66

3.2.3 Diferencias entre las jerarquías. 67

3.3 Estructura del nivel jerárquico a 1.544 Mbps. 67

3.3.1 Alineamiento de trama en el nivel 1.544 Mbps. 68

3.4 Estructura del nivel jerárquico de 2.048 Mbps. 69

3.4.1 Alineamiento de trama al nivel de 2.048 Mbps 70

3.4.2 Descripción del procedimiento CRC-4. 70

3.5 Estructura del segundo nivel jerárquico de 8.4 Mbps. 73

3.6 Estructura del nivel jerárquico de 6.312 Mbps. 75

3.6.1 Multiplexación de tres tributarios E1. 77

3.7 Estructura de la trama del tercer nivel europeo de 34.36 Mbps. 79

3.8 Estructura del tercer orden de velocidad de 32.064 Mbps. 80

3.9 Estructura de la trama del nivel jerárquico a 44.73 Mbps. 82

3.10 Estructura de la trama a la velocidad de 139.26 Mbps. 83

3.11 Estructura de la trama a la velocidad de 97.728 Mbps. 85

3.12 Fluctuación de Fase. 86

3.12.1 Jitter o fluctuación de Fase. 87

3.13 Intervalo unitario (ui). 87

3.14 Limitantes de los sistemas PDH. 88

Capitulo 4: Jerarquía Digital Sincronía (SDH).Capitulo 4: Jerarquía Digital Sincronía (SDH).Introducción. 91

4.1 Antecedentes. 91

4.2 Definición de SDH. 92

4.3 Características de los sistemas SDH. 93

4.4 Velocidades de transmisión de un sistema SDH. 94

4.5 Comparación de los sistemas PDH y SDH. 95

4.6 Recomendaciones de la Jerarquía Digital Síncrona. 96

4.6.1 Recomendaciones sobre la estructura básica y de las señales

eléctricas. 96

4.6.2 Recomendaciones sobre sistemas ópticos. 96

4.6.3 Recomendaciones para los elementos de red. 96

4.6.4 Recomendaciones sobre la Red de Administración de

Telecomunicaciones (TMN). 97

4.6.5 Recomendaciones regionales. 97

4.7 Estructura del sistema SDH. 98

4.7.1 Contenedor (C-n). 98

4.7.2 Contenedor virtual (VC-n). 99

4.7.3 Unidad tributaria (UG-n). 99

4.7.4 Grupo de unidad tributaria (TUG-n). 99

4.7.5 Unidad administrativa (AU-n). 99

4.7.6 Grupo de unidad administrativa (AUG-n). 100

4.7.7 Modulo de transporte síncrono. 100

4.8 Multiplexación de altos órdenes. 100

4.9 Entidades de encabezado. 101

4.10 Modulo de transporte síncrono de orden 1(STM-1). 102

4.10.1 Encabezado de sección del STM – 1. 104

4.11 Encabezado de sección para alto orden. 107

4.12 El mapeo. 107

4.12.1 Mapeo de una señal de 2 Mbps. 108

4.12.2 Apuntadores. 108

4.12.3 Funcionamiento de los apuntadores. 110

4.13 Incremento y decremento del AU-4. 112

4.14 Indicación de concatenación y NPI. 114

4.15 Encabezado de trayectoria de alto orden. 115

4.16 Encabezado de trayectoria de bajo orden POH V5. 119

4.17 Supervisión de la calidad de transmisión. 120

4.18 Señales de mantenimiento. 121

4.19 Tendencias en su despliegue. 125

4.20 Secciones de la red SDH. 126

4.21 Aplicaciones de la red SDH. 127

Capítulo 5: Aplicación en un equipo de proveedor Alcatel.Capítulo 5: Aplicación en un equipo de proveedor Alcatel.Introducción. 129

5.1 Inserción de un equipo dentro de la red. 130

5.1.1 Configuración del equipo. 130

5.1.1.1 Multiplexor de terminal. 130

5.1.1.2 Multiplexor Add/Drop. 131

5.1.1.3 STM-N Hub. 131

5.1.1.4 Configuración mixta. 131

5.2 Aplicación. 132

5.2.1 Enlace de punta a punta. 132

5.2.2 Lineal. 132

5.2.3 Topología de anillo. 133

5.2.4 Topología de malla. 133

5.3 Protección de red. 134

5.4 Configuración física. 135

5.4.1 Equipo. 135

5.4.2 Partes del equipo. 136

5.5 Descripción de funciones. 143

5.6 Vistas frontales de las tarjetas de puertos. 149

5.7 Vistas frontales de las tarjetas de acceso. 155

5.8 Resumen de funciones. 158

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESCONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 162

Glosario. 164

Bibliografía. 168

INTRODUCCIONINTRODUCCIONDesde la introducción de la tecnología PCM (Modulación de Pulsos

Codificados) hacia 1960, las redes de comunicaciones fueron pasando

gradualmente a la tecnología digital en los años siguientes. Para poder soportar la

demanda de mayores velocidades binarias surgió la jerarquía PDH (Jerarquía

Digital Plesiócrona). Pero como las velocidades de transmisión de esta jerarquía

no son las mismas para EU y Japón que para Europa, las pasarelas entre redes

de ambos tipos es compleja y costosa. Además si se tiene en cuenta que para

poder llegar a un canal de 64Kb/s (canal de voz), habría que desarmar toda la

señal PDH, hasta llegar al mismo, es decir abría que poner una cadena de

multiplexores y demultiplexores, con el incremento de costo que esto significa. El

objetivo de la jerarquía SDH, nacida en los años 80's, era subsanar estas

desventajas inherentes a los sistemas PDH, así como también normalizar las

velocidades superiores a 140Mb/s que hasta el momento eran propietarias de

cada compañía. La tecnología SDH, ofrece a los proveedores de redes las

ventajas que se mencionaran a continuación.

Los modernos sistemas SDH (Jerarquía Digital Síncrona) logran velocidades

de 10 Gbit/s. SDH es la tecnología mas adecuada para los "backbones", que son

realmente las superautopistas de las redes de telecomunicaciones actuales por lo

cual se obtiene una buena velocidad de transmisión.

Comparado con los sistemas PDH tradicionales, ahora es mucho más fácil

extraer o insertar canales de menor velocidad en las señales compuestas SDH de

alta velocidad. Ya no hace falta demultiplexar y volver a multiplexar la estructura

plesiócrona, procedimiento que en el mejor de los casos era complejo y costoso.

Esto se debe a que en la jerarquía SDH todos los canales están perfectamente

identificados por medio de una especie de "etiquetas" que hacen posible conocer

exactamente la posición de los canales individuales.

La tecnología SDH permite a los proveedores de redes reaccionar rápida y

fácilmente frente a las demandas de sus clientes. Por ejemplo, conmutar las líneas

alquiladas es sólo cuestión de minutos. Empleando un sistema de gestión de

redes de telecomunicaciones, el proveedor de la red puede usar elementos de

redes estándar controlados y monitorizados desde un lugar centralizado.

Las modernas redes SDH incluyen varios mecanismos automáticos de

protección y recuperación ante posibles fallos del sistema. Un problema en un

enlace o en un elemento de la red no provoca el colapso de toda la red, lo que

podría ser un desastre financiero para el proveedor. Estos circuitos de protección

también se controlan mediante un sistema de gestión. Estas características hacen

a las redes SDH muy confiables.

SDH es la plataforma ideal para multitud de servicios, desde la telefonía

tradicional, las redes RDSI o la telefonía móvil hasta las comunicaciones de datos

(LAN, WAN, etc.) y es igualmente adecuada para los servicios más recientes,

como el video bajo demanda (VOD) o la transmisión de video digital vía ATM.

Con SDH es mucho más fácil crear pasarelas entre los distintos proveedores

de redes y hacia los sistemas SONET. Las interfaces SDH están normalizadas, lo

que simplifica las combinaciones de elementos de redes de diferentes fabricantes.

La consecuencia inmediata es que los gastos en equipamiento son menores en

los sistemas SDH que en los sistemas PDH. El motor que genera toda esta

evolución es la creciente demanda de más ancho de banda, mejor calidad de

servicio y mayor fiabilidad, junto a la necesidad de reducir costos manteniendo la

competitividad y obteniendo una excelente ínter conectividad.

El objetivo principal del desarrollo de este tema, es crear un amplio

panorama a cerca de la tecnología PDH y SDH, tomando a PDH como antecesor

a SDH y basándonos en eso para introducirnos aun más en las redes SDH ya que

en la actualidad existen muchas redes basadas en esta tecnología, es por lo

mismo que se hará un análisis en equipos de Alcatel.

Esa es la causa fundamental de este trabajo, la aplicación de dicha

tecnología en empresas que contribuyen en las comunicaciones del país. Dicho de

otra forma, proponemos una base teórica para la comprensión y motivación a

tecnologías en las que se trabaja e investiga actualmente.

JUSTIFICACION DEL TEMA.JUSTIFICACION DEL TEMA.La demanda actual de comunicación de datos y la creciente integración de

computadoras y comunicación como un solo sistema, ha llevado al desarrollo de

una industria pujante que va alcanzando un rápido crecimiento y se estiman

muchos más grandes avances en el futuro, que situaran la industria de la

comunicación de datos dentro de las más poderosas en el mundo. La

comunicación de datos es de vital importancia hoy en día en el mundo, en la

actualidad utilizamos maquinas muy modernas que realizan funciones muy

diversas que pueden transmitir y recibir información en forma de imágenes,

símbolos, sonidos, etc.

Las redes de fibra óptica han permitido la ampliación del uso de la

información y de las comunicaciones, en la aceleración de los negocios,

transacciones electrónicas y reducción de costos, de tal manera que los clientes

obtengan mas poder para competir. En este siglo estamos viendo la consolidación

del comercio electrónico, o de los negocios virtuales, y todo ello gracias al

sorprendente alcance de la tecnología de las comunicaciones.

Ante el panorama anterior, es necesario que los ingenieros en

comunicaciones tengamos conocimiento de la tecnología usada para estas redes,

por lo cual en este trabajo de tesis se presentaran las bases del funcionamiento

de las redes de alta velocidad PDH y SDH, como una forma divulgación del tema y

se presenta además una aplicación en la cual se reúnen todos los conceptos para

una mejor comprensión.

CAPITULO 1CAPITULO 1FUNDAMENTOS DEFUNDAMENTOS DE

TELECOMUNICACIONESTELECOMUNICACIONES

INTRODUCCION.INTRODUCCION.En lo últimos cuatro siglos la dominio de la tecnología ha estado presente,

cada uno con avances acordes a la época. En el siglo XVIII fue la época de los

grandes sistemas mecánicos, los cuales, fueron de la mano con la Revolución

Industrial. En el siglo XIX, el predominio de las máquinas de vapor era enorme.

Para el siglo XX y principios del XXI, la tecnología clave ha sido la obtención,

procesamiento y distribución de la información. Entre otros avances, se ha visto la

instalación de redes telefónicas mundiales, la invención de la radio y la televisión,

el nacimiento y desarrollo de la industria de las computadoras, el lanzamiento de

satélites de comunicación y el desarrollo de medios de transmisión inalámbricos y

de alta velocidad.

Debido al progreso de la tecnología, estas áreas están convergiendo

rápidamente, y las diferencias entre juntar, transportar, almacenar y procesar

información desaparecen con rapidez. Al crecer nuestra habilidad por obtener,

procesar y distribuir información, también crece la demanda de técnicas de

procesamiento de la información más avanzadas.

En este capítulo trataremos algunos conceptos básicos de las redes de

Telecomunicaciones, comenzando por conocer que significa una red, también se

analizarán los diferentes tipos de redes y la forma en que éstas se organizan, o

bien, sus topologías. Además, se verán los principales medios de transmisión, así

como los tipos y técnicas de transmisión.

1.11.1 REDES DE TELECOMUNICACIONES.REDES DE TELECOMUNICACIONES.Red: Conjunto de sistemas autónomos interconectados a través de un medio

de transmisión, para compartir información y recursos. Una Red de

Telecomunicaciones consiste en una infraestructura física a través de la cual se

transporta la información desde la fuente hasta el destino, y con base en esa

infraestructura se ofrecen a los usuarios los diversos servicios de

Telecomunicaciones. Para recibir un servicio de Telecomunicaciones, un usuario

utiliza un equipo terminal a través del cual obtiene entrada a la red por medio de

un canal de acceso. Cada servicio de Telecomunicaciones tiene distintas

características, puede utilizar diferentes redes de transporte, y, por tanto, el

usuario requiere de distintos equipos terminales. Por ejemplo, para tener acceso a

la red telefónica, se necesita un aparato telefónico; para recibir el servicio de

telefonía celular, se requiere de teléfonos portátiles con receptor y transmisor de

radio, etcétera.

Para fines ilustrativos, se puede establecer una analogía entre las

Telecomunicaciones y los transportes. En estos últimos, la red está constituida por

el conjunto de carreteras de un país y lo que en ellas circulan son vehículos, que a

su vez dan servicio a personas o mercancías. En las Telecomunicaciones se

transporta información a través de redes de información.

La principal razón por la cual se han desarrollado las redes de

Telecomunicaciones es que el costo de establecer un enlace entre dos usuarios

de una red sería muy elevado, sobre todo considerando que no todo el tiempo

todos los usuarios se comunican entre sí. Es mucho mejor contar con una

conexión dedicada para que cada usuario tenga acceso a la red a través de su

equipo terminal, pero una vez dentro de la red los mensajes utilizan enlaces que

son compartidos con otras comunicaciones de otros usuarios. Comparando

nuevamente con los transportes, a todas las casas llega una calle en la que puede

circular un automóvil y a su vez conducirlo a una carretera, pero no todas las

casas están ubicadas en una carretera dedicada a darle servicio exclusivamente a

un solo vehículo. Las calles desempeñan el papel de los canales de acceso y las

carreteras el de los canales compartidos.

En general se puede afirmar que una red de Telecomunicaciones consiste

principalmente en dos componentes, primero; un conjunto de nodos en los cuales

se procesa la información, y segundo; un conjunto de enlaces o canales que

conectan los nodos entre sí y a través de los cuales se envía la información desde

y hacia los nodos.

Desde el punto de vista de su arquitectura y de la manera en que transportan

la información, las redes de Telecomunicaciones pueden ser clasificadas en

Redes Conmutadas y Redes de Difusión.

1.21.2 REDES CONMUTADAS.REDES CONMUTADAS.La red consiste en una sucesión alternante de nodos y canales de

comunicación, es decir, después de ser transmitida la información a través de un

canal, llega a un nodo, éste a su vez, la procesa para enviarla por el siguiente

canal que llega al siguiente nodo, y así sucesivamente.

El canal es el medio físico a través del cual viaja la información de un punto

a otro. Sus características son importantes para una comunicación efectiva, ya

que de ellas depende en gran medida la calidad de las señales recibidas o en los

nodos intermedios en una ruta.

Los nodos son parte fundamental en cualquier red de Telecomunicaciones,

son los encargados de realizar las diversas funciones de procesamiento que

requieren cada una de las señales o mensajes que circulan o transitan a través de

los enlaces de la red. Desde un punto de vista topológico, los nodos proveen los

enlaces físicos entre los diversos canales que conforman la red.

La conmutación es una técnica que nos sirve para hacer un uso eficiente de

los enlaces. Si no existiese una técnica de conmutación en la comunicación entre

dos nodos, se tendría que enlazar en forma de malla, tal como se indica en la

Figura 1.1

Fig. 1.1 Conmutación.

El número de enlaces máximos que pueden darse en este esquema es de:

Mientras que con una técnica de conmutación (la primera que surgió fue la

conmutación de circuitos) o un conmutador, este esquema se simplificaría de la

forma que se indica en la Figura 1.2.

Fig. 1.2 Conmutación de circuitos

1.2.11.2.1 CONMUTACION DE CIRCUITOS.CONMUTACION DE CIRCUITOS.Cuando un usuario o un equipo de comunicación realiza una llamada

telefónica, el equipo de conmutación del sistema telefónico busca una trayectoria

física (podría ser cable o radio) que vaya desde su teléfono al del receptor, a esta

técnica se le conoce como conmutación de circuitos.

En la conmutación de circuitos se busca y reserva una trayectoria entre los

usuarios, se establece la comunicación y se mantiene esta trayectoria durante

todo el tiempo que se esté transmitiendo información.

Para establecer una comunicación con esta técnica se requiere de una señal

que reserve los diferentes segmentos de la ruta entre ambos usuarios, y durante la

comunicación el canal quedará reservado para esta pareja de usuarios.

Una propiedad importante en la conmutación de circuitos es la necesidad de

establecer una trayectoria de un extremo a otro antes de que se pueda enviar

cualquier dato.

1.2.21.2.2 CONMUTACION DE MENSAJES.CONMUTACION DE MENSAJES.La conmutación de mensajes es una estrategia de conmutación alterna, ya

que cuando se usa esta forma, no se establece por adelantado una trayectoria de

cobre física entre el origen y el destino. En este caso, cuando el usuario origen

tiene un paquete o marco de datos para enviar, éste se almacena en el

conmutador y después se reenvía, un salto a la vez. Cada paquete se recibe en su

totalidad, se inspecciona en busca de errores y después se retransmite.

El paquete de alta prioridad permanece menos tiempo en la cola que el

paquete de más baja. Esta forma de conmutación funciona como una relación de

esclavo-maestro. El conmutador efectúa monitoreos y selecciones necesarias para

gestionar los paquetes que entran y salen de él. Esta técnica de conmutación tiene

algunas desventajas, como el hecho de tener una configuración maestro-esclavo,

otra podría ser que la conmutación de mensajes no aprovecha al máximo la línea

así como otras técnicas.

1.2.31.2.3 CONMUTACION DE PAQUETES.CONMUTACION DE PAQUETES.En la conmutación de paquetes, el mensaje se divide en pequeños paquetes,

a cada uno se le agrega información de control (por ejemplo, las direcciones el

origen y del destino), y éstos circulan de nodo en nodo, posiblemente siguiendo

diferentes rutas. Al llegar al nodo al que está conectado el usuario destino, se

reensambla el mensaje y se le entrega. Esta técnica se puede explicar por medio

de una analogía con el servicio postal. Supongamos que se desea enviar todo un

libro de un punto a otro geográficamente separado.

La conmutación de paquetes equivale a separar el libro en sus hojas, poner

cada una de ellas en un sobre, con la dirección del destino y depositar todos los

sobres en un buzón. Cada sobre recibe un tratamiento independiente, siguiendo

posiblemente rutas diferentes para llegar a su destino, pero una vez que han

llegado todos a su destino, se puede reensamblar el libro.

La conmutación de circuitos y la de paquetes difieren en varios aspectos. La

diferencia se basa principalmente en que la conmutación de circuitos reserva de

manera estática por adelantado el ancho de banda requerido, mientras que la

conmutación de paquetes lo adquiere y lo libera según se necesita. Con la

conmutación de circuitos, cualquier ancho de banda que no se use en un circuito

asignado sencillamente se desperdicia. En cambio, en la conmutación de

paquetes este ancho de banda se puede utilizar para transmitir otros paquetes de

fuentes no relacionadas a destinos no relacionados porque los circuitos nunca son

dedicados.

1.31.3 REDES DE DIFUSION.REDES DE DIFUSION.En este tipo de redes se tiene un canal al cual están conectados todos los

usuarios, quienes pueden recibir todos los mensajes, pero solamente extraen del

canal los mensajes en los que identifican su dirección como destinatarios. Aunque

el ejemplo típico lo constituyen los sistemas que usan canales de radio, no

necesariamente tienen que ser las transmisiones vía radio, ya que la difusión

puede realizarse por medio de canales metálicos, como cables coaxiales. Lo que

puede afirmarse es que típicamente las redes de difusión tienen un solo nodo (el

transmisor) que inyecta la información en un canal al cual están conectados los

usuarios. A este tipo de redes también se les conoce como redes no conmutadas.

Para todas las redes cada usuario requiere de un equipo terminal de datos

(DTE, Data Terminal Equipment), por medio del cual tendrá acceso a la red, pero

que no forma parte de la misma. De esta forma, un usuario que desee

comunicarse con otro utiliza su equipo terminal para enviar su información hacia la

red, ésta transporta la información hasta el punto de conexión del usuario destino

con la red y la entrega al mismo a través de su propio equipo terminal.

Los usuarios no pueden transmitir información en todas las redes. Por

ejemplo, en televisión o radiodifusión, los usuarios son pasivos, es decir,

únicamente reciben la información que transmiten las estaciones transmisoras,

mientras que, en telefonía, todos los usuarios pueden recibir y transmitir

información.

La función de una red de Telecomunicaciones consiste en ofrecer servicios a

sus usuarios. Cuando ésta es utilizada por el público en general (por ejemplo, la

red telefónica) se le denomina una red pública de Telecomunicaciones. Cuando

alguien instala y opera una red para su uso personal, sin dar acceso a terceros,

entonces se trata de una red privada, por ejemplo: una red utilizada para

comunicar a los empleados y las computadoras o equipos en general, de una

institución financiera, es una red privada.

Una característica importante de una red es su cobertura geográfica, ya que

ésta limita el área en que un usuario puede conectarse y tener acceso para utilizar

los servicios que le ofrece. A continuación haremos referencia a este tipo de redes

clasificadas por su alcance.

1.3.11.3.1 RED DE AREA LOCAL (LAN).RED DE AREA LOCAL (LAN).Las redes de área local, generalmente llamadas LAN (Local Area Network),

son redes de propiedad privada dentro de un solo edificio o campus de hasta unos

cuantos kilómetros de extensión. Se usan ampliamente para conectar

computadoras personales y estaciones de trabajo en oficinas y fábricas con el

objeto de compartir recursos (por ejemplo, impresoras) e intercambiar información.

Las redes de área local están restringidas en tamaño, lo cual indica que el

tiempo de transmisión esta limitado de plano se conoce. Esto simplifica de cierta

forma la administración de la red y usar ciertos tipos de diseño en su

implementación. Por su tecnología de transmisión, las LAN utilizan un cable

sencillo al cual están conectadas todas las máquinas, como las líneas compartidas

de una compañía telefónica que se utilizaban en áreas rurales.

Fig. 1.3 Red de área local.

La palabra “local” se refiere a que el conjunto de ordenadores se encuentra

próximo geográficamente hablando es decir, que se encuentra en el espacio físico

de un mismo centro, como se indica en la Figura 1.3.

1.3.21.3.2 RED DE AREA METROPOLITANA (MAN).RED DE AREA METROPOLITANA (MAN).Una red de área metropolitana, o WAN (Metropolitan Area Network) es

básicamente una versión más grande que una LAN o una conexión de dos LAN’s

y normalmente se basa en una tecnología similar. Podría abarcar un grupo de

oficinas corporativas cercanas o una ciudad y podría ser privada o pública. Una

MAN puede manejar datos y voz, e incluso podría estar relacionada con la red de

televisión por cable local. Una MAN solo tiene uno o dos cables y no contiene

elementos de conmutación, los cuales desvían los paquetes por una o varias

líneas de salida potenciales. Al no tener que conmutar, se simplifica el diseño.

Fig. 1.4 Red de área metropolitana

Un aspecto clave de las MAN es que hay un medio de difusión al cual se

conectan todas las computadoras o equipos que intervienen en la comunicación.

Esto simplifica mucho el diseño comparado con otros tipos de redes. Esto se

puede observar gráficamente en la Figura 1.4, donde se muestra la conexión de

dos redes LAN, A y B, a través de un medio de alta velocidad como puede ser la

fibra óptica.

1.3.31.3.3 RED DE AREA AMPLIA (WAN).RED DE AREA AMPLIA (WAN).La red de área amplia ó WAN (Wide Area Network) es una red más extensa

que las anteriores, puesto que su extensión puede ser tan grande como un país o

un continente.

Su característica principal, además de su gran tamaño, es que los medios

que utilizan deben ser públicos. Este es uno de sus problemas; los medios

públicos, tienen capacidad limitada. Son líneas públicas alquiladas, sujetas a

grandes perturbaciones y ruidos. Su uso principal es la interconexión de redes

(LAN y MAN) distantes.

Un ejemplo muy claro de lo que en la actualidad es una WAN, lo tenemos en

la red de redes Internet (Figura 1.5), la cual engloba una interconexión de redes

LAN y MAN en un solo conjunto de elementos que comparten y distribuyen

información.

Fig. 1.5 Red de área amplia

1.41.4 TOPOLOGIAS DE RED.TOPOLOGIAS DE RED.Una topología de red es un arreglo del cableado que interconecta a los

elementos de una red o estaciones. La topología define la organización de los

cables distribuidos en cada una de las estaciones que integran la red, además

describen la red físicamente y también nos dan información acerca del método de

acceso que se usa.

Existen diversas topologías para conformar una red, la elección de esta se

define según las necesidades y la infraestructura del lugar en el cual se instalará

dicha red, por ejemplo, un cuarto, una oficina, un edificio,

etc.

1.4.11.4.1 TOPOLOGIA DE BUS O LINEAL.TOPOLOGIA DE BUS O LINEAL.También conocida como topología lineal de bus, es un diseño simple que

utiliza un solo cable al cual todas las estaciones se conectan. La topología usa un

medio de transmisión de amplia cobertura, ya que todas las estaciones pueden

recibir las transmisiones emitidas por cualquier estación. Como es bastante simple

la configuración, se puede implementar de manera barata. El problema inherente

de este esquema es que si el cable se daña en cualquier punto, ninguna estación

podrá transmitir y resulta imposible aislar los problemas debido a esto.

En los extremos del cable existen unas piezas que se llaman Terminales, que

indican el final o principio de la red. En la Figura 1.6 se muestra el diagrama de

una topología de bus.

Fig. 1.6 Topología de bus.

1.4.21.4.2 TOPOLOGIA DE ESTRELLA.TOPOLOGIA DE ESTRELLA.En este esquema, todas las estaciones están conectadas por un cable a un

módulo central, y como es una conexión de punto a punto, necesita un cable

desde cada PC al módulo central. Una ventaja de usar una red de estrella es que

ningún punto de falla inhabilita a ninguna parte de la red, sólo a la porción en

donde ocurre la falla, y la red se puede manejar de manera eficiente. Un problema

que sí puede surgir, es cuando a un módulo le ocurre un error, y entonces todas

las estaciones se ven afectadas.

Fig. 1.7 Topología de estrella.

1.4.31.4.3 TOPOLOGIA DE ANILLO.TOPOLOGIA DE ANILLO.En esta configuración, todas las estaciones repiten la misma señal que fue

mandada por la terminal transmisora, y lo hacen en un solo sentido en la red. El

mensaje se transmite de terminal a terminal y se repite, bit por bit, por el repetidor

que se encuentra conectado al controlador de red en cada terminal. Una

desventaja con esta topología es que si algún repetidor falla, podría hacer que

toda la red se caiga, aunque el controlador puede sacar el repetidor defectuoso de

la red, así evitando algún desastre. Un buen ejemplo de este tipo de topología es

el de Anillo de señal, que pasa una señal, o token a las terminales en la red. Si la

terminal quiere transmitir alguna información, pide el token, o la señal. Y hasta que

la tiene, puede transmitir. Claro, si la terminal no está utilizando el token, la pasa a

la siguiente terminal que sigue en el anillo, y sigue circulando hasta que alguna

terminal pide permiso para transmitir.

A diferencia de la topología en bus, en la que la información que un

dispositivo dejaba en el medio era recibida por todos los integrantes de la red,

ahora viaja a su equipo adyacente y si no es para él se lo pasa al siguiente. Un

ejemplo de este tipo de red se puede ver en la Figura 1.8

Fig. 1.8 Topología de anillo.

1.51.5 MEDIOS DE TRANSMISION.MEDIOS DE TRANSMISION.La comunicación entre dos elementos de una red puede ser a través de

diversos medios físicos para la transmisión real; cada uno con sus propias

características en términos de ancho de banda, retardo, costo y facilidad en la

instalación y mantenimiento. Los medios se agrupan en medios guiados, como el

cable de cobre y la fibra óptica, y medios no guiados como la radio y los láseres. A

continuación veremos algunos de estos.

1.5.11.5.1 PAR TRENZADO.PAR TRENZADO.El medio de transmisión más viejo y aún el más común es el par trenzado, el

cual consiste en dos alambres de cobre aislados, por lo regular de 1 mm de

grueso. Los alambres se trenzan en forma helicoidal, el propósito de torcer los

alambres es reducir la interferencia eléctrica de pares similares cercanos, esto se

debe a que dos alambres paralelos constituyen una antena simple; un par

trenzado no.

La aplicación más común del par trenzado se en el sistema de teléfonos.

Estos cables se pueden utilizar tanto para transmisión analógica como digital. El

ancho de banda depende del grosor del cable y de la distancia, pero se pueden

lograr varios mbits/seg durante varios kilómetros, es por esto que los pares

trenzados se utilizan ampliamente además también debido a su alto rendimiento y

bajo costo. La estructura física de un par trenzado la podemos observar en la

Figura 1.9.

Fig. 1.9 Par trenzado

1.5.21.5.2 CABLE COAXIAL.CABLE COAXIAL.Otro medio de transmisión guiado es el cable coaxial. Este cable tiene mejor

blindaje que el par trenzado así que puede abarcar tramos más largos y a

mayores velocidades.

Un cable coaxial consiste en un alambre de cobre rígido como núcleo,

rodeado por un material aislante. El aislante está forrado con un conductor

cilíndrico, que con frecuencia es una malla de tejido fuertemente trenzado. El

conductor externo e cubre con una envoltura protectora de plástico. Esta

protección y blindaje le confieren una buena combinación de elevado ancho de

banda y excelente inmunidad al ruido. El ancho de banda posible depende de la

longitud del cable. En la Figura 1.10 se observa un ejemplo de cable coaxial.

Fig. 1.10 Cable coaxial

1.5.31.5.3 FIBRA OPTICA.FIBRA OPTICA.Consiste en una guía cilíndrica de diámetro muy pequeño (de 10 a 300 m),

recubierta por un aislante, y que transporta una señal luminosa en su interior. El

funcionamiento de la fibra óptica se apoya en el principio físico de que cuando un

rayo de luz pasa de un medio a otro se refracta en la frontera. Para ángulos de

incidencia que se encuentren por encima de un valor crítico, la luz se refracta y

regresa al núcleo; nada de ella escapa al aire. Así, todo rayo de luz que incida por

encima del mencionado ángulo crítico, queda atrapado en el interior de la fibra y

puede propagarse a lo largo de varios kilómetros.

La fibra óptica es un medio de transmisión especialmente eficaz para enlaces

punto a punto. Normalmente la comunicación es unidireccional. Para obtener una

comunicación bidireccional necesitaremos dos líneas, una para cada sentido.

Lo más común es que a través de la fibra óptica se transmitan señales

digitales en banda base (La información es transmitida mediante presencia o

ausencia de luz), pero también se están desarrollando sistemas para la

transmisión analógica, por modulación de la amplitud de la intensidad luminosa.

En un sistema de transmisión óptica se necesita un emisor y un receptor

óptico. Como emisor de luz se puede utilizar un diodo LED, un diodo láser, o un

láser modulado. Como receptor se utiliza un diodo de avalancha. Son estos

componentes extremos los que limitan la velocidad que se puede alcanzar con la

fibra. A continuación se muestra un esquema de la fibra óptica (Figura 1.12)

Fig. 1.11 Fibra óptica

1.5.41.5.4 MICROONDAS.MICROONDAS.Las microondas son ondas electromagnéticas comprendidas entre los

890Mhz y los 20 Ghz. Sin embargo las frecuencias que habitualmente son

utilizadas para los enlaces de microondas (Figura 1.11) se encuentran

establecidas entre 1 y 20Ghz.

Básicamente es un medio de comunicación que permite transmitir voz, vídeo

y datos. Sin embargo, las señales de microondas solamente pueden viajar en

línea recta, es por esta razón que las antenas transmisoras de microondas

necesitan tener una "línea de vista" con su respectiva antena receptora.

Habitualmente la separación máxima entre las antenas de microondas es de

48Km, por lo que si se requiere enlazar dos puntos a una distancia mayor se

requerirá de varias antenas retransmisoras, comúnmente denominadas como

"repetidoras".

Fig. 1.12 Enlace de microondas.

1.5.51.5.5 SATELITES.SATELITES.Este tipo de comunicación puede imaginarse como si un enorme repetidor de

microondas estuviese localizado en el cielo. El satélite de comunicaciones es un

dispositivo que actúa principalmente como “reflector” de las emisiones terrenas.

Físicamente, los satélites giran alrededor de la Tierra en forma sincrónica con ésta

a una altura de 35,680 Km., en un arco directamente ubicado sobre el ecuador;

esta es la distancia requerida para que un satélite gire alrededor de la Tierra en 24

horas, coincidiendo entonces con la vuelta completa de un punto en el ecuador.

Está constituido por uno o más dispositivos receptor/transmisor, cada uno de

los cuales escucha una parte del espectro, amplificando la señal de entrada y

después, la retransmite a otra frecuencia, para evitar los efectos de interferencia

con las señales de entrada. En la Figura 1.13 se presenta un ejemplo de un

satélite dentro de un enlace satelital.

Fig. 1.13 Enlace satelital.

1.5.61.5.6 RADIOENLACES.RADIOENLACES.La comunicación por radio consiste en que los datos que se pretenden enviar

se deben insertar en una portadora radioeléctrica (ondas electromagnéticas que

se propagan por el espacio sin guía artificial), de manera que se debe superponer

la información que se desea transmitir a dicha portadora radioeléctrica. Cuando la

información llega a su destino el receptor recoge una parte de la energía

radioeléctrica transmitida. Junto a estos elementos básicos, se requieren órganos

de acoplamiento entre los equipos y el medio de propagación; estos elementos

son las antenas transmisoras y receptoras.

La onda portadora es una señal electromagnética y, por tanto, puede ser

perturbada por los campos electromagnéticos debidos a otras señales. Existe un

límite por debajo del cual no puede reducirse el nivel de la señal, ya que en otro

caso no podría extraerse la información útil de la onda que llega al receptor

(debido a las interferencias). Las interferencias son el efecto de una energía no

deseada (debida a una o varias emisiones de radiaciones o a sus combinaciones)

sobre la recepción de un sistema de radiocomunicación. Estas interferencias se

manifiestan como degradación de la calidad, o pérdida de la información en la

señal recibida.

1.61.6 MODOS DE TRANSMISION.MODOS DE TRANSMISION.Un método de caracterizar líneas, dispositivos terminales, computadoras y

módems es por su modo de transmisión o de comunicación. Las tres clases de

modos de transmisión son simplex, semiduplex y duplex.

1.6.11.6.1 TRANSMISION SIMPLEX.TRANSMISION SIMPLEX.La transmisión simplex o unidireccional es aquella que ocurre en una

dirección solamente, deshabilitando al receptor de responder al transmisor.

Normalmente la transmisión simplex no se utiliza donde se requiere interacción

humano-máquina. Un ejemplo de transmisión simplex son: La radiodifusión de TV

y radio. Un esquema de la transmisión simplex se observa en la Figura 1.14.

Fig. 1.14 Modo de transmisión simplex.

1.6.21.6.2 TRANSMISION SEMIDUPLEX.TRANSMISION SEMIDUPLEX.La transmisión semiduplex o half-duplex permite transmitir en ambas

direcciones; sin embargo, la transmisión puede ocurrir solamente en una dirección

a la vez. Tanto transmisor y receptor comparten una sola frecuencia. Un ejemplo

típico de semiduplex es el radio de banda civil donde el operador puede transmitir

o recibir, no pero puede realizar ambas funciones simultáneamente por el mismo

canal. Cuando el operador ha completado la transmisión, la otra parte debe ser

avisada que puede empezar a transmitir. En la Figura 1.15 se muestra un

esquema de este modo de transmisión.

Fig. 1.15 Modo de transmisión semiduplex.

1.6.31.6.3 TRANSMISION DUPLEX.TRANSMISION DUPLEX.La transmisión duplex permite transmitir en ambas dirección, pero

simultáneamente por el mismo canal. Existen dos frecuencias una para transmitir y

otra para recibir. Ejemplos de este tipo abundan en el terreno de las

Telecomunicaciones, el caso más típico es la telefonía, donde el transmisor y el

receptor se comunican simultáneamente utilizando el mismo canal, pero usando

dos frecuencias. En la Figura 1.16 se muestra este tipo de transmisión.

Fig. 1.16 Modo de transmisión duplex.

1.71.7 TRANSMISION ASINCRONA.TRANSMISION ASINCRONA.La transmisión asíncrona es aquella que se transmite o se recibe un caracter,

bit por bit añadiéndole bits de inicio, y bits que indican el término de un paquete de

datos, para separar así los paquetes que se van enviando/recibiendo para

sincronizar el receptor con el transmisor. El bit de inicio le indica al dispositivo

receptor que sigue un caracter de datos; similarmente el bit de término indica que

el caracter o paquete ha sido completado.

1.81.8 TRANSMISION SINCRONA.TRANSMISION SINCRONA.

Este tipo de transmisión es el envío de un grupo de caracteres en un flujo

continuo de bits. Para lograr la sincronización de ambos dispositivos (receptor y

transmisor) ambos dispositivos proveen una señal de reloj que se usa para

establecer la velocidad de transmisión de datos y para habilitar los dispositivos e

identificar los caracteres apropiados mientras estos son transmitidos o recibidos.

Antes de iniciar la comunicación ambos dispositivos deben de establecer una

sincronización entre ellos. Para esto, antes de enviar los datos se envían un grupo

de caracteres especiales de sincronía. Una vez que se logra la sincronía, se

pueden empezar a transmitir datos.

CONCLUSIONES.CONCLUSIONES.En este capítulo tratamos de dar una breve introducción a lo que son las

redes de Telecomunicaciones, sus aspectos importantes y modos de

funcionamiento.

Para nuestro caso es de gran importancia ya que de esta sección parte a lo

que será la forma en que se transmiten los datos a través de las redes, es decir, la

forma lógica y manejo de la información para ser transmitida.

Básicamente podemos decir que al comienzo de este capítulo se presentó lo

que es una red y la forma en que esta se organiza, dependiendo de las

necesidades que se tengan, así mismo, la forma en que viaja la información en

medios conmutados.

En conjunción con lo anterior, los medios que se utilizan para construir las

redes son de suma importancia, enfocándonos un poco a lo que es fibra óptica

debido a que se trata de un medio sobre el cual se basa la tecnología PDH y SDH.

Y para terminar mostramos los modos y técnicas de transmisión que se

utilizan comúnmente en las comunicaciones. De esta forma nos introducimos al

Capítulo 2, donde se presentaran fundamentos de transmisión digital.

CAPITULO 2CAPITULO 2TRANSMISION DIGITALTRANSMISION DIGITAL

INTRODUCCION.INTRODUCCION.La existencia y demanda de nuevos servicios, los requerimientos de mayor

calidad de las comunicaciones y el incremento de la transmisión de voz, datos e

imágenes, nos conllevan a tener nuevas demandas de sistemas de transmisión

con mayores ventajas que satisfagan o que permitan implementar sistemas que

cubran estas necesidades de comunicación en el mundo actual. Como respuesta

a esto, se definió un nuevo sistema conocido como Jerarquía Digital Síncrona

(SDH).

Esto ha permitido el optimizar los costos e incrementar la calidad de las

telecomunicaciones porque se utilizan sistemas que requieren menos

mantenimiento, son más confiables y tienen mas capacidad para transportar

canales.

Pero además de estas ventajas, tiene la característica de contar con mas

facilidades de administración de red lo cual nos lleva hacia la tendencia a formar

una centralizada y formar una red de redes. La Jerarquía Digital Síncrona será la

infraestructura que permita el transporte de grandes volúmenes de datos, voz e

imágenes a altas velocidades, constituyendo lo que algunas revistas han dado por

llamar la supercarretera de la transmisión de señales digitales.

La transmisión síncrona puede ser vista como la siguiente etapa de la

evolución en las señales de la transmisión jerárquica. Una serie de estándares han

sido inmiscuidos en este desarrollo. Es fundamental analizar algunos conceptos

básicos que nos ayudaran a entender con claridad este tema, es por eso que

estudiaremos en este capitulo la Modulación por Código de Pulsos, así como su

demostración matemática a través del Teorema de Nyquist, la descripción de los

dos tipos de multiplexión y como parte final analizaremos los diversos tipos de

códigos de línea que existen.

2.12.1 MODULACION PCM.MODULACION PCM.La modulación PCM se usa en las transmisiones telefónicas. El ancho de

banda de un canal telefónico es de aproximadamente 4KHz (más precisamente de 300 a 3400 Hz), considerándose que se extiende desde 0 a 4000 Hz. Recordemos que el ancho de banda de un oído humano es de aproximadamente 20 KHz. Sin embargo, a los fines de la transmisión telefónica, 4KHz es suficiente como para

transmitir señales comprensibles, que permitan reconocer la voz del interlocutor y sin ocupar ancho de banda en exceso que como sabemos es un bien muy preciado. Si, por ejemplo, quisiéramos hacerle oír por teléfono a nuestro

interlocutor el sonido de un platillo de batería (16KHz aproximadamente), no sería posible por la limitación del ancho de banda.

Para convertir esta señal analógica telefónica en un sistema PCM, primeramente deberíamos muestrear la señal teniendo en cuenta el criterio de

Nyquist. Por lo tanto, esta señal de 4000Hz de ancho de banda debe muestrearse a una tasa de 8000 muestras por segundo. Cada muestra cuantizada es

representada luego por 8 bits. De manera que hay un total de 256 niveles, que se extienden desde los números binarios 00000000 hasta el 11111111. Como son 8000 muestras por segundo, y cada muestra es representada por 8 bits, en el

lapso de un segundo se transmiten 8 x 8000 = 64000 bits. Es decir, un canal PCM de telefonía tiene una velocidad de transmisión de 64kbits por segundo. Esto

representa una muestra cada 125 µseg (1 dividido 8000).

Mientras se transmita a la velocidad de 64Kbits por segundo se podrá reconstruir la señal original.

En telefonía, se pueden agrupar varios canales PCM multiplexados para formar lo que se conoce con el nombre de trama. Este es un proceso de

multiplexado por división de tiempo (TDM), en el que se muestrean varias señales individuales en diferentes tiempos y se toma una ranura de tiempo definida para la

transmisión de cada muestra sobre un canal común.

Una trama E1 (norma europea) es un conjunto de 32 intervalos de tiempo (canales) PCM multiplexados (30 canales de audio + 1 canal de sincronismo + 1

canal de señalización). Es decir, se transmiten 32 canales intercalados en el tiempo. Como cada canal debe transmitirse a 64Kbits por segundo, al transmitir 32

canales multiplexados es necesario achicar la duración de cada bit.

Cada canal dentro de una trama tiene 8 bits (se llama time slot) y como son 32 canales (32 time slots) por lo tanto resulta 8 x 32 = 256 bits por trama E1.

Como se deben mantener 8000 muestras por segundo pero ahora con 256 bits, resulta 8000 x 256 = 2048000 bits por segundo. O sea 2Mbits/s.

Los time slots de la trama E1 se enumeran desde 0 a 31, reservándose el intervalo 0 para sincronizar la trama y el intervalo 16 para la transmisión de

señalización. Comúnmente se habla de un sistema PCM 30+2.

El sistema Americano tiene una configuración similar pero de 24 canales y a

la trama se la identifica como T1. Repitiendo el análisis anterior se puede ver que

la velocidad de dicha trama es de 1,5 Mbits/s (a la trama se le agrega un bit de

señalización).

La mayoría de las señales sobre las que existe un interés práctico en su

procesado son analógicas. Algunos ejemplos son señales de voz, biológicas,

sísmicas, señales de radar, de sonar etc.

Para poder procesarlas utilizando técnicas de tratamiento digital hay que

convertirlas previamente a formato digital. A este proceso se le conoce como

conversión analógica-digital. Conceptualmente se pueden modelar este proceso

en tres pasos: muestreo, cuantificación y codificación. Veamos en que consiste:

MUESTREOConsiste en realizar una discretización temporal de la señal analógica, esto

es, con el muestreo se convierte la señal en tiempo continuo x(t) en una señal en

tiempo discreto x[n]. La señal discreta no es más que una secuencia de muestras

de la señal continua. Por lo general se trabaja con muestreo periódico que

consiste en tomar muestras cada cierto tiempo fijo que denotamos por Ts (. Figura

2.1). Analíticamente se tiene que:

Fig. 2.1 Muestreo periódico.

CUANTIFICACION.Se trata de ahora de realizar una discretización en amplitud. Un cuantificador

convierte la señal discreta de valores de amplitud continuos, x[n], en una señal de

valores de amplitud discretos, xq [n] (Figura 2.2). El conjunto de valores que puede

tomar la señal en tiempo discreto pasa a ser un conjunto finito de valores. A cada

uno de estos valores se le llama nivel.

Fig. 2.2 Cuantificación.

Un ejemplo de cuantificación seria por ejemplo el que se realiza al aproximar

un número decimal por otro número con sólo una cifra decimal. Realizamos por

tanto una cuantificación cuando hacemos un truncamiento o redondeo de números

decimales (y acotamos el intervalo de valores a aproximar). Siguiendo con este

ejemplo, si tenemos una señal x[n] que toma valores comprendidos entre 0 y 1, y

la cuantificamos al conjunto de niveles {0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1}, se

obtienen las siguientes secuencias xq1[n] y xq2[n]. En la primera se lleva a cabo un

redondeo y en la segunda un truncamiento. Esto se muestra en la Tabla 2.1.

Tabla 2.1 Ejemplos de cuantificación de una señal en tiempo discreto.

A la diferencia entre cada muestra cuantificada y la muestra original se le

llama error de cuantificacion, eq[n]:

eq [n] = xq[n] - x[n]

CODIFICACION.Es el proceso mediante el cual cada valor discreto cuantificado se transforma

en una secuencia binaria de cierto número de bits. Aquí terminara la tarea del

conversor analogico-digital.

Para ello, lo que se hace es asignar a cada uno de los niveles de

cuantificacion una palabra-codigo binaria, a priori. Si b es el número de bits de

cada palabra código y L es el número de niveles, se cumplirá siempre que:

Al dispositivo físico que toma la señal analógica y produce una señal digital,

de acuerdo con el proceso estudiado, se le llama conversor analógico-digital.

En muchos casos es deseable convertir de nuevo las señales digitales a

forma analógica tras el procesado digital. Al proceso de conversión de una señal

digital a una analógica se le conoce como conversión digital-analogica.

Básicamente este proceso consiste en “unir” los valores de la señal digital

mediante algún tipo de interpolación. La calidad del proceso de conversión D/A

(Digital / Analógico) dependerá del tipo de interpolación realizada. Algunos

ejemplos pueden ser:

Aproximación por escalones con un circuito mantenedor

Interpolación lineal

Interpolación cuadratica

En el caso de las señales analógicas con un ancho de banda finito (con una

componente de frecuencia máxima finita) es posible reconstruir la señal original a

partir de sus muestras sin pérdida alguna de información. Existe pues en este

caso una forma optima de interpolación, un interpolador ideal. Sé vera con más

detalle al estudiar más adelante el Teorema de Muestreo de Nyquist.

2.22.2 MUESTRO DE SEÑALES ANALOGICAS.MUESTRO DE SEÑALES ANALOGICAS. Centraremos nuestro análisis en el muestreo periódico o uniforme, que es el

que más se emplea en la práctica. Matemáticamente se describe como:

En esta expresión x[n] es la señal en tiempo discreto obtenida tomando

muestras de la señal en tiempo continuo cada Ts segundos. Al tiempo Ts se le

conoce como periodo o intervalo de muestreo. Al inverso de este tiempo se le

llama frecuencia de muestreo y se le suele denotar por fs:

El valor de fs indica el número de muestras que se toma por segundo y se

mide en hertz (Hz) en el Sistema Internacional.

El muestreo periódico establece una relación entre las variables de tiempo

continuo y discreto, t y n, a través del periodo o la frecuencia de muestreo:

Como consecuencia de esto también existirá una relación entre la variable

frecuencia de las señales analógicas y la variable frecuencia de las señales

discretas. Para determinar esta relación vamos a considerar el muestreo de una

señal analógica sinusoidal real:

Si se muestrea a una velocidad de fs muestras por segundo, resulta la

secuencia:

Observando la secuencia x[n] resulta que su expresión es la de una sinusoide

real en tiempo discreto.

De frecuencia

Esta relación entre las variables frecuencia continua y discreta se cumple de

forma general siempre. Se puede obtener el mismo resultado fácilmente para

señales sinusoidales complejas. También es habitual expresar esta relación

utilizando pulsaciones (frecuencias angulares),

Donde ωd es la pulsación discreta y ωo la pulsación analógica.

De acuerdo con esto, es posible obtener la misma secuencia x[n]

muestreando señales analógicas de frecuencias distintas x1(t) y x2(t). Por ejemplo,

suponga que muestreamos dos señales analógicas de la misma amplitud y misma

fase, para de frecuencias fo1=200 Hz. y fo2=500 Hz. respectivamente. Para ello se

emplea unas frecuencias de muestreo de 1000 Hz en el primer caso y de 2500 Hz

en el segundo. De este modo, las secuencias de muestras x1[n] y x2[n] serán

idénticas y su frecuencia discreta será fd1 = fd2=0.2 u.t.d-1.

Volviendo al estudio de la relación entre las frecuencias continua y discreta

tras el muestreo, surge una importante cuestión con respecto a los rangos de

definición de ambas variables. Vimos que para el conjunto de señales sinusoidales

complejas en tiempo continuo la frecuencia podía tomar valores ente -∞ y +∞. Sin

embargo, en el caso discreto bastaba con considerar el intervalo

-- 0.5 < fd ≤ 0.5

Para tener caracterizada toda la familia completa de sinusoides complejas

discretas. Sustituyendo entonces ahora el valor de fd por fo / fs resulta que tras el

muestreo se ha de cumplir que

Por tanto, la frecuencia de la señal analógica a muestrear debe ser menor

que la mitad de la frecuencia de muestreo empleada. Si se sobrepasa para una

sinusoide real el valor máximo de

Lo que ocurre es que el muestreo introduce ambigüedad y no se podrá

determinar de nuevo la señal original. Se dice entonces que se ha cometido

aliasing o solapamiento espectral.

Estudiemos el efecto de cometer aliasing con un ejemplo de muestreo de

señales sinusoidales reales. Suponga que se muestrea a 40 Hz. Las siguientes

señales analógicas:

Las frecuencias de estas sinusoides son, pues fo1=10 Hz. y fo2=50 Hz.

respectivamente. La expresión matemática de la señal discreta que se obtiene en

cada caso es:

Las señales discretas son iguales. Observe que en el segundo caso la

frecuencia analógica es mayor que la mitad de la frecuencia de muestreo

(f2/2=40Hz.) Si se introducen las secuencias por un conversor digital-analógico

trabajando a 40 Hz., se obtendrá la misma señal analógica xr1(t)= xr2(t)= x1(t). Por

lo tanto, ya no es posible recuperar de nuevo la señal x2 (t) porque se produjo

aliasing.

En resumen, sólo es posible reconstruir sin ambigüedad señales que sean

muestreadas a una frecuencia de muestreo fs que sea mayor que el doble de la

máxima frecuencia de la señal:

Esto es precisamente lo que dice formalmente el Teorema de Muesteo de

Nyquist.

2.32.3 TEOREMA DE MUESTREO DE NYQUIST.TEOREMA DE MUESTREO DE NYQUIST.Dada una señal analógica x(t) de energía finita, con un ancho de banda finito

B=fomax , ésta puede ser muestreada y después ser recuperada totalmente a partir

de sus muestras x[n] si se emplea una frecuencia de muestreo

Así, se recupera x(t) sin pérdida de información utilizando la función de

interpolación

De acuerdo con la siguiente fórmula de interpolación:

La mínima frecuencia fs necesaria para muestrear correctamente cierta señal

se denomina frecuencia de Nyquist:

En el caso de que x(t) esté definida en términos de potencia, entonces se ha

de emplear una frecuencia de muestreo que sea estrictamente mayor que el doble

de la frecuencia máxima:

Cuando se utiliza la frecuencia de Nyquist, la formula de interpolación ideal

puede expresarse así:

La Figura 2.3 ilustra la conversión D/A ideal realizada con esta interpolación.

Se observa como la señal recuperada es la suma de señales tipo sinc centradas

en múltiplos enteros del periodo de muestreo –en los instantes nTs- y cuyas

amplitudes son los valores de las muestras de la señal en dichos instantes, x(nTs).

Fig. 2.3 Recuperación de una señal analógica muestreada a la frecuencia de

Nyquist.

En la práctica, se dispone siempre de un número finito de muestras de la

señal y no es posible generar funciones sinc perfectas, por lo que está fórmula de

interpolación ideal es sólo de interés teórico. Los sistemas reales se implementan

en base a otros métodos de interpolación aproximados.

Es importante mencionar que en los conversores A/D, para evitar el problema

del solapamiento espectral o aliasing, antes de realizar el muestreo se hace pasar

a la señal analógica por un filtro paso bajo de frecuencia de corte:

Así se evita el paso de componentes de la señal de mayor frecuencia que la

máxima permitida por el Teorema de Nyquist. A este sistema se le llama filtro

antialiasing o filtro antisolapamiento.

2.42.4 CUANTIFICACION.CUANTIFICACION.Es el proceso de convertir una señal discreta de amplitud continua en una

señal digital, expresando cada muestra por medio de un número finito de dígitos

(precisión finita).

Al error cometido al representar la señal de valor continuo utilizando un

conjunto finito de valores se denomina error de cuantificación. Para cada muestra

el error será:

Puede por tanto modelarse el funcionamiento de un cuantificador como un

sumador que suma a la señal original x[n] una señal de ruido eq[n] (Figura 2.4). Es

por ello y por sus características estadísticas que también se llama a eq[n] ruido de

cuantificación.

Fig. 2.4 Modelo sumador de un cuantificador

La función que describe la operación de cuantificación se conoce como curva

característica del cuantificador, xq=Q(x), y siempre es una función escalonada.

Esta curva relaciona los valores de las muestras a la entrada con el valor que

toman a la salida del cuantificador.

La Figura 2.5 muestra el ejemplo de un cuantificador con L=8 niveles. Estos

niveles están distribuidos de manera uniforme. A la diferencia que existe entre

niveles consecutivos se la denota Δ y se la conoce como escalón de cuantificación

o resolución.

Fig. 2.5 Curva característica de un cuantificador uniforme.

En la zona normal de funcionamiento del cuantificador, el error estará

siempre acotado por un valor que depende directamente del tamaño del escalón

de cuantificación. Existe un valor mínimo y un valor máximo a la entrada, xmin y

xmax, que limitan la zona donde debe encontrarse la señal para ser correctamente

cuantificada. Esta zona recibe el nombre de zona granular. Si los valores de la

señal sobrepasan estos límites entonces el error cometido no estará acotado. El

efecto observado será un recorte de la señal en los intervalos de tiempo donde se

han superado los límites. A está región de funcionamiento se la conoce como zona

de saturación o sobrecarga.

Llamaremos margen dinámico del cuantificador, 2xm, a

El tamaño del escalón de cuantificación está directamente relacionado con el

margen dinámico y el número de niveles (que a su vez depende del número de

bits por palabra de código):

También se cumple que:

Donde xqmin y xqmax, son los valores cuantificados máximo y mínimo,

respectivamente.

Fijado el margen dinámico, cuanto mayor sea el número de niveles, menor

será el escalón de cuantificación y por tanto el error de cuantificación.

También es importante elegir adecuadamente el margen dinámico en función

de la señal de entrada a digitalizar:

Si se hace pequeño el valor de 2xm, aunque también disminuya el

escalón de cuantificación, la señal puede verse recortada porque entra en

la zona de saturación. Entonces ocurrirá que en vez de conseguir que el

error disminuya, en ciertas zonas se disparará: el error máximo cometido

será muy alto y no estará controlado.

Si 2xm es demasiado grande frente al valor de pico de la señal, entonces

ésta al ser cuantificada sólo utilizará los niveles de cuantificación de menor

valor. El error relativo cometido será muy elevado. Además estaremos

desaprovechando bits, ya que apenas se emplearán las palabras código

de los niveles más altos, t por tanto podría expresarse la misma

información empleando un menor número de bits por nivel.

Para medir la calidad de la conversión A/D, en lo que se refiere a la

cuantificación, se emplea la relación entre las potencias de la señal de entrada y la

del ruido de cuantificación:

Recibe este valor el nombre de relación señal a ruido de cuantificación y se

suele expresar en decibelios:

Evidentemente, cuanto mayor sea la relación señal a ruido, mejor será la

calidad de la conversión.

Bajo los siguientes supuestos es posible llegar a una expresión de la relación

señal a ruido en función del número de bits b y el margen dinámico de

cuantificación 2xm, y del valor cuadrático medio de la señal original δx:

La señal está siempre dentro del margen dinámico del cuantificador. El

ruido de cuantificación estará acotado, se cumplirá que

El número de niveles es suficientemente elevado como para considerar al

ruido de cuantificación estadísticamente independiente de la señal. La

secuencia eq[n] se estudia entonces como una señal aleatoria de

distribución uniforme que se sume a las muestras originales x[n].

En ese caso se puede demostrar que la relación señal a ruido de

cuantificación viene dada por:

Donde se ha puesto que b= log2L. Como ya habíamos visto, esta expresión

también nos muestra que, cuando se trabaja en la zona granular:

Si se aumenta en número de bits, mejora la relación señal a ruido y por

tanto la calidad de la cuantificación realizada.

Si se aumenta el margen dinámico, disminuye la relación señal a ruido.

Como ejemplo, las grabaciones de CD de audio, donde se utiliza una

frecuencia de muestreo de 44.1 khz., 16 bits de codificación por muestra, y un

margen dinámico 2xm≈8δx. Esto proporciona relaciones señal a ruido por encima

de 90dB.

2.52.5 CODIFICACION.CODIFICACION.La codificación se basa en la asociación de un binario único a cada nivel de

cuantificación. Así, si se dispone de L niveles, se necesitarán al menos un número

b de bits tal que

Ya hemos visto que cuanto mayor sea el número de bits, mayor es el número

de niveles de que podemos disponer y mejor será la relación señal a ruido de

cuantificación.

En general, cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo y mayor el número

de bits de cuantificación del conversor A/D, más caro resultará el dispositivo. La

codificación de los niveles puede realizarse de cualquiera forma siempre que cada

nivel quede identificado por un número binario único. A continuación (Tabla 2.2) se

muestran algunos ejemplos típicos de codificación, utilizando un cuantificador de 8

niveles (3 bits por nivel):

Tabla 2.2 Ejemplos de codificación para 8 niveles de cuantificación.

2.62.6 MULTIPLEXION.MULTIPLEXION.La multiplexión es la transmisión simultánea de varios canales de información

separados en el mismo circuito de comunicación sin interferirse entre sí. Para la

comunicación de voz, esto significa dos o más canales de voz en una sola

portadora. Para los sistemas telefónicos significa muchos canales en un sólo par

de cables o en una sola línea de transmisión coaxial. La transmisión simultánea

puede llevarse a cabo por división de tiempo o por división de frecuencia.

2.6.12.6.1 MULTIPLEXION POR DIVISION DE TIEMPO.MULTIPLEXION POR DIVISION DE TIEMPO.La multiplexión por división de tiempo (TDM) es un medio de transmitir dos o

más canales de información en el mismo circuito de comunicación utilizando la

técnica de tiempo compartido. Se adapta bien a las señales binarias que consisten

en impulsos que representan un dígito binario 1 o 0. Estos impulsos pueden ser de

muy corta duración y sin embargo, son capaces de transportar la información

deseada; por tanto, muchos de ellos pueden comprimirse en el tiempo disponible

de un canal digital. La señal original puede ser una onda analógica que se

convierte en forma binaria para su transmisión, como las señales de voz de una

red telefónica, o puede estar ya en forma digital, como los de un equipo de datos o

un ordenador.

En la Figura 2.6 puede verse un diagrama simplificado del sistema TDM con tres canales de información simultáneos. Las señales analógicas se muestrean y

la MAI los transforma en impulsos, y después la MIC codifica los muestreos. Después los muestreos se transmiten en serie en el mismo canal de

comunicación, uno cada vez. En el receptor, el proceso de desmodulación se sincroniza de manera que cada muestreo de cada canal se dirige a su canal

adecuado. Este proceso de denomina múltiplex o transmisión simultánea, porque se utiliza el mismo sistema de transmisión para más de un canal de información, y se llama TDM porque los canales de información comparten el tiempo disponible.

La parte de preparación de la señal y modulación del sistema se denomina

multiplexor (MUX), y la parte de desmodulación se llama desmultiplexor (DE-

MUX). En el MUX, un conmutador sincronizado (interruptor electromecánico)

conecta secuencialmente un impulso de sincronización, seguido por cada canal de

información, con la salida. La combinación de este grupo de impulsos se

denomina cuadro. El impulso de sincronización se utiliza para mantener al

transmisor y al receptor sincronizados, es decir, para mantener en fase el

sincronizador del receptor con el del transmisor. En el DEMUX, un desconmutador

dirige impulsos de sincronización hacia el sincronizador del receptor, y el

muestreo de información envía los impulsos hasta sus canales correctos para su

posterior análisis.

Fig. 2.6 Diagrama simplificado TDM.

Una ventaja de la TDM es que puede utilizarse cualquier tipo de modulación

por impulsos. Muchas compañías telefónicas emplean este método en sus

sistemas MIC/TDM.

2.6.22.6.2 MULTIPLEXION POR DIVISION DE FRECUENCIA.MULTIPLEXION POR DIVISION DE FRECUENCIA.Al igual que la TDM, la multiplexión por división de frecuencia (FDM) se utiliza

para transmitir varios canales de información simultáneamente en el mismo canal de comunicación. Sin embargo, a diferencia de la MDT, la MDF no utiliza

modulación por impulsos. En MDF, el espectro de frecuencias representado por el ancho de banda disponible de un canal se divide en porciones de ancho de banda

más pequeños, para cada una de las diversas fuentes de señales asignadas a cada porción. Explicado de forma sencilla, la diferencia entre los dos sistemas es

ésta: En MDF, cada canal ocupa continuamente una pequeña fracción del espectro de frecuencias transmitido; en MDT, cada canal ocupa todo el espectro

de frecuencias durante sólo una fracción de tiempo.

Fig. 2.7 Multiplexor.

En la Figura se muestra cómo funciona un sistema MDF. En el transmisor (Figura 2.7), las frecuencias de cada canal se cambian por medio de moduladores

y filtros equilibrados. Entonces las salidas de los filtros se alimentan a un MUX, donde se sitúan una junto a otra en un canal de banda ancha para su transmisión

en grupo.

Fig. 2.8 Demultiplexor.

En el receptor (Figura 2.8), un DEMUX cambia los canales a sus frecuencias originales

mediante filtrado. A continuación, las señales filtradas pasan a un modulador equilibrado y después a un filtro PB para su posterior recuperación. Se observa en

la Figura 2.9.

Fig. 2.9 Señales filtradas.

2.6.32.6.3 MULTIPLEXADO ESTADISTICO O ASINCRONO.MULTIPLEXADO ESTADISTICO O ASINCRONO.Es un caso particular de la multiplexación por división en el tiempo. Consiste

en no asignar espacios de tiempo fijos a los canales a transmitir, sino que los tiempos dependen del tráfico existente por los canales en cada momento. Sus

características son:

Tramos de longitud variables.

Muestreo de líneas en función de su actividad.

Intercala caracteres en los espacios vacíos.

Fuerte sincronización.

Control inteligente de la transmisión.

Los multiplexores estáticos asignan tiempos diferentes a cada uno de los

canales siempre en función del tráfico que circula por cada uno de estos canales,

pudiendo aprovechar al máximo posible el canal de comunicación.

2.72.7 CODIGOS DE LINEA.CODIGOS DE LINEA.Teniendo ya la señal discretizada en tiempo (muestreo) y discretizada en

amplitud (cuantificación). Se dispone de una señal  de M símbolos cuya tasa de

transmisión se mide en bits. Para convertir la señal a digital faltaría convertir los

símbolos a bits. Esto implica que los unos y ceros resultantes deben ser

representados con formas de onda específicas que influirán en: Potencia de

transmisión, ancho de banda, facilidad de recuperación del reloj en el receptor,

detección y corrección de errores, etc.

Al hablar de la técnica PCM estamos agrupando distintos procesos que se

realizan dentro de ella. En general, estos procesos son el muestreo, la

cuantización y la codificación. Dentro de cada uno de estos procesos existen

diversas variantes o métodos para realizarlos. A la asignación de formas de ondas

arbitrarias para los unos y  ceros  se le llama Codificación de línea. La transmisión

de datos en forma digital a través de cualquier medio de transmisión implica una

cierta codificación. A esta codificación se realiza sin que exista una modulación se

le conoce como un código de línea en banda base.

Entre estos existen varios métodos o esquemas de codificación los cuales

cuentan con diferentes características como un nivel de corriente directa presente,

la opción de detección de errores, inmunidad a la inversión (por si se invierte

involuntariamente la polaridad). Uno de los efectos más importantes de la

codificación de línea es el ancho de banda, a continuación deduciremos el

espectro de la señal aleatoria que resulta al aplicar sobre la señal muestreada   y

cuantificada un proceso de codificación de línea.

En la Figura 2.10 se muestran las formas de representar los unos y ceros,

para diversos códigos de línea.

Fig. 2.10 Representación gráfica de los diversos códigos de línea

La primera y segunda se les llama NRZ (Non Return to Zero) debido a que el

nivel del uno o el cero es constante durante todo el intervalo de bit (No   baja a

cero). Si es polar, el uno y el cero tienen representaciones opuestas.   La

codificación RZ (Return to Zero) se caracteriza porque a la mitad   del intervalo de

bit el nivel de uno o del cero va a cero. Finalmente el código AMI (Alternate Mark

Inversion) se caracteriza porque los unos van alternando entre +V y –V, mientras

que el cero esta asociado a cero voltios de manera fija; este ultimo código permite

detectar algunos errores de transmisión al detectarse la violación del mismo (2

unos seguidos con un mismo nivel).

Para conseguir la densidad espectral de los diferentes códigos de línea la

representaremos como se muestra en la figura 2.11.

Fig. 2.11 Representación de la densidad espectral.

Algunas características importantes de cada código se pueden visualizar

fácilmente en su función espectral, tanto al observarlas con ejes lineales. La

transformada rápida de Fourier (FFT) será utilizada para analizar los espectros,

utilizando solamente la magnitud de ésta. Sin embargo, se cuenta con varias

codificaciones, algunas son:

RETORNO A CERO (ZR)

NO RETORNO A CERO (NRZ)

AMI

4B3T

HDB3

MANCHESTER Y MANCHESTER DIFERENCIAL

2.7.12.7.1 CODIGO RZ – RETORNO A CERO.CODIGO RZ – RETORNO A CERO.La transmisión de datos de forma digital a través  de  cualquier  medio de

transmisión implica una cierta codificación. Uno de estos códigos es el llamado

Retorno a Cero o RZ. RZ (acrónimo de "Return to Zero") es un código con retorno

al nivel cero, en el cual durante el paso de un bit a otro bit del mismo signo (paso

de "1" a "1" ó de "0" a "0") se vuelve siempre al nivel cero

La grabación de medios magnéticos, utilizando códigos RZ, consiste en

grabar dominios de magnetización inversa, mediante impulsos de corriente en

sentidos contrarios. De este modo se obtienen dos impulsos por cada bit grabado

o detectado: un impulso negativo seguido de uno positivo si se detecta un cero, o

un impulso positivo seguido de uno negativo si se detecta un uno. El tamaño de

los dominios viene determinado por el ancho de los impulsos y por la velocidad

con la que se desplace el medio de grabación.

Las ventajas de este código: tiene grabado el reloj de lectura y permite

diferenciar entre el "1" y el "0". Su inconveniente es que se desperdicia mucho

espacio, pues las zonas desmagnetizadas que existen entre cada dos dominios no

guardan información, con lo que la densidad de almacenamiento que es posible

alcanzar, es muy baja.

El código RB (Return to Bias) es una evolución del código RZ con la variación

de que las zonas desmagnetizadas se polarizan negativamente. Así, un "1" se

representa como en el código RZ, mientras que la falta de señal se interpreta

como un "0", del mismo modo que sucede en el código NRZI.

La codificación RZ se caracteriza porque a la mitad del intervalo de bit el nivel

de uno o del cero  va a cero.

2.7.22.7.2 CODIGO NRZ – NO RETORNO A CERO.CODIGO NRZ – NO RETORNO A CERO.La forma más frecuente y fácil de transmitir señales digitales es mediante la

utilización de un nivel diferente de tensión para cada uno de los bits. Los códigos

que siguen esta estrategia comparten la propiedad de que el nivel de tensión se

mantiene constante durante la duración del bit, es decir, no hay transiciones (no

hay retorno al nivel cero de tensión). Por ejemplo la ausencia de tensión se puede

usar para representar un 0 binario, mientras que un nivel constante y positivo de

tensión puede representar al 1.

En las transmisiones en banda base se utilizan directamente señales digitales

de forma directa, por ejemplo 5 voltios indican "1" y 0 voltios indican "0". El método

más inmediato se denomina código NRZ (no retorno a cero “Non Return to Zero”)

y asigna un nivel alto de tensión para la representación de un 1 lógico y nivel bajo

de tensión para el cero lógico. El segundo, denominado código de no retorno a

cero invertido (NRZI), representa la información por cambio de niveles. De esta

manera, un cambio de nivel se utiliza para representar un 1 lógico y la ausencia de

transición representa la asignación del cero. Los dos mantienen  constante el nivel

de tensión mientras dura un bit. Los datos se codifican mediante la presencia o

ausencia de una transición de la señal al principió del intervalo de duración del bit.

Un 1 se codifica mediante la transición (bajo a alto o alto a bajo) la principio del

intervalo del bit, mientras que un cero se representa por la ausencia de transición.

El NRZI es un ejemplo de codificación diferencial. En esta codificación en

lugar de determinar el valor absoluto, la señal se codifica comparando la polaridad

de los elementos de señal adyacentes. Una ventaja de este esquema es que en

presencia de ruido puede ser más seguro detectar una transición en lugar de

comparar valor con un umbral. Otra ventaja es que en un sistema complicado de

transmisión, no es difícil perder la polaridad de la señal.

La principal limitación de las señales NRZ es la presencia de una

componente de continua y la ausencia de capacidad de sincronización. Estos

métodos no ofrecen al receptor un medio para determinar el ritmo con el que el

emisor envía los bits, es decir, el ritmo del reloj del emisor.

Representaremos cada código de línea por una señal y(t) la cual se puede

representar matemáticamente como la convolución de una señal aleatoria

impulsiva (x(t)) con una señal determinística que para NRZ es un pulso de ancho tb

y para RZ es uno de ancho 0. 5 tb, Algo de esto se indica en la Figura 2.12, y en la

Figura 2.13 se muestra el espectro de una señal codificada en NRZ.

Fig. 2.12 Representación Matemática

Fig. 2.13 Espectro de la señal NRZ

2.7.32.7.3 CODIGO DE LINEA AMI.CODIGO DE LINEA AMI.

En el  código AMI (Transmisión Bipolar ó Alternate Marks Inversion) un 0

binario se representa por ausencia de señal y el 1 binario por pulsos de polaridad

alternante (positivo o negativo). Este tipo de esquema ofrece la ventaja de que la

sincronización es más fácil, de hecho, sólo la aparición de largas cadenas de

ceros la dificulta. Además, no hay componentes de continua en la señal debido a

la alternancia de los pulsos. La alternancia de los unos facilita la detección de

errores.

Es uno de los códigos más empleados en la transmisión digital a través de

redes WAN. Este formato no tiene componente de corriente continua residual y su

potencia a frecuencia cero es nula. Se verifican estos requisitos transmitiendo

pulsos con un ciclo de trabajo del 50% e invirtiendo alternativamente la polaridad

de los bits 1 que se transmiten. Dos valores positivos sin alternancia entre ellos

serán interpretados como un error en la línea. Los 0's son espacios sin presencia

de voltaje. El formato Bipolar es en realidad una señal de tres estados (+V, 0,-V).

Este tipo de esquema tiene las siguientes ventajas:

» En primer lugar, no habrá problemas de sincronización en el caso de que

haya una cadena larga de 1(unos). Cada 1 fuerza una transición por lo que el

receptor se puede sincronizar en dicha transición. Una cadena larga de ceros

todavía es un problema.

» En segundo lugar, ya que los elementos de señal correspondientes a 1

alternan el nivel de tensión, no hay componente continua. Además, el ancho de

banda de la señal resultante es considerablemente menor que el correspondiente

a NRZ.

» Por último, la alternancia entre los pulsos proporciona una forma sencilla de

detectar errores. Cualquier error aislado, tanto si elimina como si introduce un

pulso, significa un incumplimiento de dicha propiedad.

BnZs es un esquema de señalización que aumenta las capacidades del código

AMI reemplazando las secuencias de n 0's binarios consecutivos por una

secuencia preestablecida de símbolos que violan la regla AMI. De esta forma se

incrementa la densidad de unos en el código transmitido. En la Figura 2.14 se

muestran los diagramas para los códigos de línea mencionados anteriormente.

Fig. 2.14 Diagramas de códigos de línea.

2.7.42.7.4 CODIGO 4B3T.CODIGO 4B3T.

Con un servicio BRI, donde el interfase U es una conexión de par trenzado,

se emplean códigos de línea que permiten reducir la tasa de bits, es decir, en un

solo pulso de la señal transmitida se consigue representar más de un bit, con el

objetivo de alcanzar altas velocidades de transmisión sobre la línea sencilla y

económica. Además, estos códigos de línea reducen la diafonía, o modulación

entre diferentes líneas, ya que logran que las señales en la línea tengan

variaciones de amplitud más pequeñas entre pulsos adyacentes.

Los códigos de línea mencionados se nombran como mBnL, lo que significa

que una secuencia de m bits se transmite como n pulsos de señal. Los códigos

empleados con RDSI son el 2B1Q en Norteamérica y el 4B3T en Europa.

Con el código 4B3T (también conocido como MMS 43) se representa cada

grupo de cuatro bits con tres pulsos de señal. Los pulsos pueden tener tres niveles

de tensión; positivo, negativo y nulo, representados como +, - y 0. Esto permite

una tasa de bits de ¾, es decir una reducción de ¼.

2.7.52.7.5 CODIGO HDB3.CODIGO HDB3.El código HDB3 pertenece a los códigos de línea llamados Técnica de

Altibajos. Consiste en sustituir secuencias de bits que provocan niveles de tensión

constantes por otras que garantizan la anulación de la componente continua y la

sincronización del receptor. La longitud de la secuencia queda inalterada, por lo

que la velocidad de transmisión de datos es la misma; además el receptor debe

ser capaz de reconocer estas secuencias de datos especiales. Los objetivos en el

diseño de estas técnicas son:

Evitar la componente en continua.

Evitar las secuencias largas que correspondan a señales de tensión nula.

No reducir la velocidad de datos.

Capacidad para detectar errores.

El esquema de codificación basado en Norteamérica se llama B8ZS y el

utilizado en Europa y Japón es el HDB3, ambos se basan en la codificación AMI.

En el esquema HDB3, se reemplazan las cadenas de cuatro ceros por

cadenas que contienen uno o dos pulsos. En este caso, el cuarto cero se sustituye

por un estado de señal no permitido en el código, este procedimiento se denomina

violación del código.

En las violaciones siguientes, se considera una regla adicional para asegurar

con ello que tengan una polaridad alternante y así no introducir componente en

continua. Si la última violación fue positiva, la siguiente debe ser negativa y

viceversa. Esta condición se determina dependiendo si el número de pulsos desde

la última violación es par o impar y dependiendo de la polaridad del último pulso

anterior a la aparición de los cuatros ceros.

La mayor parte de la energía se concentra en una región estrecha en torno a

la frecuencia correspondiente a la mitad de la razón de datos. Por tanto, estos

códigos son adecuados para la transmisión a altas velocidades. La Tabla 2.3

muestra en resumen la configuración de este tipo de código de línea. Un ejemplo

de una señal codificada con HDB3, se ilustra en la Figura 2.15.

HDB3 (“High Density Bipolar-3 Zeros”):

Número de 1´s desde la última sustitución

PAR IMPAR

Pulso anterior positivo + 00 + + 000 +Pulso anterior negativo - 00 - - 000 -

Tabla 2.3 Configuración HDB3

Fig. 2.15 Representación en código HDB3

2.7.62.7.6 CODIGO MANCHESTER.CODIGO MANCHESTER.En la codificación Manchester, cada período de un bit se divide en dos

intervalos iguales. Un bit binario de valor 1 se transmite con valor de tensión alto

en el primer intervalo y un valor bajo en el segundo. Un bit 0 se envía al contrario,

es decir, una tensión baja seguida de un nivel de tensión alto.

Este esquema asegura que todos los bits presentan una transición en la parte

media, proporcionando así un excelente sincronismo entre el receptor y el

transmisor. Una desventaja de este tipo de transmisión es que se necesita el doble

del ancho de banda para la misma información que el método convencional.

2.7.72.7.7 CODIGO MANCHESTER DIFERENCIAL.CODIGO MANCHESTER DIFERENCIAL.La codificación Manchester Diferencial es una variación puesto que en ella,

un bit de valor 1 se indica por la ausencia de transición al inicio del intervalo,

mientras que un bit 0 se indica por la presencia de una transición en el inicio,

existiendo siempre una transición en el centro del intervalo. El esquema diferencial

requiere un equipo más sofisticado, pero ofrece una mayor inmunidad al ruido. El

Manchester Diferencial tiene como ventajas adicionales las derivadas de la

utilización de una aproximación diferencial.

Todas las técnicas bifase fuerzan al menos una transición por cada bit

pudiendo tener hasta dos en ese mismos periodo. Por tanto, la máxima velocidad

de modulación es el doble que en los NRZ, esto significa que el ancho de banda

necesario es mayor. No obstante, los  esquemas bifase tienen varias ventajas:

» Sincronización: debido a la transición que siempre ocurre durante el

intervalo de duración correspondiente a un bit, el receptor puede sincronizarse

usando dicha transición. Debido a esta característica, los códigos bifase se

denominan auto-sincronizados.}

» No tienen componente en continua.

» Detección de errores: se pueden detectar errores si se detecta una

ausencia de la transición esperada en la mitad del intervalo. Para que el ruido

produjera un error no detectado tendría que intervenir la señal antes y después de

la transición.

Los códigos bifase se usan con frecuencia en los esquemas de transmisión

de datos. Unos de los más conocidos es el código Manchester que se ha elegido

como parte de la especificación de la normalización IEEE 802.3 para transmisión

en redes LAN con un bus CSMA/CD usando cable coaxial en banda base o par

trenzado. El Manchester Diferencial se ha elegido en  la normalización IEEE 802.5

para redes LAN en anillo con paso de  testigo, en las que se usan pares trenzados

apantallados. Figura 2.16

Fig. 2.16 Diferencia entre Manchester y Manchester Diferencial.

2.82.8 TABLAS DE COMPARACION. TABLAS DE COMPARACION. A continuación se presenta en la Tabla 2.3 un comparativo de algunos de los

códigos que se explicaron a detalle en los puntos anteriores, en la tabla se

aprecian los diferentes formatos de acuerdo a cada código.

Definición de los formatos de codificación digital de señales

No retorno a cero (NRZ-L)0 = nivel alto1 = nivel bajo

No retorno a cero invertido (NRZI)0 = no hay transición al comienzo del intervalo (un bit cada vez)1 = transición al comienzo del intervalo

Bipolar AMI0 = no hay señal1 = nivel positivo o negativo alternante

Manchester0 = transición de alto a bajo en mitad del intervalo

1 = transición de bajo a alto en mitad del intervalo

Manchester DiferencialSiempre hay una transición en mitad del intervalo0 = transición al principio del intervalo1 = no hay transición al principio del intervalo

HDB3Igual que el Bipolar-AMI, excepto que cualquier cadena de cuatro ceros  se reemplaza por una cadena que contiene una violación de código.

Tabla 2.3 Comparación de los códigos

CONCLUSIONES.CONCLUSIONES.Las bases teóricas han sido establecidas en el capitulo 1 y 2, es importante

analizar ahora su aplicación en los subsiguientes capítulos. La transmisión PDH es

la primer jerarquía en ser implementada para la transmisión de voz, el diseño y

estructura de la red PDH vino a solucionar los inconvenientes de transmisión que

se requerían hace unas décadas, aprovechando todos los recursos de la misma e

implementando los últimos avances en transmisión, esta red fue propicia para

usarse en los sistemas de transmisión cuando el nivel de trafico era pequeño.

No obstante los servicios proporcionados también crecieron y hasta entonces

se cubrió esta demanda. Pero como era de esperarse las necesidades de

comunicación crecen todavía más y por lo tanto también crece la necesidad de

enriquecer los recursos de la red. Entonces las características de la red PDH

sirven para implementar nuevas y más veloces redes que ahora satisfagan las

demandas. En el capitulo 4 continuaremos con la evolución de las Redes de Alta

velocidad ahora con el estudio de una nueva y más veloz red: la red SDH.

CAPITULO 3CAPITULO 3JERARQUIA DIGITALJERARQUIA DIGITAL

PLESIOCRONAPLESIOCRONA(PDH)(PDH)

INTRODUCCION.INTRODUCCION.A finales de los años 70’s debido a que los sistemas de modulación PCM no

fueron suficientes para transmitir una gran cantidad de información por el mismo

medio de transmisión, surgieron los sistemas de la Jerarquía Digital Plesiócrona

(PDH – Plesiocrhonus Digital Hierarchy), mejor conocidos como multiplexores

digitales de alto orden.

Al aumentar la velocidad de transmisión se tuvo como limitante el ancho de

banda del medio de transmisión, lo cual fue superado con el empleo de terminales

ópticas. Los sistemas PDH procesan flujos digitales provenientes de los sistemas

PCM u otros sistemas, combinándolos en un solo flujo digital de mayor velocidad,

con la única condición de que los flujos digitales entrantes (tributarios) tengan la

misma velocidad nominal entre sí.

La Jerarquía Digital Plesiócrona parece ser simple en sus principios, pero en

la practica existen complicaciones. Cuando se multiplexan un numero de canales

de 2Mbps y estos fueron creados por diferentes equipos, para cada generación

hay una diferencia ligera de velocidad. Así antes de que esos canales puedan

intercalar bits de información “falsa” para compensar tales diferencias de la

velocidad.

Los bits de información falsa o bits de justificación son reconocidos cuando la

demultiplexación ocurre y rechazados para obtener la señal originalmente es un

proceso conocido como operación plesiócrona. Esto ocurre también en los niveles

de jerarquía de multiplexado, así los bits de justificación son adicionados para

cada paquete. El uso de operación plesiócrona por toda la jerarquía fue llevado ala

adopción del termino Jerarquía Digital Plesiócrona.

La reducción en el costo de los circuitos integrados y los avances en la

transmisión por fibras ópticas condujeron a un explosivo incremento de los enlaces

PDH con una relativa eficiencia de los costos. Sin embargo, el problema era que

aun cuando la malla de los enlaces se incrementaba cada día más y más,

realmente no se estaba conformando lo que era una red. No existía flexibilidad, ni

facilidades de control o de administración.

En PDH no se tienen las facilidades de insertar o segregar canales. Si se

desea hacer esto, por ejemplo al sacar una señal de 2Mbps de un flujo de

140Mbps se tendrían que instalar todos los multiplexores para bajar la señal de

cuarto a primer orden.

Otra deficiencia del PDH es la falta de capacidad de monitoreo. Las

administraciones telefónicas se ven presionadas para dar a sus abonados mas

calidad de servicio y en este aspecto ala red PDH le falta mucha información para

tener las facilidades de administración y supervisión de redes necesarias.

Estas limitaciones no son tan críticas para una red que básicamente maneja

servicios de red para voz, para los nuevos servicios principalmente de transmisión

de datos, vídeo y otros, la red PDH empieza a ser ineficiente.

3.13.1 JUSTIFICACION POSITIVA.JUSTIFICACION POSITIVA.En PDH cada velocidad de transmisión debe tener una exactitud en

frecuencia de +/- 50 ppm a +/- 15 ppm dependiendo del nivel jerárquico. Este

requerimiento, puede ser satisfecho por los equipos de transmisión PDH usando

osciladores internos de cristal de cuarzo de bajo costo, que pueden funcionar sin

necesidad de sincronización por parte de una fuente externa común. Debido a

que cada multiplexor PDH incluye adaptación de velocidad para las señales

tributarias usando justificación positiva, no existe acumulación de tolerancias de

frecuencias, de manera que la velocidad de transmisión original es recuperada ala

salida del multiplexor. Variaciones de fase de la señal de reloj debidas ala

adaptación de la señal de reloj pueden ser reducidas usando lazos de amarre de

fase.

En una red asíncrona los relojes de los equipos son independientes. La

temporización de frecuencias tienen el mismo valor nominal de 2048 Kbps; sin

embargo, en ellas hay variaciones alrededor de este valor y son contenidas dentro

de los límites especificados. Debido a estas variaciones las señales son llamadas

señales Plesiócronas.

En la Figura 3.1 se muestra la diferencia entre las señales plesiócronas y

las señales síncronas. Haciendo una analogía, suponemos que los camiones son

tributarios que entrarán a un andén de carga para que su información sea

transportada a un camión más grande. En el ambiente plesiócrono los camiones

entrarán desfasados en instantes de tiempo pequeños. Por el contrario, en el

ambiente síncrono los camiones llegarán al mismo tiempo.

Fig. 3.1 Señales plesiócronas y síncronas.

En las señales plesiócronas se tienen velocidades nominales similares, pero

con tolerancia y fase diferentes, por lo que el reloj del sistema del equipo

Trib 1

SEÑALES PLESIOCRONAS

Trib 2

Trib 3

Trib 4

Trib 1

SEÑALES SINCRONAS

Trib 2 Trib 3

Trib 4

multiplexor hace uso de un sistema de justificación por pulsos positivos, como se

muestra en la Figura 3.2.

Fig. 3.2 Justificación por pulsos positivos.

3.23.2 NIVELES JERARQUICOS PDHNIVELES JERARQUICOS PDHEn los años 70’s, comenzó a usarse la jerarquía PDH sistemas de primer

orden en donde un canal telefónico se muestrea, se cuantifica y se codifica para

formar un tren de datos con una velocidad de 64 Kbit/s que después se combinará

(Multiplexación por División en el Tiempo TDM) a velocidades mayores,

agregándose canales de sincronía, alarmas y de señalización. Esto se llama

entrelazado secuencial de bits.

3.2.13.2.1 ESTANDAR EUROPEO.ESTANDAR EUROPEO.Después, para evitar un excesivo número de enlaces de 2 Mbit/s, se decidió

implementar jerarquías de multiplexación superiores. El estándar adoptado en

Europa fue el incluir la combinación de cuatro canales de 2 Mbit/s para formar un

canal de 8 Mbit/s. Aquí, la forma de entrelazado de la información es bit a bit.

SEÑAL DEENTRADA

SEÑAL DESALIDA BIT DE

RELLENO

HUECO DE RELOJ

Para satisfacer la necesidad del constante aumento de troncales se crearon otros

niveles de multiplexación que son los de 34 Mbit/s, 140 Mbit/s y 565 Mbit/s.

Comenzando por 2 Mbit/s y terminando por 565 Mbit/s, es a lo que conocemos

como las jerarquías europeas de primero a quinto orden (ver Figura 3.3) PDH de

Jerarquía Europea y Americana. La Tabla 3.1 muestra la jerarquía europea.

3.2.23.2.2 ESTANDAR AMERICANO.ESTANDAR AMERICANO.Mientras los europeos planeaban sus jerarquías de transmisión, una cosa

similar hacían los americanos para tener su propia jerarquía. Esta jerarquía difiere

en que su velocidad base es más baja y por tanto sus múltiplos serán también

distintos (ver Figura 3.3) A los DS-n se les conoce también como T-n. Estas

velocidades de la jerarquía americana se muestran en la Tabla 3.2:

Nivel Velocidad Kbit/sDS-1 1544DS-2 6312DS-3 44736DS-4 274176

Tabla 3.2 Jerarquía Americana

Nivel Velocidad kbit/sLo. Orden 20482o. Orden 84483o. Orden 343684o. Orden 1392645o. Orden 564992

64 kb/s

DS0

E0 x24

DS1 1544 kb/s

6312 kb/sDS2

44736 kb/sDS3

27417 kb/s

x 4

x 7

x 6

E1

E2

E3

E4

E.U.A. JAPON EUROPA

2048 kb/s

8448 kb/s

34368 kb/s

139264 kb/s

x 4

x 4

x 432064 kb/s

97728 kb/s

x 3

x 5

DS4

Fig. 3.3 Jerarquía de transmisión Europea y Americana

3.2.33.2.3 DIFERENCIAS ENTRE LAS JERARQUIAS.DIFERENCIAS ENTRE LAS JERARQUIAS.Estas diferencias entre las jerarquías, europea y americana, provocan que

sea caro y difícil el trabajar con ambas jerarquías. En ambos casos, el tren de

datos básico tiene una velocidad de 64 Kbit/s. En el estándar Americano se

denomina DS0 y en el Europeo E0.

3.33.3 ESTRUCTURA DEL NIVEL JERARQUICO A 1.544 Mbps.ESTRUCTURA DEL NIVEL JERARQUICO A 1.544 Mbps.La jerarquía DS1 consiste de un múltiplex que maneja 24 canales telefónicos

con señalización dentro del estándar americano, para esta velocidad, se define

una trama con 193 bits cuya duración vale:

s

Los bits como se indica en la Tabla 3.3, se numeran desde el 1 hasta el

193, el primer bit de la trama se denomina BIT F que tiene varias funciones, como

la de alineamiento de trama, monitoreo y manejo de datos. Se presenta cada inicio

de trama en las posiciones 1, 194, 387....4440.

En las tramas 4, 8, 12, 16, 20, 24 de cada multitrama, el BIT F toma los

valores 0, 0, 1, 0, 1, 1 para constituir la palabra de alineamiento de trama (Frame

Alignment Word) que utiliza el multiplexor para sincronizarse y establece una

forma cíclica para poder extraer los bits de datos m a más de los correspondientes

el binario 1 y se le realiza enseguida el proceso de multiplicación/división anterior.

El residuo resultante se compara BIT a BIT con el CRC-6 que se recibe a

continuación. El BIT m está disponible para la transmisión de datos DATA LINK

DL, éste es un BIT que se emplea para la supervisión entre los terminales que

operan a 1544 Kb/s.

Permite en consecuencia el establecimiento de un canal de comunicación

que puede llevar información de canal libre, canal ocupado o pérdida de

alineamiento. El BIT F se utiliza 12 veces quedando a disposición otros 6 bits F.

Estos bits restantes se emplean para realizar el código cíclico de chequeo (Cyclic

Redundancy Check) CRC-6 que es un método empleado para el monitoreo de la

calidad del enlace.

Trama Numero deBIT

FAW DL CRC Muestreo Señalización

1 1 - M - 1-8 -2 194 - - C1 1-8 -3 387 - M - 1-8 -4 580 0 - - 1-8 -5 773 - M - 1-8 -6 966 - - C2 1-7 A7 1159 - M - 1-8 -8 1352 0 - - 1-8 -9 1545 - M - 1-8 -10 1738 - - C3 1-8 -11 1931 - M - 1-8 -12 2124 1 - - 1-7 B13 2317 - M - 1-8 -14 2510 - - C4 1-8 -15 2703 - M - 1-8 -16 2896 0 - - 1-8 -17 3089 - M - 1-8 -18 3282 - - C5 1-7 C19 3475 - M - 1-8 -20 3668 1 - - 1-8 -21 3861 - M - 1-8 -22 4054 - - C6 1-8 -23 4247 - M - 1-8 -24 4440 1 - - 1-7 D

Tabla 3.3 Trama básica a 1.544 Mbps.

3.3.13.3.1 ALINEAMIENTO DE TRAMA AL NIVEL DE 1.544 Mb/s.ALINEAMIENTO DE TRAMA AL NIVEL DE 1.544 Mb/s.En dicha trama, se coloca una etiqueta en particular que define la palabra de

alineamiento de trama FAW Frame Alignment Word. En el lado de recepción, un

circuito particular detecta la presencia correcta o incorrecta de dicha palabra que

es empleada para el sincronismo. Deben transcurrir 4 tramas continuas en las que

no se encuentre la palabra de alineamiento antes de poder declarar la condición

de fuera de alineamiento, una vez localizada correctamente, el sistema debe

sincronizarse. A continuación, se transmite a la estación corresponsal una

secuencia de 16 bits 1111111100000000 en la posición del Bit M de la multitrama

para darle a conocer que ha recuperado la señal de sincronismo.

3.43.4 ESTRUCTURA DEL NIVEL JERARQUICO DE 2.048 Mbps.ESTRUCTURA DEL NIVEL JERARQUICO DE 2.048 Mbps.En las jerarquías del sistema europeo, el primer nivel, denominado E1, de

2048 Kb/s, está conformado por una trama de 256 bits, donde los primeros 8,

pertenecientes a la primera ranura de tiempo, tienen una función específica como

se indica en la Tabla 3.4:

BIT NO. 1 2 3 4 5 6 7 8TRAMAS ALTERNAS

CON SEÑAL DE ALINEAMIENTO FAW Si 0 0 1 1 0 1 1

SIN SEÑAL DEALINEAMIENTO FAW Si 1 A S4 S5 S6 S7 S8

Tabla 3.4 Trama básica a 2.048 Mbps.

Descripción de los bits de tramas que incluyen la palabra de alineamiento

FAW Frame Alignment Word, el primero es un BIT para uso internacional que

cuando se sale de la frontera, debe fijarse en valor 1. Los restantes bits fijos

0011011 forman la palabra de alineamiento de las tramas pares que se reciben

cada 125 sec, dando así origen a uno de los varios parámetros que fijan el

sincronismo del multiplexor.

Descripción de los bits de tramas que no incluyen la palabra de alineamiento

FAW. El BIT Si es para uso internacional, siendo asignado como una opción de

empleo para uso del CRC-4 o fijado en el estado 1 para proveer protección contra

la simulación de la palabra de alineamiento. El segundo BIT se mantiene siempre

en valor 1. El tercer BIT denominado BIT A, es un BIT de supervisión del enlace

que permanece en estado 0 cuando no existe nada anormal y cambia al estado 1

en condición de falla. Por tanto es un BIT de supervisión o de alarma. Los bits

restantes S4, S5, S6, S7, S8, pueden emplearse para servicios en los sistemas

punto a punto, así por ejemplo, si se utilizara el BIT S4 para servicios, este pudiera

trabajar un enlace de datos a 4 Kbit/s para propósitos de mantenimiento y

monitoreo. Los bits restantes pueden ser usados para uso nacional. Al igual de lo

que se dijo anteriormente, si salen de la frontera como parte de un circuito

internacional, se deben fijar en estado 1.

3.4.13.4.1 ALINEAMIENTO DE TRAMA AL NIVEL DE 2.048 Mbps.ALINEAMIENTO DE TRAMA AL NIVEL DE 2.048 Mbps.Se considera pérdida de la palabra de alineamiento de trama FAW cuando se

recibe en forma incorrecta la palabra de alineamiento durante tres tramas

consecutivas regresa a la condición de sincronismo cuando al recibirse en forma

correcta la palabra de sincronismo, se detecta a continuación la presencia de un 1

en la posición del BIT 2 de la ranura de tiempo cero ts0 asociado con las tramas

que no contienen FAW.

3.4.23.4.2 DESCRIPCION DEL PROCEDIMIENTO CRC-4.DESCRIPCION DEL PROCEDIMIENTO CRC-4.Como observa en la Tabla 3.5 en una multitrama existen 16 tramas, de las

cuales unas son pares y contienen la palabra de alineamiento FAW y otras

impares que no la contienen, permitiendo en consecuencia el empleo del BIT Si

cuatro veces cada mitad del tiempo de multitrama. Como su aparición es cíclica,

se puede utilizar para manejar mensajes periódicos con un cierto contenido de

información.

Submultitrama Trama No BIT 1 2 3 4 5 6 7 8I 0 C1 0 0 1 1 0 1 1

1 0 1 A S4 S5 S6 S7 S8

2 C2 0 0 1 1 0 1 13 0 1 A S4 S5 S6 S7 S8

4 C3 0 0 1 1 0 1 15 1 1 A S4 S5 S6 S7 S8

6 C4 0 0 1 1 0 1 17 0 1 A S4 S5 S6 S7 S8

II 8 C1 0 0 1 1 0 1 19 1 1 A S4 S5 S6 S7 S8

10 C2 0 0 1 1 0 1 111 1 1 A S4 S5 S6 S7 S8

12 C3 0 0 1 1 0 1 113 E 1 A S4 S5 S6 S7 S8

14 C4 0 0 1 1 0 1 115 E 1 A S4 S5 S6 S7 S8

Tabla 3.5 Procedimiento CRC–4.

Según ésta Tabla, el primer Bit de las tramas pares se encuentra disponible

cada 250 s y se presenta en forma cíclica 4 veces en la subtrama. Este Bit se

utiliza para las funciones de monitoreo y del proceso de chequeo de redundancia

cíclica CRC-4 que maneja un bloque de 2048 bits o sea la mitad de los 4096 bits

que forman la multitrama.

Con estos bits se transmite el mensaje C1, C2, C3, C4 que forma una

palabra que se transmite en la submultitrama n con un valor dado por el residuo

que resulta luego de multiplicar por x4 y dividir módulo-2, el polinomio generado

por el registro de desplazamiento que se utiliza para obtener la representación

polinomial de la submultitrama anterior n-1 de la forma x4 + x + 1.

Para representar el contenido de dicho bloque como un polinomio, el primer

BIT de cada bloque que pertenece a una subtrama tal como el de la trama 0 y 8 es

el BIT de mayor significado y el último, el de menor significado. En el proceso de la

transmisión, se realiza un procedimiento de codificación que tiene en cuenta los

siguientes pasos:

Los 4 bits del CRC-4 se reemplazan por 0.

Se realiza el proceso de multiplicación/división módulo-2 mencionado.

El residuo que resulta del proceso anteriormente descrito se inserta en la

siguiente submultitrama.

En la recepción, se realiza el proceso opuesto realizado en la transmisión o

sea un procedimiento de descodificación. Esto es:

Extracción de los bits CRC-4 y reemplazo por 0 para realizar el proceso

de multiplicación/división módulo-2.

El residuo que se obtiene se almacena y se compara bit a bit con el valor

del CRC-4 que se recibe en la siguiente submultitrama.

Si el residuo calculado es igual al valor de los bits que se reciben en la

siguiente submultitrama, ello es indicativo de que la subtrama recibida se

encuentra libre de error.

En la Figura 3.4 se presenta un registro de desplazamiento que genera un

polinomio de la forma x4 + x + 1, normalmente usado para la implementación del

CRC-4. Según se indicó anteriormente, al inicio de la transmisión los bits c1 a c4

de la primer submultitrama se ponen en estado 0.

Cuando el último Bit o sea el Bit 256 que pertenece a la trama 7 y el 256 de

la trama 15 se presenta a la entrada del registro de desplazamiento, se tiene

entonces disponible un determinado valor en las salidas del CRC-4 que se

transmiten en la submultitrama n+1.

Fig. 3.4 Registro de Desplazamiento.

3.53.5 ESTRUCTURA DEL SEGUNDO NIVEL JERARQUICO DEESTRUCTURA DEL SEGUNDO NIVEL JERARQUICO DE

8.4 Mbps.8.4 Mbps.El nivel de multiplexación de segundo orden E2 corresponde a la Velocidad

de 8448 kbits/s y a los Estados Unidos y Japón es de 6312 kbits/s. En la

Multiplexación de segundo nivel E2 operando a la Velocidad de 8448 kbits/s con

empleo de justificación positiva, las características que presenta este nivel de

multiplexación son resumidas a continuación:

Velocidad 8448 kbits/s.

Tolerancia 30 ppm.

Número de tributarios 4.

Estructura de trama según se indica en la Tabla 3.6.

Se observará que la velocidad por tributario resulta con un valor menor y no

corresponde al valor nominal de 2048 kbits/s que existe a la entrada del

multiplexor. Esto implica que si se utilizan determinados bits para el proceso de

justificación, algunos de estos se emplearan para llevar información. Este caso

corresponde a un proceso de justificación positiva.

SUBGRUPO I NÚMERO DE BITPALABRA DE ALINEAMIENTO 1111010000

1 A 10

ALARMA REMOTA 11USO NACIONAL 12TRIBUTARIOS 13 A 212

SUBGRUPO II NÚMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ1 1 A 4TRIBUTARIOS 5 A 212

SUBGRUPO III NÚMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ2 1 A 4TRIBUTARIOS 5 A 212

SUBGRUPO IV NÚMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ3 1 A 4BITS PARA JUSTIFICACIÓN 5 A 8TRIBUTARIOS 9 A 212

Tabla 3.6. Trama a 8.448 Mbps

Velocidad/tributario = 2042264 bits/s

Los bits con función de control de justificación CJ3 que se muestran en la

Tabla son cuatro para todos los tributarios.

En la Figura 3.5 consideremos primero que cada tributario de 2048 kbits/s

tiene de acuerdo al ITU-T una tolerancia de 50 ppm, esto implica 102 bits/s

arriba o abajo del valor nominal de 2.048 Mbits/s. La Figura 3.5 muestra para cada

tributario el rango esperado de velocidades.

Vel. con just = (205 bits/trib+1 bit de just/trib)/ttrama = 2052226 bits/s

Vel. sin just = (205 bits/tributario)/ttrama = 2042264 bits/s

Fig. 3.5 Rango de velocidades permisible.

Los bits de control son para que el receptor conozca si el BIT o bits que

vienen en la posición de bits disponibles para justificación son o no bits de

información y a cuál de los 4 tributarios puede corresponde cada uno.

3.6 ESTRUCTURA DEL NIVEL JERARQUICO DE 6.312 Mbps.3.6 ESTRUCTURA DEL NIVEL JERARQUICO DE 6.312 Mbps.En la multiplexación de segundo nivel a la Velocidad de 6312 kbits/s con

justificación positiva, las características que presentan este segundo nivel utilizado

en los Estados Unidos y Japón son dadas a continuación en la Tabla 3.7:

Velocidad 6312 kbits/s

Tolerancia 30 ppm.

En donde se observa que la velocidad por tributario figura con un valor

mayor al valor nominal de 1544 kbits/s aplicado a la entrada del multiplexor. Esto

implica que algunos de los bits de justificación no llevan información y por tanto

serán bits de relleno.

Para destinar un BIT de justificación en el tributario j, se emplea la posición

del primer BIT de la primer ranura de tiempo del mismo tributario j que sigue a

continuación de la palabra f1. Esto implica que hay necesidad de esperar cuatro

tiempos de trama para insertar el BIT de justificación. Por consiguiente,

SUBGRUPO I NÚMERO DE BITPALABRA DE ALINEAMIENTO DE MULTITRAMA *

1

TRIBUTARIOS 2 A 49SUBGRUPO II NÚMERO DE BIT

CONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ1 1TRIBUTARIOS 2 A 49

SUBGRUPO III NUMERO DE BITPALABRA DE ALINEAMIENTO ** 1TRIBUTARIOS 2 A 49

SUBGRUPO IV NÚMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ2 1TRIBUTARIOS 2 A 49

SUBGRUPO V NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ3 1TRIBUTARIOS 2 A 49

SUBGRUPO VI NUMERO DE BITPALABRA DE ALINEAMIENTO *** 1TRIBUTARIOS 2 A 49

Tabla 3.7. Valores de Velocidad de Justificación.

La trama sencilla con total de 294 bits se repite 4 veces para formar una

multitrama. Por consiguiente, durante cada paso se permite la inserción

de un BIT que adopta la secuencia 011y (y = patrón x, que se emplea

como BIT de supervisión de alarma).

Representa una palabra de un BIT que toma el valor f0= 0

Representa una palabra de un BIT que toma el valor f1 = 1

De suerte a que todos los tributarios parecieran venir del mismo reloj. La

Figura 3.6 presenta en forma gráfica la estructura de la trama de 6312 kbits/s que

es en esencia una representación gráfica de los datos de la Tabla 3.7.

Fig. 3.6 Estructuración del segundo nivel jerárquico.

3.6.1 MULTIPLEXACION DE TRES TRIBUTARIOS E1.3.6.1 MULTIPLEXACION DE TRES TRIBUTARIOS E1.Previendo la necesidad de multiplexar tributarios de primer orden europeos

en el segundo orden jerárquico de los Estados Unidos, se consideran tres

tributarios a la Velocidad de 2048 kbits/s con tolerancias de 50 ppm para ser

multiplexados en un tren de 6312 kbits/s con tolerancia comprendida entre 30

ppm. La tabla 3.8 presenta la estructura que debe guardar el multiplexor de 6312

kbits/s para multiplexar 3 tributarios de primer orden europeos.

Este hecho permite manejar una Velocidad de justificación máxima de:

SUBGRUPO I NUMERO DE BITPALABRA DE ALINEAMIENTO 111010000

1 a 9

TRIBUTARIOS 10 A 68SUBGRUPO II NUMERO DE BIT

SUPERVISIÓN DE ALARMA 1BITS DE PARIDAD * 2BITS DE USO INTERNACIONAL ** 3TRIBUTARIOS 4 A 168

SUBGRUPO III NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ1 1 A 3TRIBUTARIOS 4 A 168

SUBGRUPO IV NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ2 1 A 3TRIBUTARIOS 4 A 168

SUBGRUPO V NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ3 1 A 3BITS DISPONIBLES PARA JUSTIFICACIÓN

4 A 6

TRIBUTARIOS 7 A 168Tabla 3.8 Valores de Velocidad de Justificación.

Lo anterior se representa gráficamente con ayuda de la Figura 3.7. En ésta

figura cada bit de servicio se presenta o está disponible cada tiempo de trama lo

que implica que en caso de utilizarse para la transmisión de datos, la velocidad

que puede manejar es de 7485 bit/s.

CONTROL DE JUSTIFICACION

TRAMA = 843 BITIOS

FAW 111010000 SERV

9 159

168

1656 3

171

JUSTIFICACION

= 133.6 us

165 3 165

TRAMAt

168 168

16233

168

Fig. 3.7 Estructuración de la trama a 6.312 Mbits/s.

3.7 ESTRUCTURA DE LA TRAMA DEL TERCER NIVEL3.7 ESTRUCTURA DE LA TRAMA DEL TERCER NIVEL

EUROPEO DE 34.36 Mbps.EUROPEO DE 34.36 Mbps.Se considera sólo la multiplexación de 4 tributarios de 8448 kbits/s. La

velocidad y tolerancia es dada a continuación:

Velocidad 34368 kbits/s

Tolerancia 20 ppm que corresponde a una tolerancia en la Velocidad o

en la frecuencia del reloj de 607 bits/s o 607 Hz, donde la estructura

de trama correspondiente se muestra en la Tabla 3.9 y su representación

gráfica en la Figura. 3.8

SUBGRUPO I NUMERO DE BITPALABRA DE ALINEAMIENTO 1111010000

1 A 10

SUPERVISIÓN DE ALARMA 11BITS DE USO INTERNACIONAL ** 12 A 14USO INTERNACIONAL 15TRIBUTARIOS 16 A 387

SUBGRUPO II NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ1 1 A 4TRIBUTARIOS 5 A 384

SUBGRUPO III NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ2 1 A 4

TRIBUTARIOS 5 A 384SUBGRUPO IV NUMERO DE BIT

CONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ3 1 A 4BITS DISPONIBLES PARA JUSTIFICACIÓN

5 A 8

TRIBUTARIOS 9 A 384Tabla 3.9 Trama del Tercer Nivel Europeo de 34.368 Mbps.

En este caso la Velocidad por tributario de:

Este valor representa 29.068 kbits/s por debajo de la Velocidad nominal de

tributario de 8448 kbits/s. Naturalmente ocasiona la necesidad de un proceso de

justificación permite ajustar las diferencias de Velocidad permitidas para cada uno,

con el bit de justificación disponible cada tiempo de trama, se puede transportar

información a la Velocidad de:

Fig. 3.8 Estructuración de la trama de 34.368 Mbits/s.

3.8 ESTRUCTURA DEL TERCER ORDEN DE VELOCIDAD3.8 ESTRUCTURA DEL TERCER ORDEN DE VELOCIDAD

DE 32.064 MbpsDE 32.064 MbpsEl múltiplex DS2 operando a la Velocidad de 6312 kbits/s es el punto de

separación entre la estructura de multiplexación seguida por los Estados Unidos y

Japón. En el primero, el tercer nivel alcanza el valor de 44736 kbits/s mientras que

aquel que corresponde al Japón es de 32064 kbits/s. La tolerancia considera un

valor dentro de 10 ppm; la estructura de la trama se muestra en la Tabla 3.11

mientras que su representación gráfica es la que se indica en la Figura. 3.8

NUMERO DE TRIBUTARIOS 5SUBGRUPO I NUMERO DE BIT

PALABRA DE ALINEAMIENTO 11010 1 A 5TRIBUTARIOS 6 A 320

SUBGRUPO II NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ1 1 A 5TRIBUTARIOS 6 A 320

SUBGRUPO III NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ2 1 A 5TRIBUTARIOS 6 A 320

SUBGRUPO IV NUMERO DE BITPALABRA DE ALINEAMIENTO 00101 1 A 5

TRIBUTARIOS 6 A 320SUBGRUPO V NUMERO DE BIT

CONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ3 1 A 5TRIBUTARIOS 6 A 320

SUBGRUPO VI NUMERO DE BITBITS DISPONIBLES PARA JUSTIFICACIÓN Y ALARMA

1 A 5

TRIBUTARIOS 6 A 320Tabla 3.11. Trama de Tercer Orden de 32.064 Mbps.

Fig. 3.8. Estructuración del tercer orden a 32.064 Mbits/s.

Cada tiempo de trama alcanzan una Velocidad de:

VELOCIDAD = 378 bits59.9E - 6

= 6312600 bits / sec

Esta Velocidad es mayor que la Velocidad nominal de 6312 kbits/s debida a

cada tributario lo que indica que los bits adicionales son bits de relleno y no de

información, lo que implica un proceso de justificación positiva.

3.9 ESTRUCTURA DE LA TRAMA DEL NIVEL JERARQUICO A3.9 ESTRUCTURA DE LA TRAMA DEL NIVEL JERARQUICO A

44.73 Mbps.44.73 Mbps.Corresponde al tercer nivel digital DS3 de los Estados Unidos se obtiene

multiplexando siete tributarios a la velocidad nominal de 6312 kbits/s en la

estructura de trama indicada en la Tabla 3.12 donde su representación gráfica se

muestra en la Figura 3.9

La estructura indica una Velocidad/tributario de:

Esta es una Velocidad mayor que la debida a cada uno de los tributarios y

por tanto se necesita de un proceso de justificación positiva.

Fig. 3.9 Estructuración de la trama a la velocidad de 44.736 Mbits/s.

SUBGRUPO I NUMERO DE BITPALABRA DE ALINEAMIENTO DE MULTITRAMA

1

TRIBUTARIOS 2 A 85SUBGRUPO II NUMERO DE BIT

PALABRA DE ALINEAMIENTO DE TRAMA 1TRIBUTARIOS 2 A 85

SUBGRUPO III NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ1 1TRIBUTARIOS 2 A 85

SUBGRUPO IV NUMERO DE BITALINEAMIENTO DE TRAMA 1TRIBUTARIOS 2 A 85

SUBGRUPO V NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ2 1TRIBUTARIOS 2 A 85

SUBGRUPO VI NUMERO DE BITALINEAMIENTO DE TRAMA 1TRIBUTARIOS 2 A 85

SUBGRUPO VII NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ3 1TRIBUTARIOS 2 A 85

SUBGRUPO VIII NUMERO DE BIT

ALINEAMIENTO DE TRAMA 1TRIBUTARIOS 2 A 85

Tabla 3.12 Trama Múltiplex a 44.736 Mbps.

3.10 ESTRUCTURA DE LA TRAMA A LA VELOCIDAD DE 3.10 ESTRUCTURA DE LA TRAMA A LA VELOCIDAD DE

139.26 Mbps139.26 Mbps Se considera en este estudio la multiplexación de cuatro tributarios de 34368

kbits/s de la jerarquía europea E4 tiene los valores dados a continuación, la

estructura de la trama se muestra en la Tabla 3.10.

Velocidad 139264 kbits/s

Tolerancia 15 ppm que corresponde a una tolerancia en la Velocidad

de 2089 bits/s.

SUBGRUPO I NÚMERO DE BITPALABRA DE ALINEAMIENTO 111110100000

1 A 12

SUPERVISION DE ALARMA 13BITS DE USO INTERNACIONAL 14 A 16TRIBUTARIOS 17 A 488

SUBGRUPO II NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACION CJ1 1 A 4TRIBUTARIOS 5 A 488

SUBGRUPO III NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACION CJ2 1 A 4TRIBUTARIOS 5 A 488

SUBGRUPO IV NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACION CJ3 1 A 4TRIBUTARIOS 5 A 488

SUBGRUPO V NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACION CJ4 1 A 4TRIBUTARIOS 5 A 488

SUBGRUPO VI NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACION CJ5 1 A 4BITS DISPONIBLES PARA JUSTIFICACION

5 A 8

TRIBUTARIOS 9 A 488Tabla 3.10 Trama Múltiplex a 139.264 Mbps.

La estructura de la trama se muestra en la Tabla 8 donde su representación

gráfica se da en la Figura 3.8 con una velocidad de:

Este valor se encuentra por debajo de la velocidad nominal demandando la

técnica de justificación para ajustar la velocidad sin que ocurra pérdida de

información. La trama asigna 4 bits de servicios donde el bit 13 es para señalizar

el estado de alarma al multiplexor remoto. Los restantes son utilizados para

transmisión de datos.

Fig. 3.8 Estructura de la trama a la velocidad de 139.264 Mbits/s.

3.11 ESTRUCTURA DE TRAMA A LA VELOCIDAD DE 97.728 3.11 ESTRUCTURA DE TRAMA A LA VELOCIDAD DE 97.728

MbpsMbpsCuarto nivel de multiplexación en Japón con Velocidad de 97728 kbits/s y

tolerancia de 10 ppm se forma a partir de 3 tributarios de 32064 kbits/s como la

indicada en la Tabla 3.13, donde su representación se resume en la Figura 3.10.

SUBGRUPO I NUMERO DE BITPALABRA DE ALINEAMIENTO DE TRAMA 110

1 A 3

TRIBUTARIOS 4 A 192SUBGRUPO II NUMERO DE BIT

CONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ1 1 A 3

TRIBUTARIOS 4 A 192SUBGRUPO III NUMERO DE BIT

CONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ2 1 A 3TRIBUTARIOS 4 A 192

SUBGRUPO IV NUMERO DE BITALINEAMIENTO DE TRAMA 001 1 A 3TRIBUTARIOS 4 A 192

SUBGRUPO V NUMERO DE BITCONTROL DE JUSTIFICACIÓN CJ3 1 A 3TRIBUTARIOS 4 A 192

SUBGRUPO VI NUMERO DE BITJUSTIFICACIÓN 1 A 3TRIBUTARIOS 4 A 192

Tabla 3.13 Trama Múltiplex a 97.728 Mbps.

La estructura de trama indica una Velocidad por tributario con valor:

Esta velocidad es mayor que la velocidad debida a cada tributario y por

tanto requiere de un proceso de justificación positiva.

Fig. 3.10 Características de la trama a la velocidad de 97.728 Mbits/s.

3.12 FLUCTUACION DE FASE.3.12 FLUCTUACION DE FASE.

La transmisión digital es una secuencia de tramas donde los bits de

información vienen localizados en posiciones definidas, lugar desde donde se

deben de extraer en el punto de recepción. Al extraerla, ésta se debe regenerar

mediante un proceso adecuado que demanda una base de tiempo en sincronismo.

La misma señal puede sufrir alteraciones en su propagación que ocasionan el

que la base de sincronismo no sea estable en el tiempo. Durante el proceso de

regeneración; existe por tanto la posibilidad de error la ITU-T ha dictado en

consecuencia normas acerca de la tolerancia permitida para este parámetro.

3.12.1 JITTER.3.12.1 JITTER.Son variaciones no acumulativas de corta duración de los instantes de tiempo

de la señal digital a partir de su posición ideal en el tiempo. Podemos hablar en

valores pico o valores RMS de jitter. La variación alrededor de un valor fijo tiene

una determinada velocidad que está por consiguiente relacionada con la

frecuencia de jitter. Siendo este un desplazamiento de fase.

3.13 INTERVALO UNITARIO (ui)3.13 INTERVALO UNITARIO (ui)Está definida como la diferencia nominal en tiempo entre los instantes

significativos consecutivos debidos a una señal isócrona es igual al tiempo de bit

y por tanto podemos medir el desplazamiento de fase o jitter en unidades ui. Para

su explicación, se hace uso de la Figura. 3.11

El reloj, es representado por su período t. En dos períodos, se elaboran 2 bits

según se indica en el diagrama. Para la regeneración de los mismos, el muestreo

en el momento de decisión se hace en el punto más significativo cual es el punto

mitad de tiempo de bit.

Observe que algunas de las características mencionadas tienen como

ordenada el valor de los límites de ganancia y en otras donde se muestra la salida

de jitter del multiplexor, dicho valor es dado en ui. La ganancia del jitter, otro

parámetro utilizado para evaluar la calidad de enlace, expresado en dB, es dada

por:

Fig. 3.11 Fluctuación de fase (Jitter)

3.14 LIMITANTES DE LOS SISTEMAS PDH3.14 LIMITANTES DE LOS SISTEMAS PDHLas limitaciones de los sistemas PDH no son criticas para una red que

básicamente maneja servicios de voz, pero para los nuevos servicios

principalmente de transmisión de datos, video y otros, la red PDH empieza a ser

ineficiente a continuación se enlistan algunas limitantes de estos sistemas:

En un sistema plesiócrono, las señales entrantes pueden traer

velocidades diferentes, además, puede ser también que algunas vengan

más adelantadas que otras (diferente fase). Si una señal viene

ligeramente adelantada, se agregarán los bits de justificación para que

“espere a las otras señales” y así el multiplexor pueda realizar bien su

trabajo. También, se agregan bits para sincronía en cada nivel de

multiplexación para indicar el inicio de la trama.

En PDH no se tienen las facilidades de insertar o segregar canales. Si

se desea hacer esto, por ejemplo el sacar una señal de 2 Mbits/s de un

flujo de 140 Mbit/s se tendrían que instalar todos los multiplexores para

bajar la señal de cuarto orden a primer orden.

PDH fue diseñado básicamente para enlaces punto a punto y no esta

suficientemente adecuada para funcionar en red.

Falta de capacidad de monitoreo en la carga útil.

Las administraciones telefónicas se ven presionadas para dar a sus

abonados más calidad de servicio y en este aspecto a la red PDH le

falta mucha información para tener las facilidades de administración y

supervisión de red necesarias.

Por su forma de multiplexaje no proporciona un sistema de conexión

cruzada económico.

A nivel de línea del medio de transmisión, no hay compatibilidad entre

sistemas de diferentes fabricantes.

Haciendo un pequeño análisis comparativo de las características del PDH y

SDH, podemos decir que el SDH es “síncrono” esto quiere decir que todos los

elementos de una red SDH utilizan como referencia solamente un reloj, la señal de

reloj puede ser transmitida por una tributarias de 2048 Kbit/s, o por la misma

señal SDH para las centrales a sincronizar.

Las redes SDH tienen una normalización en la línea, es decir, hacia el medio

de transmisión, que permite el mezclar equipos de diferentes proveedores en los

extremos del medio de transmisión.

Los sistemas SDH están preparados para transportar las ya existentes

señales de sistemas PDH y las actuales señales de modo de transferencia

asíncrono ATM, pero la tecnología está abierta para incluir otras aplicaciones tales

como las de la televisión de alta definición (HDTV) y las de redes de área

metropolitana (MAN).

En la señal misma del SDH están incrustados canales de datos para la

operación y el mantenimiento de la red SDH y por tanto, están disponibles en los

elementos de red SDH.

La SDH permite el control centralizado de la red. Esto se logra a través de los

canales de administración de la red dentro de la señal de la SDH y por medio de

sus recomendaciones, el ajuste de los elementos de la red SDH.

CAPITULO 4CAPITULO 4JERARQUIA DIGITALJERARQUIA DIGITAL

SINCRONASINCRONA(SDH)(SDH)

INTRODUCCION.INTRODUCCION.En este capítulo se tratarán las características más importantes de los

sistemas de la Jerarquía Digital Síncrona, Así como las ventajas sobre los

sistemas PDH. También las velocidades de transmisión utilizadas y las

recomendaciones por parte de organismos que regulan estos estándares como es

el caso de la ITU-T.

Se describirán algunos términos fundamentales en los sistemas SDH como

es el caso de los apuntadores, contenedores y unidades tributarias, por citar los

más importantes.

4.1 ANTECEDENTES.4.1 ANTECEDENTES.En el año 1985 la empresa Bell Core, le hace una propuesta al ANSI de

estandarizar las velocidades mayores a 140Mb/s, que hasta el momento eran

propietarias de cada empresa. En 1986, la Bell Core, y La AT&T, proponen al

CCITT (lo que fuese anteriormente, Ahora se conoce como ITU-T y se mencionará

de esta manera para citas posteriores) posibles velocidades de transmisión para

que las mismas sean estandarizadas, cada una de estas empresas propone

diferentes velocidades transmisión posibles.

Ya entrando al año 1988 se produce la primera regulación de la Jerarquía

Digital Sincrónica (SDH - Synchronous Digital Hierarchy). La ITU-T saca entonces,

en su “Serie azul”, las recomendaciones G707, G708 y G709 que constituyen la

primera regulación de esta forma de transmisión.

Los trabajos de estos estándares culminaron en las recomendaciones G.707,

G.708 y G.709 del ITU-T abarcando la Jerarquía Digital Síncrona. Estas fueron

publicadas en el libro azul del ITU-T en 1989. En Estados Unidos ANSI publico el

estándar SONET, el cual puede ahora interpretarse como un subjuego de

estándares el ancho mundo de SDH.

Las recomendaciones del ITU-T definen un número de tasa de transmisión

básico dentro de SDH. El primero de estos es a 155Mbps normalmente conocido

como STM-1(donde STM se interpreta como Modulo de Transporte Síncrono

(“Sinchronous Transport Module”). Las tasas de transmisión altas de STM-4

(622Mbps) y STM-16 (2.5Mbps) son también definidas dentro de los niveles de

formato propuestos para estudiar en la presente tesina.

Las recomendaciones también definen la estructura de multiplexaje por lo

cual una señal STM-1 puede llevar una pequeña tasa de señales como carga, de

este modo permitiendo la existencia de señal PDH para cargarlas sobre una red

síncrona SDH.

A pesar de las obvias ventajas sobre PDH, SDH tendría pocas

probabilidades de ganar aceptación si esta adopción provocara que todo el equipo

PDH existente se tomara obsoleto. Esto es porque las recomendaciones del ITU-T

han abastecido al principio para que ninguna transmisión sea empacada dentro de

la trama STM-1. Todas las señales Plesiócronas entre 1.5 Mbps y 140 Mbps

pueden acomodarse, con las formas en las que se pueden combinar para formar

una señal STM-1 definida en la recomendación G.709.

Desde 1988 hasta la fecha, han habido 6 modificaciones de las

recomendaciones, estando vigente hoy en día solamente la recomendación G.707,

que es la que se utiliza actualmente.

4.2 DEFINICION DE SDH.4.2 DEFINICION DE SDH.SDH es un estándar para redes de telecomunicaciones de “alta velocidad, y

alta capacidad”; más específicamente es una Jerarquía Digital Síncrona. Este es

un sistema de transporte digital realizado para proveer una infraestructura de

redes de telecomunicaciones más simple, económica y flexible.

Las viejas redes fueron desarrolladas en el tiempo en que las transmisiones

punto a punto eran la principal aplicación de la red. Hoy en día los operadores de

redes requieren una flexibilidad mucho mayor.

4.3 CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS SDH.4.3 CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS SDH.Como sus siglas lo indican un sistema SDH es síncrono, esto quiere decir

que todos los elementos de una red SDH utilizan como referencia solamente un

reloj. Este reloj proporcionara los pulsos de referencia para los sistemas digitales

del país. La señal de reloj puede ser transmitida por una tributaria de 2.048Mbps,

o por la misma señal SDH para las centrales a sincronizar.

El sistema SDH puede ser introducida conectándose con las ya existentes,

como son los sistemas PDH que tenemos actualmente y que pueden ser

conectados a los sistemas SDH y ser transportados a través de los sistemas SDH

en forma transparente. Los sistemas SDH permiten el mezclar los sistemas PDH

con norma europea (ETSI European Telecomunications Standarization Institute).

De esta forma, en un mismo sistema podemos llevar ambas señales de los

sistemas PDH como lo es la señal con norma Americana de 1.544Mbps y la señal

con norma Europea de 2.048Mbps.

Un sistema SDH tiene una normalización en la línea, es decir, hacia el medio

de transmisión, que permite el mezclar equipos de diferentes proveedores en los

extremos del medio de transmisión.

Tambien están preparados para transportar las ya existentes señales de los

sistemas PDH y las futuras señales de modo de transferencia asíncrono ATM,

pero la tecnología esta abierta para incluir otras aplicaciones tales como la

televisión de alta definición (HDTV) y las de redes de área metropolitana. (MAN).

Una señal SDH esta compuesta de señales de más bajo nivel, es decir,

señales de más bajas velocidades enclavadas como en los actuales sistemas

PDH. Sin embargo, los sistemas SDH de más bajo nivel pueden ser más

fácilmente identificados de los sistemas de más alto nivel. Esto hace posible el

segregar y el agregar a partir de los canales de tráfico incrustados en los sistemas

SDH en forma mucho más simple que los sistemas PDH, lo cual hace más

versátiles y económicos estos sistemas.

En la señal misma del SDH están incrustados canales de datos para la

operación y el mantenimiento de la red SDH y por tanto, están disponibles en los

elementos de la red SDH. La SDH permite el control centralizado de la red, esto se

logra a través de los canales de administración de la red dentro de la señal de la

SDH y por medio de sus recomendaciones, el ajuste de los elementos de la red

SDH.

4.4 VELOCIDADES DE TRANSMISION DE UN SISTEMA SDH.4.4 VELOCIDADES DE TRANSMISION DE UN SISTEMA SDH.En la Tabla 4.1 se muestra las velocidades de la Jerarquía Digital Síncrona.

Cabe mencionar que el nivel STM-64 aun cuando la mayoría de los fabricantes ya

lo desarrollo a nivel experimental, todavía no se aplica a nivel comercial.

Nivel SDH Designación de la Señal Velocidad Mbps

001 STM-1 155.520

004 STM-4 622.080

016 STM-16 2488.320

064 STM-64 9953.280

Tabla 4.1 Velocidades de transmisión de un sistema SDH

SONET es la Jerarquía Estandarizada de Transmisión Óptica. Su nombre

proviene del Ingles Synchronous Optical Network y fue propuesta por Bellcore y

estandarizado por la ANSI, por lo que se considera la norma americana del

sistema SDH. La Tabla 4.2 muestra las velocidades de SONET.

Nivel SONET Velocidades Mbps Compatibilidad

STS 1 51.840

STS 3 155.520 Con STM-1

STS 9 466.560

STS 12 622.080 Con STM-4

STS 18 933.120

STS 24 1244.160

STS 36 1866.240

STS 48 2488.320 Con STM-16

Tabla 4.2 Velocidades del sistema SONET

4.5 COMPARACION DE LOS SISTEMAS SDH Y PDH.4.5 COMPARACION DE LOS SISTEMAS SDH Y PDH.Realizando un análisis comparativo de las características tecnológicas de los

sistemas PDH y SDH, se pueden concluir las siguientes ventajas de los sistemas

SDH con respecto al PDH.

Proporciona amplia información para monitoreo y da la facilidad de

supervisión centralizada.

Es una tecnología más versátil y proporciona soluciones más

económicas.

Puede funcionar en configuraciones punto a punto y en red.

Permite insertar y extraer canales sin demultiplexar toda la señal.

Su aplicación comprende el transporte de señales de voz, datos e

imágenes.

Acepta aplicaciones con tecnologías del futuro (ATM, HDTV, MAN, etc.).

4.6 RECOMENDACIONES DE LA JERARQUIA DIGITAL4.6 RECOMENDACIONES DE LA JERARQUIA DIGITAL

SINCRONA.SINCRONA.Los sistemas de la Jerarquía Digital Síncrona están definidos por un conjunto

de recomendaciones del ITU-T, algunas de las cuales comentaremos a

continuación los temas que tratan. Hay algunas otras recomendaciones que

todavía se están discutiendo y serán publicadas conforme el proceso de

normalización avance.

4.6.1 RECOMENDACIONES SOBRE LA ESTRUCTURA BASICA4.6.1 RECOMENDACIONES SOBRE LA ESTRUCTURA BASICA

Y DE LAS SEÑALES ELECTRICAS.Y DE LAS SEÑALES ELECTRICAS. G. 702 Velocidades de bit de la jerarquía digital.

G. 703 Características físicas y eléctricas de las interfaces de la

Jerarquía Digital Síncrona.

G. 707 Velocidades de bit de la Jerarquía Digital Síncrona.

G. 708 Interfaces de nodo de red (NNI) para la Jerarquía Digital

Síncrona.

G. 709 Estructura de multiplexación síncrona.

4.6.2 RECOMENDACIONES SOBRE SISTEMAS OPTICOS.4.6.2 RECOMENDACIONES SOBRE SISTEMAS OPTICOS. G. 957 Interfaces ópticas para el equipamiento y sistemas relacionados

a la Jerarquía Digital Síncrona.

G. 958 Sistemas de línea digital basados en la Jerarquía Digital

Síncrona para el uso de cables de fibra óptica.

4.6.3 RECOMENDACIONES PARA LOS ELEMENTOS DE RED4.6.3 RECOMENDACIONES PARA LOS ELEMENTOS DE RED

DEL SISTEMA SDH.DEL SISTEMA SDH. G. 781 Trata sobre la estructura del equipo de multiplexación para la

Jerarquía Digital Síncrona.

Tipos y características generales del equipo de multiplexación de la

Jerarquía Digital Síncrona.

G. 783 Sobre las características de los bloques funcionales del equipo

de multiplexación de la Jerarquía Digital Síncrona.

G. 784 Administración de la Jerarquía Digital Síncrona.

4.6.4 RECOMENDACIONES SOBRE LA RED DE4.6.4 RECOMENDACIONES SOBRE LA RED DE

ADMINISTRACION DE TELECOMUNICACIONES (TMN). ADMINISTRACION DE TELECOMUNICACIONES (TMN). M. 30 principios para la operación de red de Telecomunicaciones (TMN).

G. 773 Serie de protocolos para las interfaces Q (interfase para equipo

de supervisión) para la administración de sistemas de transmisión.

4.6.5 RECOMENDACIONES REGIONALES.4.6.5 RECOMENDACIONES REGIONALES.Las recomendaciones mencionadas anteriormente fueron realizadas por la

ITU-T y son para uso mundial. Los comités para la normalización regional han

definido subconjuntos o variaciones del sistema para su aplicación en sus

respectivas regiones. En Europa esto lo hace el ETSI y para Norteamérica lo

realiza el ANSI. En la presente tesina nosotros nos enfocaremos a los estándares

definidos por la ETSI, debido a que las principales compañías de

telecomunicaciones establecidas en México son europeas.

4.7 ESTRUCTURA DEL SISTEMA SDH.4.7 ESTRUCTURA DEL SISTEMA SDH.

Fig. 5.1 Estructura de multiplexación SDH.

El método para multiplexar las señales de bajo orden a la señal requerida de

orden SDH se ilustra en la Figura 4.1 Ahora se describirán los principales

elementos de la estructura de multiplexación.

4.7.1 CONTENEDOR (C-n).4.7.1 CONTENEDOR (C-n).

C-11

C-12

C- 2

C - 3

VC - 3 TU - 3

VC - 2 TU - 2

VC-12 TU-12

VC-11 TU-11

C - 4

STM -1 AUG AU-4

TUG-2

TUG-3

VC-4 AU-4 STM-n

1544 Kbps

2048 Kbps

6312 Kbps

44736 Kbps34368 Kbps

273176 Kbps139264 Kbps

155520 Kbps

x 4

x 3

x 1 x 7

x 1x 3

x 1 x 1

Es la estructura que forma la carga útil de información. Es la caja o recipiente

en el cual se colocan las señales de información de entrada. Para diferentes

contenedores se dan diferentes reglas para el mapeo o adaptación de las distintas

velocidades de los flujos de entrada hacia la estructura SDH. En particular los

contenedores dan una justificación para las señales PDH (similar a lo que se ha

implementado en SDH). La justificación compensa las desviaciones de en

frecuencia entre la señal PDH entrante y el sistema SDH.

4.7.2 CONTENEDOR VIRTUAL (VC-n).4.7.2 CONTENEDOR VIRTUAL (VC-n).En el contenedor virtual (VC – Virtual Container) se agregan las facilidades

para la supervisión y el mantenimiento (encabezado) de las trayectorias de punta

a punta del contenedor o grupos de unidades tributarias. Los contenedores

virtuales llevan información de extremo a extremo entre dos puntos de acceso de

trayectoria a través del sistema SDH.

4.7.3 UNIDAD TRIBUTARIA (TU-n).4.7.3 UNIDAD TRIBUTARIA (TU-n).En las unidades tributarias se agregan apuntadores a los contenedores

virtuales. Un apuntador permite al sistema SDH el compensar las diferencias de

fase o frecuencia dentro de la red SDH y también localizar el inicio del contenedor

virtual.

4.7.4 GRUPO DE UNIDAD TRIBUTARIA (TUG-n).4.7.4 GRUPO DE UNIDAD TRIBUTARIA (TUG-n).Un grupo de unidades tributarias agrupa a varias unidades tributarias (TU-n)

que se multiplexan juntas. El dígito n se refiere al nivel de Unidad Tributaria que

corresponde directamente con el grupo de Unidad (es) tributaria (s), como en el

caso donde no se requiere multiplexación (TU-3 y TUG-3).

4.7.5 UNIDAD ADMINISTRATIVA (AU-n).4.7.5 UNIDAD ADMINISTRATIVA (AU-n).Su función es al agregar apuntadores a los contenedores virtuales, en forma

similar que con las unidades tributarias. Es también la estructura de información

que adapta la información entre la trayectoria de alto orden y la sección

multiplexora.

4.7.6 GRUPO DE UNIDAD ADMINISTRATIVA (AUG-n). 4.7.6 GRUPO DE UNIDAD ADMINISTRATIVA (AUG-n). Es la encargada de agrupar a varias unidades administrativas que van juntas

para formar un sistema SDH de primer orden. En la multiplexación, de acuerdo

con la estructura de la ETSI, el AUG es idéntico a la Unidad Administrativa que se

definió anteriormente.

4.7.7 MODULO DE TRASNPORTE SINCRONO.4.7.7 MODULO DE TRASNPORTE SINCRONO.Es aquí donde se agregan las facilidades para la supervisión y el

mantenimiento (sección de encabezado SOH) de las secciones de multiplexor y de

regeneradores a un número de grupos de unidades administrativas. El digito n

define el orden del modulo de transporte síncrono. En la estructura de

multiplexación, n también es el numero de AUG’s o STM’-1’s que son

transportados en el modulo.

4.8 MULTIPLEXACION DE ALTOS ORDENES.4.8 MULTIPLEXACION DE ALTOS ORDENES.Existen dos métodos de multiplexar para forma un STM-n. Uno es el de

multiplexar STM-1’s, es decir, tener varios STM-1 y multiplexar byte a byte para

formar el STM-n. Otro es el multiplexar AU-4´s y luego agregar un SOH especial

para formar el STM-n.

El primer método es el más utilizado. La forma de hacerlo se llama

“entrelazado de bytes”. Esto es ilustrado en la Figura 4.2.

Fig. 4.2 Multiplexación de un STM-4.

4.9 ENTIDADES DE ENCABEZADO.4.9 ENTIDADES DE ENCABEZADO.La Figura 4.3. ilustra las secciones y trayectorias usadas por el sistema SDH

para el transporte de información.

Fig.4.3. Entidades de encabezados SDH

TMSTM-1 #2 AAAA

STM-1 #2 BBBB

STM-1 #3 CCCC

STM-1 #4 DDDD

ABCDSTM-4

Regeneradores

Sec. deReg.

Trayectoria de bajo orden.

Trayectoria de alto orden.

Sección de Mux

Contenedor de cargaútil de bajo orden.

Contenedor de de carga útil de alto orden.

Ensamblador de bajo

orden.

Ensamblador de alto orden.

MUX

STM-n

MUX

MUX

STM-n

MUX

Ensamblador de alto orden.

Ensamblador de bajo orden.

Contenedor de carga

útil de bajo orden.

Contenedor de de carga útil de alto orden.

El sistema SDH tiene agregados a la señal transportada que requieren que

reciba el nombre de encabezados. Cada sección y cada trayectoria lleva un

encabezado para las siguientes funciones de supervisión y mantenimiento; los

cuales se encuentran en cada:

Sección de regeneradores.

Sección de múltiplex.

Trayectoria de alto orden (de punta a punta).

Trayectoria de bajo orden (de punta a punta).

4.10 MODULO DE TRANSPORTE SINCRONO DE ORDEN 14.10 MODULO DE TRANSPORTE SINCRONO DE ORDEN 1

(STM-1).(STM-1).A continuación en la Figura 4.4 tenemos la estructura de una señal STM-1.

270 columnas (bytes)

SOH(MSOH)

SOH(RSOH)

(Apuntador AU)

PO

H

UNIDAD ADMINISTRATIVA

(C - 4)

9 1 260

270

2430

13

1

5

9

filas

125 seg

Fig. 4.4 STM – 1 Modulo de Transporte Síncrono de nivel 1.

La estructura de trama de una señal STM-1, se encuentra de la siguiente

manera:

Los primeros 9 bytes en cada fila llevan información que el sistema utiliza

para si mismo. La sección de encabezados se encuentra constituida por

el SOH, el cual esta conformado por RSOH y MSOH.

Encabezado para Sección de Regeneradores (RSOH) que tiene tres filas

de nueve bytes.

Encabezado de Sección Múltiplex (MSOH) que tiene cinco filas por nueve

bytes.

Un apuntador que ocupa nueve bytes de una fila.

Los restantes 261 bytes por fila se utilizan para la capacidad de transporte

o carga útil del sistema SDH. Sin embargo, parte de esa capacidad el

sistema SDH la utiliza para encabezados adicionales.

Como en muchas otras redes de telecomunicaciones, lo que se transmite es

simplemente un tren de bits. Dicho tren de bits de la señal SDH es una cadena de

bytes (cada byte tiene 8 bits). La secuencia de transmisión es una fila a la vez,

comenzando desde arriba. Cada fila se transmite de izquierda a derecha y cada

byte se transmite primero por el bit más significativo (MSB o Most Significative Bit).

La trama del STM-1 se transmite a 8000 veces por segundo, la cual también

es la velocidad de muestreo de un sistema PCM, por lo tanto, el periodo de la

trama es de 125 seg.

La velocidad de transmisión del STM-1 se obtiene de la siguiente manera:

Velocidad = (8000 muestras7seg) (9 filas/trama) (270 bytes/fila) (8 Bits/bytes) la

cual nos da un resultado de 155.520Mbps.

4.10.1 ENCABEZADO DE SECCIÓN DEL STM – 1.4.10.1 ENCABEZADO DE SECCIÓN DEL STM – 1.Como vimos anteriormente, el encabezado de sección del STM-1 esta

formado por dos partes, también se muestra en la Figura 4.5.

Encabezado de sección de regeneradores (RSOH).

Encabezado de sección multiplex (MSOH).

Fig. 4.5 Encabezado de sección del STM – 1.

RSOH

MSOH

A1 A1 A1 A2 A2 A2 C1 X XX X

X X

B1

D1 D2 D3

E1 F1

B2 B2 B2 K1 K2

D6D5D4

D7 D8 D9

D12D11D10

S1 Z1 Z1 Z2 Z2 M1 E2

H1 H1 H1 H2 H2 H2 H3 H3 H3APUNTADOR

AU

La sección de regeneradores se encuentra conformada por los siguientes elementos:

Bytes A1 y A2. Palabra de alineamiento de trama. (Palabra de sincronía de

48 bits). Son seis bytes de los cuales tres son de A1 y tres de A2. Los bytes A1

llevan el valor hexadecimal de F6 y los bytes A2 llevan el valor hexadecimal de

28. Una vez que el equipo se encuentra en sincronía, el equipo ya no revisa todos

los A1’s y A2’s, solo revisa 8 bits, los cuales están conformados por los últimos

cuatro del ultimo A1 y los primeros cuatro del primer A2. Es decir una

“minipalabra” de alineamiento que será de un valor hexadecimal de 62 o 0110

0010 en binario. Si el equipo pierde esta “minipalabra” en cuatro tramas

consecutivas, aparecerá una alarma LOF (perdida de trama). Y para que se vuelva

a sincronizar el equipo revisara nuevamente toda la palabra completa. (Todos los

A1’s y A2’s).

Byte C1. Es el identificador del número de STM-1. En un sistema STM-4 o

STM-16, se utiliza para poder identificar a los STM-1’s, dándole un numero

individual a cada STM-1.

Byte B1. Es el resultado del cálculo de paridad BIP-8. Es un byte (de 8 bits)

para chequeo de paridad. Para efectuar el chequeo de paridad, primero se calcula

la paridad de la trama completa de STM-1 y el resultado se inserta en el byte B1

de la siguiente trama. En el extremo distante, en recepción, se hace el cálculo de

paridad en una trama completa, y el resultado se compara contra el byte B1, que

viene en la trama siguiente. Si hay diferencia, quiere decir que hubo errores en el

medio.

Byte E1. Es el canal de servicio. El cual es un canal de 64 Kbps para uso de

regeneradores. Esta destinado como un canal de voz para comunicación entre

terminales, pero además, esta canal también esta disponible en todos los

regeneradores.

Byte F1. Es denominado canal de usuario. Es empleado para la transmisión

de información digital para el mantenimiento de los regeneradores. El uso de este

byte todavía no está bien definido. Una aplicación sugerida es aplicarlo en la

identificación de la sección dañada en una cadena de secciones de

regeneradores.

Bytes D1, D2 y D3. Canal de datos para la administración de

regeneradores. Estos tres bytes proveen un canal para comunicaciones de datos

(DCC-R) de 192 Kbps para la operación y la administración de los regeneradores

de una línea SDH. D1, D2 y D3 son tres octetos que aparecen en cada trama y

tenemos 8000 tramas en 1 segundo, por lo que su velocidad es (3) (8) (8000) =

192 Kbps.

La sección multiplex (MSOH) se encuentra conformada por los siguientes elementos:

Byte B2. Es el resultado del cálculo de paridad BIP-24. Son tres bytes B2 y

suman un total de 24 bits para el cálculo de paridad. El multiplexor que transmite

una señal SDH, calcula el BIP-24 sobre la trama STM-1, excepto el RSOH, y el

resultado de 24 bits se inserta en los tres bytes B2 de la trama siguiente.

Bytes D4 a D12. Canal de datos para la administración de equipo

multiplexor. Estos nueve bytes nos dan un canal de comunicaciones (DCC-M) de

576Kbps para la operación y la administración de los multiplexores en una línea

SDH. De D4 a D12 son 9 bytes por lo que su velocidad es: (9) (8) (8000) = 576

Kbps.

Byte E2. Canal de servicio a 64Kbps. Canal de habla entre sección de

multiplexores. La operación de este byte es similar al byte E1 de la sección de

regeneradores, pero con la diferencia de que no esta disponible en los

regeneradores, solo en terminales.

Bytes K1 y K2. Señalización de protección para la sección multiplex. Son

dos bytes que se utilizan principalmente para la señalización relacionada con la

sección de protección del multiplex (conmutación). Además los bytes 6, 7 y 8 se

utilizan para el envió de señales de mantenimiento.

Byte S1. Se define como el informe de calidad de sincronización. Con este

byte usando los bits de 5 al 8, nos informa la calidad del reloj usado para generar

la señal STM-n donde va montado el byte S1 (mensaje del estado de

sincronización).

Bytes Z1 y Z2. Son cuatro bytes los cuales actualmente no tiene uso.

Byte M1. Informe del número de errores de bloque recibidos. Los bits del 4

al 8 de M1 se utilizan para informar la diferencia de bloque encontrada entre el

resultado del chequeo de paridad que se efectúa en recepción de una trama STM-

1, excepto el RSOH, y el BIP-24 (tres B2) recibido en la trama

Otros bytes. Los bytes marcados con X, son bytes reservados para

aplicaciones nacionales. Los bytes marcados con el recuadro son bytes no

definidos o para uso futuro.

4.11 ENCABEZADO DE SECCIÓN PARA ALTO ORDEN.4.11 ENCABEZADO DE SECCIÓN PARA ALTO ORDEN.Como ya se explico, la señal SDH de primer orden STM-1 tiene una

estructura de tramas. También existe una estructura parecida para la señal STM-

n, de un tamaño de STM-1 * n, por haber sido multiplexado n veces. La diferencia

es de que no todos los bytes de la sección SOH que se menciono para la trama

STM.1 que se repiten n veces.

4.12 EL MAPEO.4.12 EL MAPEO.El mapeo es un procedimiento que se lleva a cabo en los puntos de acceso

a la red síncrona, mediante el cual las tributarias, (ya sean señales PDH, celdas

ATM, etc.) son adaptadas dentro de los contenedores virtuales.

El mapeo especifica como se va a llenar las diferentes estructuras en SDH

con las señales que se transportan. Además, compensa las desviaciones en la

frecuencia que hay entre la señal PDH y el sistema SDH. Esto es manejado por

medio de la justificación, en forma muy similar al mecanismo de la justificación ya

empleado en los sistemas PDH.

4.12.1 MAPEO DE UNA SEÑAL DE 2 MBPS.4.12.1 MAPEO DE UNA SEÑAL DE 2 MBPS.El sistema SDH puede llevar señales de 2Mbps mapeadas hacia un

contenedor C-12. Se pueden realizar tres tipos de mapeos que son:

Asíncrono. La señal de 2 Mbps no esta sincronizada con la señal SDH.

Síncrono por bit. La velocidad de la señal de 2Mbps esta sincronizada a

la señal SDH. La sincronía de trama de la señal SDH no esta

sincronizada a la señal SDH.

Síncrono por byte. Ambas, la velocidad y la sincronía de trama de la

señal de 2Mbps están sincronizadas a la señal SDH.

Además hay dos modos de operación que se definen de la siguiente

forma:

Mapeo flotante. La señal de 2 Mbps flota en relación al contenedor virtual

VC-4. El comienzo de la señal se identifica por un apuntador.

Modo amarrado. La señal de 2Mbps esta amarrada al contenedor virtual

VC-4. El comienzo de la señal esta arreglado con el inicio del contenedor

virtual VC-4. Este modo no utiliza apuntadores. El tipo de mapeo y el

modo que se seleccionen, depende de la aplicación y de la naturaleza de

la señal de 2Mbps.

4.12.2 APUNTADORES.4.12.2 APUNTADORES.Aun cuando se trate de la Jerarquía Digital Síncrona (SDH), en esta red

pueden suceder desviaciones de fase y / o desviaciones de frecuencia entre los

puntos de conexión de dos redes SDH. Para compensar esto, los sistemas SDH

usan apuntadores. Los apuntadores tienen las siguientes funciones:

El uso de apuntadores evita la necesidad de tener buffers para AU o TU

con lo que el retraso (delay) de red en SDH es minimizado.

El uso del apuntador facilita el multiplexarse o demultiplexarse debido a

la posición de cada byte de cualquier tributaria. En una señal STM-n

puede ser fácilmente calculado partiendo de los valores de uno o dos

apuntadores.

Los apuntadores AU y TU proporcionan un método que permite la

localización dinámica y flexible de VC’s dentro de las tramas AU y TU.

Los valores de los apuntadores describen la posición inicial de los VC’s

flotantes dentro de la carga de información de la trama AU o TU y que

son en cada nodo.

Incrementando o decrementando el valor del apuntador en forma

correspondiente, se avisa que hubo justificación positiva, negativa o nula

para adaptar las velocidades de transmisión de los VC’s.

Los apuntadores permitan también la operación de tipo plesiócrono de

los VC´s dentro de la red síncrona.

Los apuntadores debido a su movimiento ocasionan Jitter.

Los apuntadores se emplean para el mapeo de señales de 2 Mbps hacia un

SDH, se usan dos niveles de apuntadores como se indican en la Tabla 4.3.

Tabla 4.3 Tipos de apuntadores señales de 2Mbps.

Para el mapeo de señales de 34 Mbps hacia el SDH, se usan dos niveles de

apuntadores. Tambien se indican en la Tabla 4.4.

Tabla 4.4 Tipos de apuntadores señales de 34Mbps.

4.12.3 FUNCIONAMIENTO DE LOS APUNTADORES.4.12.3 FUNCIONAMIENTO DE LOS APUNTADORES.Los principios de operación de los apuntadores son los mismos para todos

los niveles (apuntadores AU-4, TU-3 y TU-12). A continuación veremos como

funcionan los apuntadores AU-4.

Nivel de apuntador

Descripción

AU - 4 En el primer nivel tenemos al apuntador AU-4, que identifica el comienzo del VC-4 en relación con la trama básica del STM-1.

TU - 12 En el segundo nivel, tenemos a los apuntadores TU-12, que identifican el comienzo del VC-12 relativo al VC-4 para cada uno de los 63 VC-12’s.

TU - 3

Nivel de apuntador

Descripción

AU - 4 En el primer nivel tenemos al apuntador AU-4, que identifica el comienzo del VC-4 en relación con la trama básica del STM-1.

En el segundo nivel, tenemos a los apuntadores TU-3, que identifican el comienzo del VC-3 relativo al VC-4 para cada uno de los 3 VC-3’s.

El apuntador indica el comienzo del VC-4 dentro de la carga útil, cada trama.

Cada dirección contiene 3 bytes. El número de posición 0 se coloca

inmediatamente después de los 9 bytes de los apuntadores. El número de la

posición mas alta es el 782.

El apuntador contenido en los bytes H1 y H2 en UA-4, H1 y H2 en TU-3, ó V1

y V2 en TU-2 designa la localización del byte donde VC comienza. Los dos bytes

disponibles para el apuntador se pueden considerar como una palabra de 16 bits,

donde los últimos 10 bits (del 7 al 16) proporcionan el valor del mismo apuntador,

como se muestra en la Figura 4.6.

Fig. 4.6 Codificación y valores del apuntador.

Los bits 1-4 (llamados bits N) del apuntador contiene un NDF (New Data

Flag), bandera de nuevos datos que permiten un cambio arbitrario del valor del

apuntador en caso de que esto sea consecuencia de un cambio en el VC. Los

valores posibles son 0110 deshabilitada 1001 habilitada.

La decodificación se acepta cuando al menos 3 bits de la NDF coincidan. La

operación normal se indica mediante un “0110” en los bits N. Mientras que la

N N N N S S I DN N N N S S I D

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

H1 (V1) H2 (V2)

Bandera de nuevainformación

Valor del apuntador (10 bits)

bandera NDF con la inversión de dichos bits a 1001 representa bandera de

nuevos datos, producto de un corte o cambio de información (conmutación). El

nuevo alineamiento es indicado por el nuevo valor del apuntador que acompaña a

la NDF y entra en efecto el OFFSET indicado. En la Tabla 4.5 se indican los

valores de tres tramas consecutivas cuando el apuntador se incrementa de 522 a

523 debido a una justificación positiva.

Valor delapuntador

H1 Binario H2 Binario H1 H2

Dec

HexNNNN SSID IDID IDID

Hex

Hex

Tabla 4.5 Valores de tres tramas con apuntador de 522 - 5234.13 INCREMENTO Y DECREMENTO DEL AU-4.4.13 INCREMENTO Y DECREMENTO DEL AU-4.En caso de exista un offset de frecuencia entre las velocidades de

transmisión del AUG y del VC-4 el equipo detecta esta diferencia y efectúa una

justificación positiva o negativa. Al mismo tiempo el apuntador “avisa” al equipo

receptor de este cambio. Después en la siguiente trama el valor del apuntador se

incrementa o decrementa indicando la nueva dirección del inicio del VC-4.

Justificación positiva. En cuanto a operaciones o cambios que se efectúen

sobre el apuntador, estas deberán espaciarse de tal manera que cuando menos

existan tres tramas consecutivas en que el apuntador permanece constante.

Si la velocidad de trama VC-4 es baja con respecto a la del AUG, se

requerirá meter bytes de relleno en los tres bytes ceros, esto es justificación

positiva. El equipo local avisara al distante de que en dichos bytes no hay

información invirtiendo todos los bits (bit 7, 9, 11, 13 y 15).cinco bits para permitir

que el equipo distante efectué el proceso de decisión mayoritaria. Después de la

siguiente trama el valor del apuntador se incrementa en uno. De esta manera se

localiza la nueva dirección de inicio del VC-4. El apuntador AU-4 identifica el

comienzo del VC-4 en relación a la trama STM-1.

Cuando hay justificación positiva, la trama SDH tiene tres bytes que llevan

relleno fijo. Estos tres bytes, bytes 0’s, van después de los bytes apuntadores

(H3’s).

DirecciónBit 8-16 de H1 H2

I D I D I D I D I DFunción

176 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0Dirección de inicio del VC-

4

-------- 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0Aviso de que se efectúo

justificación positiva

177 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1Nueva dirección de inicio

del VC-4

Tabla 4.7 Direcciones de apuntadores

Justificación negativa. En caso de que la velocidad de trama del VC-4 sea

demasiado alto con respecto a la del AUG, (la trayectoria de alto orden tiene bytes

para enviar antes de que la parte multilplexora del sistema este lista para enviarlo)

se tendrá que efectuar una justificación negativa, esto se logra “adelantando” la

información hacia los bytes H3. Al ocurrir esto, hay que avisar a la estación

distante de que en los H3’s hay información y no relleno como normalmente

ocurre, y esto se logra invirtiendo todos los bits llamados D (bit 8, 10, 12,14 y 16).

Después en la siguiente trama el valor del apuntador se va decrementando en

uno, indicando la nueva posición de inicio de VC-4.

Dirección Bit 8-16 de H1 H2I D I D I D I D I D

Función

177 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 Dirección de inicio del VC-4

------ 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 Aviso de que se efectúo justificación negativa

176 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 Nueva dirección de inicio del VC-4

Tabla 4.8 Direcciones de apuntadores

4.14 INDICACIÓN DE CONCATENACION Y NPI.4.14 INDICACIÓN DE CONCATENACION Y NPI.Los apuntadores se pueden usar para otras aplicaciones en el SDH por

ejemplo, la indicación de concatenación y la indicación del apuntador nulo NPI.

La concatenación. Es un proceso en donde varios VC’s o TU’s son

asociados con otros por medio del resultado de que su capacidad combinada de x

contenedores puede ser usada como un contenedor único (Cn – Xn) a través del

cual se mantiene la integridad de secuencia de bit.

Indicador de concatenación. Si se requiere transportar cargas mayores de

información de las que puede transportar un C4. Las AU-4 pueden ser

concatenadas para formar un AU-4 - Xc, es decir, AU-4’s concatenadas x veces.

Dentro del apuntador AU-4 se tiene un indicador concatenado que se usa para

señalar que la carga múltiple del contenedor C4 debe mantenerse junta. Este

apuntador toma los valores de H1, 10011011 H2, 11111111 y H3 no definido.

La primera columna del VC-4 – Xn es utilizada por el POH, mientras que las

columnas 2 a la X se especifican como fijas. El resto de la capacidad (X veces un

VC-4) esta disponible para la carga de información.

Indicador de apuntador nulo. En ciertos casos, la estructura de la trama del

SDH contiene 3 bytes para un apuntador que puede o no ser usado, dependiendo

de la estructura de la multiplexación. Si el espacio destinado no se utiliza para un

apuntador, los primeros dos bytes H será una indicación de apuntador nulo (NPI

Null Pointer Indication) teniendo los siguientes valores binarios: 1001 1011 y 1110

0000. El contenido del tercer byte esta aun indefinido.

El sistema SDH permite el transporte de varios tipos de señales, como en las

señales PDH de 140, 34 y 2Mbps. Para cada tipo de señal se define un mapeo.

4.15 ENCABEZADO DE TRAYECTORIA DE ALTO ORDEN.4.15 ENCABEZADO DE TRAYECTORIA DE ALTO ORDEN.Para el mantenimiento y supervisión de las trayectorias de alto orden, el VC-

4 contiene 9 bytes de encabezado. Estos se arreglan como una columna de bytes

dentro de la carga útil del STM-1. Los contenidos de los bytes se pueden observar

en la Figura 4.8 y serán explicadas posteriormente.

Figura 4.8 Encabezado de trayectoria de alto orden.

J 1

B 3

C 2

G 1

F 2

H 4

Z 3

Z 4

Z 5

Identificador de trayectoria del VC-n

Resultado del cálculo de paridad (BIP-8)

Nombre de la señal (etiqueta)

Estado del enlace

Canal de usuario VC-4

Indicador de multitrama (posicionador)

Libre

Libre

Operador de red

J1. Es el identificador de trayectoria de alto orden del VC-n. Nos da un canal

de datos de 64 Kbps, a través del cual el tren de datos que identifica la trayectoria

donde es enviado. Esto permite al receptor de una señal el verificar que la señal

venga de la misma fuente continuamente (verificación de la VC).

B3. En un byte el cual se emplea para indicar el resultado del calculo de

paridad (BIP-8) el cual se calcula en el contendor virtual completo VC-n luego es

cargado en el byte B3 de la siguiente trama.

C2. E el nombre de la señal, que especifica el tipo de mapeo que se utilizo

en el VC-n. El C-2 puede asumir los siguientes valores:

BINARIO HEX TIPO DE MAPEO

0000 0000 00 No equipado

0000 0001 01 Equipado no especificado

0000 0010 02 Estructura del TUG

0000 0011 03 Amarrado al Tu

0000 0100 04 34 o 44 Mbps al C-3

(Asíncrono)

0001 0010 12 140 Mbps al C-4 (Asíncrono)

0001 0011 13 ATM

0001 0100 14 MAN (DQDB)

0001 0101 15 FDDI

Tabla 4.6 Tipos de mapeos

G1. Para el estado de trayecto, monitorea el comportamiento de la red de la

señal recibida en el extremo remoto y es indicado por 2 tipos de alarma:

FEBE. (Error de bloque del extremo remoto). Son cuatro bits que llevan el

numero de bits erróneos que se han detectado en el extremo remoto en el ultimo

VC-n. El FEBE puede tomar valores de 0 (sin errores) hasta 8.

Bits 1,2,3 y 4 Cantidad de errores

0000 0 Errores

0001 1 Error

0111 7 Errores

1000 8 Errores

1001 hasta 1111 0 Errores

Tabla 4.7 Indicadores de números de errores

FERF. (Falla en la recepción del extremo remoto). Es un bit que indica que el

extremo remoto ha detectado un problema severo. El bit 5 de byte G1, en 0 esta

bien y en 1 hay alarma. Los restantes tres bits G1 no se usan.

Fig. 4.9 Estado de la trayectoria para un VC-4 o un VC-3.

No usados

Fallas de recepción en el extremo remoto

Error de bloque en el extremo remoto (FEBE)

1 2 3 4 5 6 7 8

Si tenemos una línea SDH entre las centrales A y B. La línea está compuesta

de dos trayectorias separadas, una que lleva las señales de A hacia B y otra de B

hacia A.

Si nos ubicamos en la central A, para la trayectoria AB, la central B es

considerada el “extremo remoto”.

Si hay alarmas o errores de paridad en el nivel de trayectoria que ocurren en

la señal que va de A hacia B, esta se detecta en el “extremo remoto” de la central

A. La central B “avisa” a la central A de esto como una FERF (falla en la recepción

del extremo remoto) o como una FEBE (error de bloque en el extremo remoto),

dependiendo la naturaleza del problema.

Fig. 4.10 Ejemplo de extremo remoto.

F2. Canal para el usuario de la trayectoria del VC-n (donde n = 4 ó 3). Se

emplea para la comunicación entre elementos de la trayectoria.

H4. Es el indicador de multitrama (posicionador). Se emplea para las cargas

estructuradas de los TU’s.

Z3. El byte Z3 ha sido empleado para propósitos de comunicación de

usuario, esto es (además del byte F2) entre elementos terminadores de ruta y es

también dependiente de la carga de información.

Z4. Es un byte libre.

CentralSDH A

CentralSDH B

Z5. El byte Z5 es empleado para propósitos de administración específicos.

Este byte puede ser sobrescrito en el dominio del operador sin efectuar la función

de monitoreo de desempeño de extremo a extremo proporcionado para el byte B3.

Para el mantenimiento de conexiones en tandem, el byte Z5 se usa de la siguiente

manera: los bits de 1 a 4 se utilizan como contador de errores de entrada (Input

Error Counter IEC) y los bits 5 a 8 como canal de comunicaciones.

4.16 ENCABEZADO DE TRAYECTORIA DE BAJO ORDEN POH4.16 ENCABEZADO DE TRAYECTORIA DE BAJO ORDEN POH

V5.V5.Los VC-11, VC-12 y VC-2 pueden llevar información para la supervisión y el

mantenimiento de los enlaces de bajo orden. El VC-11, VC-12 y VC-2 ponen 1 byte de encabezado. Este byte se designa como encabezado de trayectoria de bajo orden V5 y su contenido se muestra en la Figura 4.11:

Fig. 4.11 Byte de encabezado de trayectoria de bajo orden POH (V5).

BIP-2. Paridad intercalado de bit (Significa Bip Interleave Parity BIP) y es

una verificación de paridad de 2 bits que se monitorea y calcula por los puntos

BIP-2 BIP-2 FEBE ID FERF

Bit de paridad (BIP-2)

Errores de bloque en el extremo remoto (FEBE)

Indicador de trayectoria

Nombre de la señal (etiqueta)

Falla de recepciónen el extremo

remoto (FERF)

terminales del enlace actual. Esta verificación se calcula en el VC-n completo, se

almacena y luego se carga en los bits BIP-2 del siguiente VC-n.

FEBE. Se define como error de bloque en el extremo remoto y es un bit que

nos indica si se detectaron errores de paridad de bit BIP-2 por el extremo remoto

en el último VC-n que se recibió. Si tenemos un cero quiere decir que no hubo

errores.

ID. Es denominado identificador de trayectoria.

Etiqueta. La siguiente tabla relaciona un código de 3 bits y los nombres de la

etiqueta de la señal, los cuales van dentro del formato del encabezado de trayecto de bajo

orden V5.

000 No equipado

001 Equipado no especificado

010 Asíncrono flotante

011 Síncrono por bit flotante

100 Síncrono por byte flotante

101 Equipado pero no usado

110 Equipado pero no usado

111 Equipado pero o usado

Tabla 4.8 Códigos del nombre de la señal (etiquetas)

FERF. Se define como falla de recepción del extremo remoto y es un bit que

indica que un problema severo se detecto en el “extremo remoto”.

4.17 SUPERVISION DE LA CALIDAD DE TRANSMISION.4.17 SUPERVISION DE LA CALIDAD DE TRANSMISION.

Para supervisar la calidad de transmisión, se usa un método llamado paridad intercalado de bit (BIP). El transmisor le agrega la información de paridad a la señal transmitida. El receptor hace el mismo cálculo de paridad y lo compara con la paridad calculada por el transmisor. Una diferencia significa que hubo un error o errores de transmisión.

En SDH hay varios tipos de BIP-n (donde n = 384, 96, 24, 8 o 2); el BIP-384,

el BIP-96, el BIP-24, el BIP-8 y el BIP-2 se basan en el mismo principio pero tienen

distinta longitud: el digito después de la palabra BIP indica el numero de bits del

BIP. El proceso para calcular los valores del BIP-n son los siguientes:

Número Descripción

1Se recibe un gran número de bits. (Por ejemplo, los bits de

la trama STM-1.

2 Estos bits se agrupan en “n” columnas.

3

Se calcula la paridad para cada columna, la paridad es par

si existe un numero par de unos, y la paridad es impar si

existe un numero impar de unos en la columna.

4Se calcula un 0 si se tiene una paridad par y un 1 si se

tiene una paridad impar en la columna.

Tabla 4.9 Proceso para calcular BIP-n

4.18 SEÑALES DE MANTENIMIENTO.4.18 SEÑALES DE MANTENIMIENTO.Las señales de mantenimiento nos indican que existen problemas severos en

las señales de transmisión, esto quiere decir que hay alarmas y señales de estado. Estas señales están divididas en tres niveles:

Nivel de sección.

Nivel de Trayecto de Alto Orden (VC-4).

Nivel de Trayecto de Bajo Orden (VC-3 o VC-12).

En la Tabla 4.10 se muestran las alarmas que se presentan a cada Nivel de

Sección.

Alarmas Descripción

LOS Perdida de señal.

LOF

Perdida de trama, o sea que existen errores continuos en los

bytes de trama A1 o A2. Si ocurre en un lapso de más de 625

seg. Sin que se detecten las palabras correctas de trama, se

considera una condición de fuera de trama (OOF). Si persiste la

condición OOF, se considera una alarma Perdida de Trama

(Loss Of Frame).

MS-FERF

Falla de recepción en el extremo remoto, y esto de realiza

colocando los tres bits menos significativos del byte K2 del

encabezado de la sección multiplex al valor binario de 110.

MS-AIS

Señal de indicación de alarma. Esta se señaliza cuando se

colocan los tres bit menos significativos del byte K2 del

encabezado de sección multiplex al valor binario de 111.

MS-FEBE Informe de errores de bloques en extremo distante por MI.

Tabla 4.10 Alarmas y sus descripciones

En la Tabla 4.11 se muestran las alarmas que se presentan a nivel de Trayecto de Alto

Orden (VC-4).

Alarma Descripción

P-FEBE

Error de bloque en el extremo remoto, este indica el numero de

errores de bit de B3 en la señal entrante. Esto se realiza con 4

bits del byte G1 en el encabezado de Trayectoria de Alto

Orden.

LOP Pérdida de Apuntador.

P-AIS

Señal de indicación de alarma. Se señaliza poniendo los bytes

del apuntador y todo el contenido completo del contenedor a

unos.

P-FERFFalla de recepción en el extremo remoto. Se señaliza con el bit

5 del byte G1 en el encabezado de Trayectoria de Alto Orden.

Tabla 4.11 Alarmas presentes a nivel de Trayecto de Alto Orden (VC-4).

La Tabla 4.12 muestra las alarmas que se presentan al nivel de Transporte

de Bajo Orden (VC-3 o VC-12).

Alarma Descripción

FEBE

Error de bloque en el extremo remoto, este indica que hay

errores de bit BIP-2 en la señal entrante. Esto se señaliza con

un bit en el byte V5 (G1) del encabezado de Trayectoria de

Bajo Orden.

LOP Pérdida de Apuntador.

P-AISSeñal de indicación de alarma. Se señaliza colocando los bytes

del apuntador y todo el contenido del contenedor en unos.

P-FERF

Falla de la recepción en el extremo remoto. Se señaliza con un

bit en el byte V5 (G1) del encabezado de trayectoria de Bajo

Orden.

Tablas 4.12 Alarmas de transporte de bajo orden

Hasta hoy se han definido tres niveles de señales SDH, que ya se

mencionaron (STM-1, STM-4, STM-16). Cada una de estas señales tiene

asociadas ciertas velocidades que también ya se mencionaron con anterioridad.

Estas velocidades serán utilizadas en la red, dependiendo del requerimiento

de ancho de banda. Típicamente, el núcleo o esqueleto tendrá algunos enlaces

punto a punto con la velocidad mas alta, es decir, el STM-16. En el nivel regional,

tanto las líneas punto a punto o los anillos SDH nos darán la distribución de la

señal SDH dentro de una región. En el nivel mas bajo, o sea, en el nivel local, se

pueden implementar las estructuras de anillo. Dentro de la red de anillo local, se

usan los multiplexores de agregar y segregar. Estos multiplexores se pueden

entregar a los clientes con esas opciones de acuerdo a sus necesidades, como se

muestra en la Figura 4.12.

Fig. 4.12 Redes SDH.

Sin embargo los sistemas SDH y PDH se utilizaran conjuntamente todavía

por un largo periodo en las redes. Una muestra típica serán los sistemas SDH

STM-16 que llevaran sistemas PDH de 140 Mb/s con la estructura normal de

multiplexación PDH.

También se espera la conexión de las islas SDH a través de la red PDH.

Estas redes mezcladas no tendrán todas las facilidades de un sistema SDH

verdadero, pero aun así darán mejoras si las comparamos con las actuales

puramente PDH, como se muestra en la figura siguiente.

Red regional

Red regional

Red regional

Red local

Red localRed

local

Red local

Red local

STM-16 Núcleo de red.

STM-1

STM-1

STM-1STM-1

STM-1

STM-1

STM-4

Local STM-4

Red local

Fig. 4.13 conexión de las islas SDH a través de la red PDH

4.19 TENDENCIAS EN SU DESPLIEGUE.4.19 TENDENCIAS EN SU DESPLIEGUE.Conforme SDH se va extendiendo, la capacidad de manejo de la red se

incrementa gradualmente a causa de su monitoreo comprensivo y a sus canales

de manejo de alta capacidad por toda la red. Operando al unísono por un sistema

de manejo común de red, los DXCs, ADMs y hubs permiten control centralizado de

las operaciones, mientras que la integración de funciones de monitoreo para todos

los elementos da al operador un panorama completo de sus recursos y su

rendimiento.

Abonados

Sistema de línea dealta velocidad.

Isla SDH

Red SDH

IslaSDH

Red PDH

Abonados

Para centrales telefónicas publicas, hay una tendencia a la centralización

entre operadoras mayores. Tendencias similares se ven en SDH. Las fibras

ópticas enlazaran indirectamente a muchos suscriptores a sitios centrales, y los

cross-connect SDH serán colocados en puntos centrales. Al mismo tiempo, SDH

permite un mayor manejo de ancho de banda distribuido. Los anillos de ADMs

proporcionaran conexiones en cruz como una alternativa mas económica para

conectar todo el trafico a puntos centrales, pero las interconexiones entre anillos

serán comúnmente por medio de cross-connect centralizados.

El despliegue de la red SDH variara entre las operadoras, dependiendo de

sus puntos de inicio comerciales, técnicos y regulatorios. Sin embargo, la base

común existe en que los equipos anteriormente listados están siendo definidos en

acuerdos por estándares para reducir las dificultades de trabajo entre equipos de

diferentes proveedores.

4.19 SECCIONES DE LA RED SDH.4.19 SECCIONES DE LA RED SDH.

Los sistemas SDH están formados por varias secciones individuales. Cuando dichas secciones se interconectan proveen una trayectoria para la información.

La información a la velocidad de 2048Kb/s se carga y se extrae del sistema a lo

largo de la trayectoria en los puntos de acceso de orden mas bajo. El punto de

acceso de orden mas bajo nos da acceso a la trayectoria de mas bajo a través de

la red SDH. Se multiplexa un conjunto de trayectorias de bajo orden hacia una

trayectoria de orden mas alto. Ambos niveles de trayectorias nos dan una

conexión de punta a punta entre dos puntos de acceso de trayectoria.

Las líneas físicas terminan en multiplexores, tanto multiplexores solos como

multiplexores que son parte de multiplexores de agregar- segregar o de

enrutadores digitales síncronos. Entre los multiplexores y los regeneradores puede

haber lugar para verificar que la señal nunca caiga debajo de los límites dados por

las especificaciones. La jerarquía digital síncrona SDH define el espacio que debe

existir entre los multiplexores y la sección de múltiplex y el espacio que debe

haber entre los regeneradores o de un múltiplex hacia un regenerador como una

sección de regenerador.

4.20 APLICACIONES DE LA RED SDH.4.20 APLICACIONES DE LA RED SDH.

Las dos razones hacia la introducción de SDH fueron la necesidad de reducir costos de operación de la red e incrementar las ganancias. Lo anterior se logro mejorando la administración de operaciones de la red e introduciendo mas equipo confiable. Su flexibilidad permite ventajas competitivas, contando con la disponibilidad de equipos similares para diferentes operadores. Su integración con la transmisión por fibra óptica reduce grandemente la probabilidad de errores y fallas de transmisión además de que sus esquemas de monitoreo comprensivo reducen la posibilidad de fallas inexplicables.

El incremento en ganancias puede venir de la combinación del aumento en

demanda de servicios mejorados, incluyendo un mayor ancho de banda con la

respuesta mejorada en términos de mayor flexibilidad y disponibilidad de la red.

Para servicios de banda ancha, se han introducido un numero de técnicas para

enrutar con mayor calidad sobre las redes existentes, pero las características de

SDH lo hacen mucho mejor, debido a que este ofrece, entre otras cosas, mejor

calidad de transmisión, enorme calidad de enrutamiento y soporte para facilidades

tales como auto-control de trayectoria.

La historia de las Telecomunicaciones es un ciclo recurrente de nuevos

servicios que se introducen por encima de facilidades no ideales, conduciendo a la

introducción de nuevas facilidades especializadas para soportar todos esos

servicios, seguido por la introducción de una infraestructura más flexible el cual

puede propiamente soportar un rango de servicios existentes y planeados.

SDH es la ultima fase en este ciclo y esta complementada por propuestas

para ATM (Modo de Transferencia Asíncrona), el cual es un método de comprimir

la mayor capacidad y flexibilidad posible fuera de la infraestructura de transmisión

que esta siendo proporcionada por SDH, colocando la capacidad en celdas

múltiples de alta velocidad, cada uno de 3seg. de duración.

SDH y ATM proveen diferentes características pero esencialmente

compatibles, las cuales se requieren en la red. Juntos SDH y ATM soportaran las

necesidades de telecomunicaciones por mucho tiempo en el futuro.

Los sistemas SDH están preparados para transportar las ya existentes

señales de sistemas PDH y las futuras señales de sistemas de transferencia

asíncrono ATM, pero la tecnología esta abierta para incluir otras aplicaciones,

tales como las de definición de alta definición HDTV y las redes de área

metropolitana MAN.

CAPITULO 5CAPITULO 5APLICACION EN UNAPLICACION EN UN

EQUIPO DE PROVEEDOREQUIPO DE PROVEEDOR ALCATELALCATEL

INTRODUCCION.INTRODUCCION.En este capitulo se mostraran los conceptos y términos vistos en los

capítulos anteriores aplicados a un equipo de Telecomunicaciones del proveedor

Alcatel, una empresa europea que ofrece soluciones a las comunicaciones voz y

datos en larga distancia y mundial, entre estas soluciones se encuentran

aplicaciones de Multiplexación por Longitud de Onda (WDM), Enlaces de

Radiofrecuencia Digital, Redes de Fibra Óptica, Banda Ancha, Redes de Alta

Velocidad PDH y SDH.

La empresa Alcatel, se encuentra dentro de los principales proveedores de

soluciones de Telecomunicación dado a que su tecnología es innovadora, actual y

tiene un precio más accesible que el de su competencia. En la actualidad en

México, el principal proveedor de servicio telefónico y Telecomunicaciones

TELMEX, tiene en sus instalaciones de larga distancia una participación del 40%

de equipo Alcatel, y en su red del área metropolitana aproximadamente 50%.

Dentro de los equipos se encuentra un Multiplexor de alta capacidad 1660SM.

Es compatible con los sistemas plesiócronos existentes así como en las

redes SDH instaladas, el 1660SM es un equipo de transmisión que opera a

velocidades de bit de 155 Mbit/s (STM-.1) y 622 Mbit/s (STM-4) y 2488 (STM-16).

Este puede ser configurado como un Multiplexor de Terminal de Línea

Múltiple o como Multiplexor Add/Drop, o como un Mini Nodo de Cross- Conector

para aplicaciones en enlaces lineares, anillos de red y redes en malla.

En todas las aplicaciones se proporcionan varios mecanismos de protección

de red. Una amplia gama de puertos se pueden multiplexar o añadir / extraer en el

1660SM. Los puertos de tráfico pueden ser de 2, 34, 45, 140 Mbit/s, eléctrico

STM-1, óptico SMT-1, STM-4 y STM-16.

Cuando se usa el 1660SM como un Multiplexor de Add/Drop, se pueden usar

puertos mixtos STM-N en la misma configuración, lo que permite que se pueda

administrar anillos (anillos múltiples) STM-1, STM-4 y STM-16 en el mismo equipo

al mismo tiempo.

5.1 INSERCION DEL EQUIPO DENTRO DE LA RED.INSERCION DEL EQUIPO DENTRO DE LA RED.El equipo 1660SM pertenece a la familia de productos Optinex Alcatel, y

cumple con la Jerarquía Digital Síncrona definida por las recomendaciones ITU-T.

Este equipo se puede usar en redes metropolitanas, regionales y locales que se

configuran para sistemas síncronos y plesiócronos estándar. El producto se puede

usar apropiadamente en redes lineales, de anillo y hub y en enlaces de líneas

protegidas y no protegidas. Las aplicaciones del equipo dependen de los

diferentes tipos de red disponibles.

5.1.15.1.1 CONFIGURACION DEL EQUIPO. CONFIGURACION DEL EQUIPO. Como se menciono anteriormente, el equipo Optinex puede ser configurado

de diferentes maneras, según sea el tipo de enlace y uso que se vaya a requerir. A

continuación se presentan algunas de las configuraciones para este equipo.

5.1.1.15.1.1.1 MULTIPLEXOR DE TERMINAL.MULTIPLEXOR DE TERMINAL.El NE (Network Element – Elemento de Red) está provisto con una interfaz

de estación STM-1/STM-4/STM-16 (también, eventualmente en espera) para ser

conectado a un Cross-Conector Electrónico Digital o a un sistema de línea

jerárquicamente más alto. El diagrama de esta configuración se muestra en la

Figura 5.1.

Fig. 5.1 Multiplexor de Terminal

PUERTOS PDH

PUERTO SDH

Puerto SDH (REPUESTO)

5.1.1.25.1.1.2 MULTIPLEXOR ADD/DROP.MULTIPLEXOR ADD/DROP.En esta configuración, el NE se puede programar para insertar (add) o

extraer (drop) señales del flujo de STM-1/STM-4/STM-16. Parte del pass-through

de la señal entre los lados de la línea, definido A y B se muestra en la Figura 5.2.

Fig 5.2 Multiplexor Add/Drop

5.1.1.35.1.1.3 STM-N “HUB”.STM-N “HUB”.Para este ejemplo el NE permite extraer/añadir tributarios STM-N a un flujo

múltiple y después dividirlos en las estructuras HUB. Un diagrama de esta

configuración se muestra en la Figura 5.3.

Fig. 5.3 STM-1 “HUB”

5.1.1.45.1.1.4 CONFIGURACION MIXTA.CONFIGURACION MIXTA.Para este caso, el NE puede administrar en el mismo nodo toda la

configuración previa desempeñando así una configuración mixta.

PUERTO SDHLado B

PUERTO SDH(REPUESTO)

PUERTO SDHLado A

PUERTO SDH(REPUESTO)

PUERTOS SDH, PDH

PUERTO SDH

PUERTO SDH(REPUESTO)

PUERTO SDH

PUERTO SDH(REPUESTO)

PUERTO SDH

5.25.2 APLICACION.APLICACION.Para cada una de las configuraciones anteriores se pueden usar topologías

de red diferentes. Las topologías de red más importantes son:

Punta a Punta.

Lineal.

Topología de anillo y anillo múltiple.

Topología de malla.

5.2.15.2.1 ENLACE DE PUNTA A PUNTA.ENLACE DE PUNTA A PUNTA.En este caso, el elemento de red (NE) se puede conectar a otro multiplexor a

través de la línea. Se puede observar en la Figura 5.4.

Fig. 5.4 Enlaces de Punta a Punta

5.2.25.2.2 LINEAL.LINEAL.El NE se puede programar para extraer o insertar puertos PDH y SDH del

flujo STM-1, STM-4, STM-16 o terminar puertos PDH. Se muestra un diagrama de

este enlace en la Figura 5.5

Figura 5.5. Extraer – insertar lineal.

PUERTOS PDHPUERTOS PDH

PUERTO SDHPUERTO SDH

PUERTO SDHREPUESTO

PUERTO SDHREPUESTO

ERTOS PDH

PUERTO SDH PUERTO SDH PUERTO SDH

PUERTOSPDH y SDH

PUERTOSSDH y PDH

PUERTOS PDH PUERTOS PDH

PUERTOS PDH

5.2.35.2.3 TOPOLOGIA DE ANILLO.TOPOLOGIA DE ANILLO.La función de extraer/insertar permite llevar a cabo estructuras de anillo. El

VC se puede volver a enrutar automáticamente si se descompone la división

óptica o falla uno de los nodos del equipo.

Figura 5.6 Estructura de anillo

5.2.45.2.4 TOPOLOGIA DE MALLA.TOPOLOGIA DE MALLA.La topología de malla se puede usar en caso de recolección de tráfico en

nodos periféricos o en el lado del cliente. La protección de línea de 1+1 se puede

usar para proteger en contra de la falla de línea y, en algunos casos, la falla de

nodo también se puede proteger al usar topología dual hub. Para este tipo de

topologías de red el mini sistema de cross-conector digital es muy útil y el SNCP/I.

PUERTOSPDH Y SDH

PUERTOSPDH Y SDH

PUERTOSPDH Y SDH

PUERTOSPDH Y SDH

PUERTOSPDH Y SDH

PUERTOSPDH Y SDH

PUERTOSPDH Y SDH

PUERTOSPDH

Figura 5.7 Topología de Malla

5.35.3 PROTECCION DE RED.PROTECCION DE RED.La relación entre la aplicación de red con su propia protección y los modos

de configuración se resume en la Tabla 5.1.

Configuración NE

NOTA:STM-N

PBX = Central Telefónica Privada

PUERTO PDH

PUERTO PDH

PUERTO PDH

PUERTO PDH

PUERTOS PDH y SDH

PUERTO PDHPUERTO PDH

PUERTOS PDH y SDH

PUERTOS PDH y SDH

PUERTO PDH

Aplicación de Red

Esquema de Protección de

Red

TM ADM

De Punta a Punta MSP

Lineal MSP

Anillo SNCP

Hub y de Malla MSP & SNCP

Tabla 5.1 Aplicación de Red contra los modos de configuración

5.45.4 CONFIGURACION FISICA.CONFIGURACION FISICA.En todo este trabajo se pueden distinguir tres tipos de tarjetas diferentes:

Tarjeta de acceso: Es una tarjeta que contiene las interfaces físicas de

señal (conectores eléctricos).

Tarjeta de puertos: Es una tarjeta que desempeña la elaboración SDH de

la señal.

Módulo (eléctrico u óptico): Es una tarjeta de acceso especial (de

dimensiones pequeñas) que se inserta en el panel frontal de algunas

tarjetas específicas.

Este capítulo ilustra la estructura física, el diseño, composición, y partición

del equipo.

5.4.15.4.1 EQUIPO.EQUIPO.La vista frontal de la repisa del Equipo se ilustra en la Figura 5.8. El 1660SM

está compuesto de una repisa que contiene 21 ranuras en el área de acceso y 20

ranuras en el área básica. Las dos áreas están ubicadas en “líneas” diferentes

dentro de la repisa.

L = longitud mm

Fig. 5.8 Vista Frontal del equipo 1660SM

5.4.25.4.2 PARTES DEL EQUIPO.PARTES DEL EQUIPO.En la Tabla 5.2 están listados algunos nombres y códigos de los artículos y

unidades que comprenden la repisa del Equipo. Adicionalmente, también se

indica, para cualquier artículo, la posición y la cantidad máxima que se puede

asignar. En la Tabla 5.3 se concentran y detallan las notas de explicación. Dichas

tablas reportan la siguiente información:

AR

EA D

E A

CC

ES

OA

RE

A BA

SIC

A

Nombre de la parte

La “Sigla” que identifica a las unidades está en un difusor de seda impreso

en la placa de la cubierta frontal. La misma sigla, no proporcionada con el

punto (por ejemplo, L-4.1 se convierte a L-41), se usa por la Craft Terminal

para distinguir la unidad. Existe una excepción a esta regla para el

P3E3T3; la unidad se identifica como P3E3TE en la placa de la cubierta

frontal y como P3E3/T3 en la Craft Terminal.

Números de parte de Fábrica y ANV (por ejemplo, 411.XXX.XXX; y 3AL

XXXXX.XXXX)

Cantidad máxima.

Posición de la unidad dentro del equipo. Referirse a la Figura

5.8 para la numeración de la ranura.

Número de notas de explicación.

NOMBRE SIGLAS No. de Parte Max.Cant

Ranura Notas

ESTRUCTURAS MECANICA

REPISA 1660SM

Está compuesta de:

3AL 78834 AA(593.155.059 E)

REPISA 1660SM SR60M3AL 79157 AA

(593.155.073 U) 1 1

PUERTOS DE BAJA VELOCIDAD (PDH) 4

PUERTO DE 63x2 MBIT/S 1.0/2.3 P63E1 3AL 79092 AA(474.166.425 V) 7

24, 27,30, 32,33, 36,

395

PUERTO ISDN-PRA de 63x2 MBIT/S G703

P63E1N 3AL 79092 AB(474.166.426 W)

724, 27,30, 32,33, 36,

39

56

PUERTOS DE ALTA VELOCIDAD (PDH) 7

PUERTO DE CONMUTACIÓN de 3x35 / 45 MBIT/S

P3E3T3 3AL 78864 AA(474.156.339 L)

16 24 a 39 8

PUERTOS DE ALTA VELOCIDAD: STM-1 (SDH) y 140 Mbit/s (PDH) 9

PUERTO/1 ELÉCTRICO DE 4 x STM – 1

P4ES1N 3AL 78823 AA(474.166.423 T)

16 24 a 39 10

PUERTO/1 OPTICO/ELECTRICO de CONMUTACION 4 x 140/STM1 P4E4N

3AL 79263 AA474.156.371 L 16 24 a 39

1112

PUERTO 1/ 4 x STM1 P4S1N3AL 78821 AA474.156.375 Q 16 24 a 39 12

PUERTOS DE ALTA VELOCIDAD: STM-4 (SDH) 9

PUERTO S-4.1 FC/PC/1 S4.1N 3AL 78856 BA(474.156.376 R)

16 24 a 391314

PUERTO L-4.1 FC/PC/1 L4.1N 3AL 78856 BC(474.156.378 T)

PUERTO L-4.2 FC/PC/1 L4.2N 3AL 78856 BE(474.156.380 J)

NOMBRE SIGLAS No. de Parte Max.Cant

Ranura Notas

PUERTOS DE ALTA VELOCIDAD: STM-16 (SDH) 9, 16

PUERTO S-16.1 FC/PC/1 S16.1 N 3AL 78894 BA(411.101.232 U)

4

25+2628+2934+3537+38

1314PUERTO L-16.1 FC/PC/1 L16.1 N 3AL 78896 BA

(411.101.234 W)

PUERTO L-16.2 FC/PC/1 L16.2 N 3AL 78898 BA(411.101.236 Y)

PUERTO L-16.2 JE1 FC/PC/1 L16.2 N 3AL 79028 BA(411.101.238 A)

425+2628+2934+3537+38

131415

PUERTO L-16.2 JE2 FC/PC/1 L16.2 N 3AL 79029 BA (411.101.240 Q)

PUERTO L-16.2 JE3 SC/PC/1 L16.2 N 3AL 79030 BB (411.101.243 F)

TARJETAS DE ACCESO LSPROTECCIÓN DE 75 OHM DE 21x2 MBIT/S A21E1

3AL 78831 AA(474.156.323C)

18 1 a 9,13 a 21

19PROTECCIÓN DE 120 OHM DE 21x2 MBIT/S A21E1

3AL 78832 AA(474.156.324D)

TARJETAS DE ACCESO HS

75 OHM DE 3 x 34 MBIT/S A3E33AL 18865 AA

(474.156.340 Z)

162 a 9,

13 a 20

21

75 OHM DE 3 x 45 MBIT/S A3T33AL 78866 AA

(474.156.341 N) 22

75 OHM ELECTRICO DE 4XSTM-1 A4ES13AL 78835 AA(474.156.325E) 23

PROTECCIÓN DE ALTA VELOCIDAD HPROT3AL 78849 AA

(474.156.127 Y) 82 a 9,

13 a 20 24

ADAPTADOR O/E DE 2x140/STM-1 A2S13AL 78818 AA(474.166.421 Z) 16

2 a 9,13 a 20 25

INTERFAZ GENERAL Y DE SERVICIOSINTERFAZ GENERAL Y DE SERVICIOS CONGI

3AL 78830 AA(474.156.322 B) 2 10, 12 26

SERVICIO

I/F SERVICIOS SERVICIO3AL 78817AA

(474.100.704R) 1 11 27

NOMBRE SIGLAS No. de Parte Max.Cant

Ranura Notas

MODULOS STM-1

FC/PC INTERFAZ OPTICA S-1.1 IS1.13AL 78815 AA (474.166.420C)

64

28, 29INTERFAZ OPTICA FC/PC L-1.1 IL1.1

3AL 78838 AA(474.156.326 F)

INTERFAZ OPTICA FC/PC L-1.2 IL1.23AL 78839 AA

(474.156.327 G)

INTERFAZ OPTICA L-1.2 JE FC/PC IL1.23AL 78840 AA

(474.156.328 R) 28, 29, 30

INTERFAZ OPTICA L-1.2 JE SC IL1.23AL 78840 AB

(474.156.354 K)

INTERFAZ ELÉCTRICA 140/155 ICMI3AL 37558 AB

(474.156.346 K) 31

CONTROLADOR

CONTROLADOR DE EQUIPO EQUICO3AL 78836 AA

(411.100.708 V) 1 22 32

Tabla 5.2 Lista principal de partes.

No. DESCRIPCION1 Es la repisa principal del equipo, este incluye el backpanel.

2 Unidad obligatoria. Se usa para proporcionar referencia lógica de voltaje a todos los bus

Auxiliares y de Control.

3 A ser usado durante la instalación para el posicionamiento del soporte de la fibra óptica dentro

del ducto del cable.

4 Como puertos de Baja Velocidad se destinan los puertos de 2 Mbit/s de velocidad.

5A ser usado como tarjetas de acceso LS. Se necesitan tres tarjetas de acceso para conectar

totalmente el canal del puerto. El puerto de repuesto P63E1 o P63E1N se deben insertar en la

ranura 32.

6 La tarjeta soporta la funcionalidad de NT, monitoreo de desempeño y resincronización en ISDN-

PRA de 2 Mbit/s.

7 Los puertos de 34 y 45 Mbit/s están destinados como puertos PDH de Alta Velocidad.

8 Se puede usar la misma tarjeta como 3x34 o 3x45 Mbit/s pero sus tarjetas de acceso

correspondientes están separadas (es decir, A3E3 para 3x34 Mbit/s y A3T3 para 3x45 Mbit/s)

9 Los puertos STM – 1, STM – 4, STM – 16 están destinados como puertos de Alta Velocidad

SDH.

10 El puerto necesita una tarjeta de acceso con 4 interfaces eléctricas STM – 1.

11 Cada puerto de esta tarjeta se puede configurar como de 140 Mbit/s o STM – 1.

12

El puerto necesita cuatro módulos (eléctricas u ópticas) para estar totalmente conectado. Dos

módulos se tienen que insertar en el panel frontal de la tarjeta y dos en el panel frontal de la

tarjeta de acceso de 2 x STM-1 correspondiente (A21S1). Nótese que diferentes tipos de módulo

de acceso (óptico o eléctrico, también de características y conectores diferentes) se pueden

insertar en la tarjeta de puerto o en la tarjeta de acceso.

13 Los puertos no necesitan tarjeta de acceso.

14 Puertos provistos con diferentes tipos de conectores.

15 Los puertos a ser usados con el Booster.

16 El puerto STM – 16 tiene dos ranuras de ancho

17 El puerto se usa como entrada para el equipo WDM (banda azul)

18 El puerto se usa como entrada para el equipo WDM (banda roja)

19 Tarjeta de acceso LS Protegida. Permite la conexión bidireccional de hasta veintiún canales de

2 Mbit/s. A ser usado en configuraciones protegidas EPS.

20 Cumple con las normas ITU K20.

No. DESCRIPCION21 Tarjeta de acceso HS dedicada a la tarjeta de puerto de 3x34. Permite la conexión bidireccional

de hasta tres canales de 34 Mbit/s.

22 Tarjeta de acceso HS dedicada a la tarjeta de puerto de 3x45. Permite la conexión bidireccional

de hasta tres canales de 45 Mbit/s.

23 Tarjeta de acceso HS a ser usada para el puerto eléctrico de 4 x STM-1. Permite la conexión

bidireccional de hasta 4 canales.

24 A ser usado en el esquema de protección EPS como tarjeta de acceso para el puerto eléctrico

HS (3x34 Mbit/s o 3x45 Mbit/s y 155 Mbit/s).

25 La tarjeta de acceso necesita hasta 2 módulos eléctricos u ópticos para insertarse en el interior.

26Se pueden usar un máximo de dos interfaces de Control y General. Entrega dos niveles de

voltaje a todas las tarjetas. Proporciona conectores externos para housekeepings, alarmas

remotas, lámparas de bastidores, interfaz Q, interfaz LAN. Si Se insertan dos tarjetas CONGI,

estas proporcionan interfaces diferentes.

27 Proporciona los conectores para los canales auxiliares, EOW y las interfaces de sincronización.

28 Hasta 2 de estos módulos se insertan en las siguientes tarjetas: P4SIN, P4E4N, A2S1 y

SYNTH1N para efectuar conexiones ópticas para un máximo de 2 canales STM-1 (uno por

módulo)

29 Módulos ópticos proporcionados con conectores diferentes.

30 Módulos ópticos a ser usados con el Booster.

31Hasta 2 de estos módulos se insertan en las siguientes tarjetas: P4SIN, P4E4N, A2S1 y

SYNTH1N para efectuar conexiones eléctricas para un máximo de 2 canales STM-1 (uno por

módulo)

32 Tarjeta de Controlador de equipo proporciona la interfaz F para la conexión de la Craft Terminal

33 Dos tarjetas de MATRIZ se pueden usar en una configuración EPS protegida de 1 + 1. La tarjeta

efectúa funciones de conexión y cross conexión y también funciones de sincronización.

34 Se necesita hasta 1 tarjeta de dispositivo masivo en la tarjeta EQUICO.

35 Es esencial insertar las placas falsas relevantes en los espacios que dejaron el puerto o las

unidades de módulos de acceso no proporcionadas para obtener el desempeño EMI/EMC.

36 Placa falsa para la unidad IF de SERVICIOS no equipada

37 Placa falsa para la unidad de MATRIZ no equipada.

38 Teléfono opcional asociado con la tarjeta I/F de SERVICIOS

39 Herramienta que se necesita para instalar en el bastidor S9

40 Es necesario cuando se usa el bastidor Optinex.

41 A ser usado para protección de repisa externa cuando se usa el bastidor S9.

No. DESCRIPCION42 A ser usado para protección de repisa externa cuando se usa el bastidor Optinex.

43 Adaptador mecánico que se usa para insertar la repisa en el bastidor de “21”

44Cubetas de protección a ser usadas en lo referente a la precaución ESD. Al final de la fase de

instalación todos los conectores no usados para cableado se deben cubrir con las “tapas de

protección” relevantes.

45 A ser usado para desempeño EMC. Uno para cada INTERFAZ ELÉCTRICA 140/155 (ICMI)

46 Conector requerido para señales de 120 ohms de 2 Mbit/s.

47 A ser usado para las conexiones de 2 Mbit/s y para el sincronismo de la tarjeta I/F de SERVICIO.

48 A ser usada para 34/45 Mbit/s y las conexiones eléctricas STM-1.

49 A ser usada solamente con la tarjeta de puerto SERVICIO I/F. Este permite la conversión de

75/120 Ohm.

50 Detalles relacionados al número de parte del software se dan en el Manual del Operador.

Tabla 5.3 Notas de explicación.

5.55.5 DESCRIPCION DE FUNCIONES.DESCRIPCION DE FUNCIONES.La Figura 5.9 ilustra, en forma de diagrama de bloque, las diferentes

unidades que se usan en el 1660SM y las funciones de operación generales. A

continuación veremos las unidades del equipo Optinex.

Unidad EQUICO: La unidad proporciona la siguiente funcionalidad.

Función de Controlador de Equipo.

Interfaz para la Craft Terminal Local.

Comunicación con el Sistema de Gestión (OS) a través de interfaces

diferentes (DCC, QB3, etc.).

Unidad de MATRIZ: La unidad proporciona las funciones que se muestran a continuación.

Una Matriz que desempeña funciones de HPC, LPC y protección

Funciones de sincronización

Función de controlador de Repisa

Unidad Eléctrica PDH de 2 o 34/45 Mbit/s: Están disponibles unidades

PDH Eléctricas diferentes.

La “unidad Eléctrica PDH de 2 Mbit/s” proporciona la interfaz para el mapeo

asíncrono G.703.

Señales de 2 Mbit/s dentro de los VC12s SDH. Cada unidad soporta 63

interfaces.

La Unidad de 34 Mbit/s / 45 Mbit/s” proporciona la interfaz para el mapeo

asíncrono de G.703

Señales de 34 Mbit/s o 45 Mbit/s dentro de los VC-3s de SDH. Cada unidad

soporta 3 interfaces.

Para ambas unidades el bloque de la Interfaz de Bajo Orden (LOI) incluye

la funcionalidad PPI (físicamente en la tarjeta de Acceso), LPA, LPT.

Fig. 5.9. Diagrama de bloque LOI

Unidad de 140 Eléctrica o de 155 Mbit/s: La unidad proporciona cuatro interfaces eléctricas PDH de 140 o STM-1 de 155 Mbit/s Eléctrica u Óptica. La selección del modo de trabajo (por puerto) se controla vía software. Cuando se selecciona el modo de 140 Mbit/s, el puerto proporciona una interfaz para el mapeo asincrono de las señales de 140 Mbit/s G.703 y VC-4 SDH. Las funciones que se llevan a cabo en el bloque de Interfaz de Alto Orden (HOI) son: (PPI (físicamente en la Tarjeta de Acceso), LPA, HPT (ver la Figura 5.10 y la Figura 5.12). Dos de los cuatro bloques PPI están presentes en la tarjeta, los otros dos están en la Tarjeta de Acceso.

Figura 5.10. Diagrama de bloque de HOI

Cuando se selecciona el modo STM-1 de 155 Mbit/s, el VC-4 puede ser ya sea no estructurado o estructurado en los VCs de bajo orden. Las funciones que se llevan a cabo son TTF y HOA (ver Figura 5.11). Dos de los cuatro bloques SPI están presentes en la tarjeta, los otros dos están en la Tarjeta de Acceso.

Figura 5.11. Diagrama de bloque de TTF y HOA.

Unidad SDH de 155 Mbit/s: La unidad proporciona cuatro interfaces STM-1 bidireccionales. Para cada STM-1, el VC-4 puede ser ya sea no estructurado o estructurado en los VCs de bajo orden. Las funciones que se llevan a cabo son TTF y HOA (ver Figura 5.12).

Dos de los cuatro bloques SPI están presentes en la tarjeta, los otros dos están en la Tarjeta de Acceso.

Unidad 1 x STM-4: La unidad óptica 1 x STM-4 proporciona una interfaz óptica STM-4; las funciones que desempeña son TTF y HOA. Están disponibles varios tipos de largo y corto alcance.

Unidad 1 x STM – 16: La unidad óptica 1 x STM-16 proporciona una interfaz óptica STM-16; la función que se efectúa son TTF y HOA. Hay varios tipos de largo y corto alcance disponibles.

Unidad SERVICIO: Esta unidad proporciona la siguientes funcionalidades.

Alimentación.

Cable de Orden de Ingeniería (EOW).

Entrada / Salida de 2 MHz.

Unidad CONGI: Proporciona la siguientes funcionalidades.

Alimentación.

Interfaz Q3.

Alarma remota.

Interfaz Q2/RQ2.

Tarjetas de Acceso: Estas proporcionan la interfaz física para los diferentes tipos de señales.

Tarjeta de Protección: La unidad permite la protección EPS para unidades eléctricas de 34/45 Mbit/s y 155 Mbit7s

En los siguientes párrafos se da una descripción detallada de los subsistemas que es como se dividen las funciones que desempeña la unidad. Cada función lógica no corresponde necesariamente a la tarjeta física pero se puede distribuir en más de una tarjeta. Por otra parte, una tarjeta puede albergar más de una función.

En la Tabla 4, para cada subsistema se reporta la lista de las tarjetas involucradas y una breviario abstracto de la función detallada en los siguientes párrafos. Nótese que la alimentación a bordo (convertidor DC/DC en la Figura 5.12) se presenta en cada tarjeta y que la función de Controlador es centralizada (EC y SC).

Subsistema Tarjeta involucrada DescripciónConexiones MATRIZ y puertos En el párrafo se explica como se

administra la señal entre el puerto y la MATRIZ

Administración de señal Todos los puertos (LS y HS)

Módulos de Acceso

En el párrafo se explica como se elaboran las señales PDH y SDH en los puertos. La descripción cumple con la recomendación G.703 de ITU-T

Controlador EQUICO y MATRIZ El sistema de control está centralizado. El EQUICO desempeña las funciones de Controlador de Equipo (EC) y la MATRIZ desempeña la función de Controlador de Repisa (SC).

Protección Proteccionesde Red

Todos los puertos (LS y HS) Se explican las siguientes protecciones de red:

- MSP lineal - MS SPRING- SNCP- Drop & Continúe + inserción de

SNCP- Interconexión de anillo de

nodo-único colapsada- Interconexión de anillo de

nodo-doble colapsadaLa tarjeta de MATRIZ 1 administra todas las protecciones.

Protecciones de Equipo

Puerto 63x2 Mbit/s (N+1)

Puerto 3x34/45Mbit/s (N +1)

Puerto Eléctrico de 155 Mbit/s (N + 1)

CONGI (solamente para alimentación)

MATRIXN

HPROT

El SC en la tarjeta de MATRIZ controla las protecciones EPS.

Sincronización MATRIZ La MATRIZ desempeña la función de sincronización, por lo tanto, distribuye el reloj y sincronismos a todas las tarjetas del equipo.

Auxiliar Puertos HS, SERVICIO, EQUICO

En el párrafo se explica como se administran los bytes OH (canales DCC, EOW y AUX).

Alimentación Todas las tarjetas, CONGI La alimentación se distribuya en todo las tarjetas del equipo. Las tarjetas CONGI proporcionan los 48 V y el servicio 3.3 V para alimentar cada tarjeta.

Inventario Remoto Todas las tarjetas, tarjeta de acceso y módulos

En el párrafo se explica la arquitectura del Inventario Remoto.

Tabla 4. Subsistemas y tarjetas involucradas.

Figura 5.12. Diagrama de Bloque de 1660SM

Fig. 5.12 Diagrama a bloques del equipo 1660 SM.

5.65.6 VISTAS FRONTALES DE LAS TARJETAS DE PUERTOS.VISTAS FRONTALES DE LAS TARJETAS DE PUERTOS.En las secciones siguientes se muestran algunas figuras de las vistas

frontales de los puertos del equipo 1660SM.

SIGLAS RANURAS

P63E1 24, 27, 30, 32, 33, 36, 39

P63E1N 24, 27, 30, 32, 33, 36, 39

P3E3T3 24 a 39

P4ES1N 24 a 39

LEYENDA(1) LED Bicolor

Color rojo = Falla interna de unidadColor verde = Unidad en-servicio

Fig. 5.13. Vista frontal de la tarjeta de puerto eléctrico PDH, SDH.

SIGLAS RANURAS

S – 4.1 N 24 a 39

L – 4.1 N 24 a 39

L – 4.2 N 24 a 39

LEYENDA

(1) Tecla de inicio de Láser

(2) Canal # 1

(3) LED Bicolor:Led rojo – alarma de unidad local.Led verde – unidad en servicio.

Fig. 5.14 Vista frontal de tarjeta de puerto óptica STM-4

SIGLAS RANURAS

S – 16.1 N 25+2628+2934+3537+38

L – 16.1 N 25+2628+2934+3537+38

L – 16.2 N 25+2628+2934+3537+38

LEYENDA

(1) Tecla de inicio de Láser

(2) Canal # 1

(3) LED Bicolor:Led rojo – alarma de unidad localLed verde – unidad en servicio

Fig. 5.15 Vista frontal de STM –16 óptico.

SIGLAS RANURAS

MATRIXN 23, 40

LEYENDA

(1) Restablecer tecla de comando

(2) RJ45 solamente para uso de fábrica

(3) LED Bicolor:Led rojo – alarma de unidad local Led verde – unidad en servicio

Fig. 5.16 Tarjeta de Matriz.

SIGLAS RANURAS

EQUICO 22

LEYENDA

(1) Reestablecer tecla de comando(2) Conector de Computadora Personal (interfaz F)(3) RJ45 para uso de fábrica solamente(4) LED rojo – Alarma Urgente (Crítica o Mayor)(5) LED rojo – No Urgente (menor)(6) LED Amarillo – Almacenamiento de alarma (atendida)(7) LED amarillo – Condición anormal(8) LED amarillo – Alarma indicativa (Advertencia)(9) Botón de prueba de lámpara(10) Botón de almacenamiento de alarma (Atendida)(11) LED verde – cuando encendido indica unidad activa

(12) LED bicolor:Led Rejo – Alarma de Unidad LocalLed verde – unidad en servicio

Fig. 5.17. Controlador de Equipo EQUICO.

SIGLAS RANURAS

SERVICE 11

LEYENDA

(1) Canales auxiliares I/O de 2 Mbit/s G.703

J1 - canal 1 de Salida de 2 Mbit/sJ2 – canal 1 de Entrada 2 Mbit/sJ5 – 2 Salidas de 2Mbit/sJ6 – 2 Entradas de 2Mbit/sInterfaces Síncronas I/O de 2 MHz

J3 – 1 Salida de 2 MHzJ4 – 1 Entrada de 2 MHz J7 – 2 Salida de 2MhzJ8 – 2 Entrada de 2 MHz

(2) Canales Auxiliares

4 Canal RS – 232 4 Canal V.11 64 Kbit/s4 Canal G.703 de 64 Kbit/s

(3) Cuatro cables de punto de extensión de teléfono (RJ45)

(4) Cuatro cables de punto de extensión de teléfono (RJ45)

(5) LEDs de selección de zona Z1 – Z4 EOW (N.B.1)(6) Estado de LEDs L1 – L2 para llamada múltiple

y selectiva (N.B.2)(7) Clavija de teléfono(8) Tecla de decomiso de línea(9) Tecla de selección de zona EOW(10) Tecla de comando de restablecer

(11) LED Bicolor:Led rojo – alarma de unidad local Led verde – unidad en servicio

N.B. 1 – para detalles ver la Tabla 28.N.B. 2 – para detalles ver la Tabla 29 y la Tabla 30

Fig. 5.18. Interfaz de SERVICIO.5.75.7 VISTAS FRONTALES DE LAS TARJETAS DE ACCESO.VISTAS FRONTALES DE LAS TARJETAS DE ACCESO.A continuación se muestran unas figuras de las vistas frontales para las

tarjetas de acceso.

SIGLAS RANURAS

A21E1 1 a 9, 13 a 21

LEYENDA

(1) – (21) Señales de datos de 2 Mbit/s.

(22) LED Bicolor:Led Rojo – alarma en la unidad local (INT).Led verde – unidad en servicio.

Fig. 5.19. Conectores 1.0/2.3 de tarjeta de acceso de 75 Ohms de 21 x 2 Mbit/s.

SIGLAS RANURAS

A2S1T 2 a 9, 13 a 20

LEYENDA

(1) Canal # 3 (N.B.)

(2) Canal # 2 (N.B.)

(3) LED Bicolor:Led Rojo – alarma de unidad local (INT)Led verde – unidad en servicio

Fig. 5.20. Adaptador Eléctrico / Óptico 2 x 140/STM- 1.

Nota. La unidad puede ser equipada con módulos eléctricos u ópticos (ver

Figura 5.21 y Figura 5.22).

ENTRADA

SALIDASALIDA

ENTRADA

Tecla de reinicio de LáserTecla de reinicio de Láser

Fig. 5.21. Módulo óptico STM – 1.

Fig. 5.22. Módulo eléctrico STM –1 o 140 Mbit/s.

5.85.8 RESUMEN DE FUNCIONES.RESUMEN DE FUNCIONES.Una de las mayores características y que le brinda mayor

potencialidad al equipo 1660SM es la función de matriz que permite distribuir las señales PDH y VCi en cada puerto, proporcionando la funcionalidad de Add/Drop y pass-through en todos los niveles VCi.

Entrada

Salida

Una gran variedad de módulos de enchufe ópticos STM-1 que operan a 1300 nm y 1550 nm están disponibles para cubrir sistemas de corto y largo alcance. También están disponibles interfaces ópticas dedicadas para inter funcionar con boosters y preamplificadores ópticos a todos los niveles STM-N.

El 1660SM también presenta interfaces STM-16 “de color” para el inter funcionamiento directo con equipo WDM sin adaptadores de longitud de onda intermedios.

Todas las unidades eléctricas (puertos de tráfico) y las unidades comunes se pueden proteger opcionalmente (EPS) con modularidad diferente (1+1; q+N con 1 N 15 en lo que se refiere a los puertos de tráfico).

La protección EPS de las unidades de tráfico eléctricas de Alta Velocidad (34 Mbit/s, 45 Mbit/s y 155 Mbit/s) se implementa a usar un módulo de acceso dedicado. De acuerdo a la topología de la red, MSP de terminación única y dual (Protección de Sección de Multiplex) puede ser implementada a cualquier nivel de STM – N.

Una matriz centralizada implementa la función de cross conectar. La capacidad máxima de cross conexión de matriz puede ser un puerto equivalente STM – 1 de 96 x 96 al nivel VC – 4 o puerto equivalente STM – 1 de 64 x 64 al nivel de VC – 12 /VC – 3 + puerto equivalente de 32 x 32 al nivel de VC – 4.

Una capacidad auxiliar amplia, de acuerdo a los estándares SDH, está disponible para servicios integrados. Se puede accesar un canal de Cable de Orden de Ingeniería, con señalamiento DTMF, por un microteléfono para facilitar el mantenimiento de enlace.

La función de referencia de reloj, que se alberga en una unidad centralizada, sincroniza el 1660SM y proporciona la generación y distribución de un reloj de sincronismo. El reloj distribuido se puede fijar a una fuente de 2MHz o 2 Mbit/s externo, a cualquier señal STM-N o de 2 Mbit/s. Se soportan SSM (Mensaje de Estado de Sincronización) y los algoritmos de prioridad.

La función de controlador de equipo proporciona configuración de unidad y recolecciona alarmas de unidad, estados y datos de monitoreo de desempeño. Está disponible la característica de carga de software local para actualizar todo el software del subsistema de control. Los puertos de tráfico no cuentan con procesador integrado y se pueden reutilizar de un equipo a otro o recuperar del inventario sin preocuparse de la versión de software.

El sistema se puede administrar ya sea por un Computadora Personal a través de la interfaz F o por un Sistema de Administración de Red a través de la interfaz Q.

Adicionalmente, el 1660SM puede funcionar como un Dispositivo de Mediación para el Elemento de Red Alcatel, el cual es accesible a través de la interfaz Q2/Q3. De esta forma, es posible transporta información acerca de alarmas y configuraciones de PDH y / o Sistemas de Acceso hacia / de un TMN centralizada usando la red DCC SDH estándar.

Un convertidor DC/DC, ubicado en cada tarjeta, garantiza la alimentación del sistema. La protección de Alimentación inherentemente garantiza la protección.Otras funcionalidades:

Transmisión bidireccional.

Para la interfaz óptica del Optinex 1660SM se implementa una transmisión bidireccional en una función de una sola fibra, usando un acoplador óptico pasivo externo.

ISDN-PRAEl Optinex 1660SM soporta la funcionalidad NT en ISDN-PRA de 2

Mbit/s

Control de Equipo RemotoEsta función permite un sistema de administración centralizada para redes SDH pequeñas, similares a las que ofrece un OS. Esto significa que es posible desempeñar funcionalidades de administración, de un de los NEs de la red, hacia el otro NE (hasta 31), como modificación de configuración y control remoto.

Administración de transporte ATMEl Optinex 1660SM tiene una conmutación ATM integrada y capacidad para ruteo de IP, disponibles por medio de una tarjeta de conmutación/enrutador opcional (prevista para versiones futuras).

OS DualEl OS de repuesto está provisto para proteger al Principal.

Estas características y funciones de este equipo lo posicionan con cierta

ventaja, sobre muchos de la competencia, mas sin embargo, estas mismas

funcionalidades tienen que ser bien sustentadas al cliente y no dejar la menor

duda sobre su operación y su mantenimiento, ya que visto ya en campo la

mayor parte del personal de mantenimiento del cliente, se muestran renuentes

a su instalación ya que alegan complicación a la hora de su configuración.

Brindando un buen soporte técnico y asesoramiento al cliente se puede lograr

su completa aceptación y con ello la explotación de la máxima capacidad de

este equipo.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESCONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESDesde el inicio de las comunicaciones en la que el hombre ha buscado la

manera de obtener, procesar y transmitir información a largas o cortas distancias,

se han desarrollado diversas tecnologías para conseguir esos fines.

Consideramos que esta tendencia a implementar tecnologías cada vez más

eficientes y veloces, nos llevan al estudio de las bases de las comunicaciones

como elemento principal para el conocimiento e investigación de las diversas

formas de comunicarse para el ser humano.

En nuestro caso, nuestro objetivo fue dar a conocer una tecnología que

consideramos importante y de gran trascendencia hoy en día. Fue necesario dar

una introducción a lo que son las redes de Telecomunicaciones, dado que,

independientemente de la tecnología, todas se basan en fundamentos

establecidos, incluso reglamentos por parte de organismos que regulan toda el

entorno de estos temas, Así como también los diversos medios de transmisión

utilizados en la actualidad que representan el enlace para que se lleve a cabo

cualquier proceso de comunicación, y en este trabajo principalmente tratando con

una tecnología basada en enlaces de fibra óptica.

Pero no solo es importante conocer la infraestructura y organización de las

redes para determinar que las conocemos por completo, también proporcionamos

una breve sección en la que nos adentramos a las transmisiones digitales, la

forma en que se organiza y se maneja la información para transmitirse. Todo esto

en base a señales, que no son más que cantidades eléctricas que representan o

llevan consigo un mensaje.

Como se menciono anteriormente, existen múltiples tecnologías cada una

para diferente aplicación, o bien, entorno de comunicación, que hacen el estudio

del procesamiento de señales muy amplio. El propósito fundamental de este

trabajo fue tratar sobre las redes PDH y SDH.

En principio las redes PDH fueron introducidas debido a la demanda que se

tenía por obtener más información y procesarla cada vez más rápido, decimos

esto ya que se superan las velocidades ordinarias que puede manejar cualquier

cable de par trenzado o coaxial dado que este tipo de redes PDH y SDH, están

implementadas por medio de fibra óptica, el medio de transmisión físico más veloz

implementado hasta el momento.

Como todo lo que se planea, crea, desarrolla e implementa tiene sus

avances, surgen después de los sistemas SDH. Con velocidades aún mayores a

su antecesor PDH y con una característica que consideramos muy importante en

estas redes. El hecho de adicionar o seleccionar canales sin la necesidad de

hacer uso de multiplexores completos que desintegren toda la señal de

comunicación para obtener un canal intermedio.

Por tal motivo hacemos una breve pero significativa demostración del

sistema SDH en un equipo de proveedor Alcatel, en el que a base de tablas y

figuras se esquematiza la estructura de un equipo que utiliza esta tecnología y

algunas características básicas en lo que a funcionamiento se refieren.

Debemos observar muy de cerca el avance de estas tecnologías, dado el

medio de transmisión físico que utilizan, consideramos que es una punta de flecha

para lo que se pueda desarrollar posteriormente.

BIBLIOGRAFIA.BIBLIOGRAFIA.

Redes de Computadoras.

Andrew S. Tanenbaum.

Tercera Edición. Editorial Pearson.

Manual Técnico OPTINEX 1660 SM.

Alcatel University. México

Jerarquía Digital Síncrona (SDH).

INTTELMEX

Ing. Roberto Flores Mendoza.

Manual de Redes PDH y SDH.

Alcatel University, México.

Availability And Performance Evaluation of your PDH/SDH Networks.

Hojas de Datos (Datasheets)

NetTest.

Requisitos de prueba para SDH.

Carlos Usbeck W.

Complementos Electrónicos S.A.

Synchronous Digital Hierarchy (SDH)

Hoja de datos (Datasheets).

Telecommunications Standard Primer.

Información y Telecomunicaciones.

Federico Kulhmann, Antonio Alonso Concheiro.

Fondo de Cultura Económica, México 1997.

GLOSARIO.GLOSARIO.

ADM Add-Drop Multiplexer Multiplexor Add/Drop. Multiplexor que mira en al menos

dos direcciones y que permite extraer e insertar algunos

canales desde cada información principal.

AIS Alarm Indication Signal Señal de Indicación de Alarma. Señal consistente en una

secuencia 11...11 que reemplaza a la señal principal

cuando está afectada de una alarma grave.

ALS Automatic Láser

Shutdown

Cierre automático de Láser. Mecanismo de seguridad que

interrumpe la emisión del láser en sistema con fibras

ópticas cuando no existe señal de recepción.

APD Avalange Photo Diode Fotodiodo de avalancha. Elemento detector usado en los

sistemas con fibras ópticas. Es el conversor óptico-

eléctrico del sistema.

APS Automatic Protection

Switching

Conmutación de Protección Automática. Sistema de

protección automática utilizado en redes de fibra óptica

que consiste en transmitir la misma información por fibras

ópticas distintas.

ANSI American National

Standard

Institute

Instituto de normalización de Estados Unidos

ASIC Application Specific

Integrated Circuit

Circuito integrado IC diseñado para aplicaciones

específicas.

ATM Asynchronous

Transfer

Mode

Modo de Transferencia Asíncrona. Red de transmisión de

datos, voz y vídeo mediante celdas (paquetes de 53 bytes

fijos).

BER Bit Error Rate Relación entre el número de errores y el número de bits

transmitidos en un cierto tiempo.

BIP Block Interleaver

Parity

Método de cálculo de bits de paridad utilizados en SDH

para verificación del desempeño del enlace mediante la

norma ITU-T G.826.

BNC Bayonet Navy

Connector

Es el más popular tipo de conector para cables coaxiales.

Usualmente aplicado para señales digitales y analógicas.

CMI Codec Mark Inversion Método de codificación de datos utilizado sobre las

señales SDH a 155 Mbps sobre enlaces coaxiales.

CPU Central Procesing Unit Unidad de procesamiento central de una computadora o

equipamiento electrónico.

CRC Cyclic Redundancy

Check

Método de cálculo de bits de paridad que se utiliza para la

detección de errores en las redes de datos por paquetes.

DCC Data Communications

Channel

Canal de comunicación de datos insertado dentro de la

trama STM-1 en la red SDH para transporta información

de gestión de TMN.

DCE Data Communication

Equipment

Equipo de comunicación de datos. Identifica por ejemplo

al módem de datos frente a la PC.

DTE Data Terminal

Equipment

Identifica al equipo terminal de datos frente al equipo de

comunicaciones DCE.

E1 European 1 Denominación comercial de un circuito de 2048 Kbps y

por multiplexación da lugar a la velocidad E3 de 34.Mbps.

EMC Electromagnetic

Compatibility

Referido al cumplimiento de normas que permite aislar a

un equipo de interferencias EMI desde y hacia el exterior

EMI Electromagnetic

Interference

Referido a las interferencias electromagnéticas que

afectan a los equipos electrónicos y a los seres humanos.

ETSI European Telecom

Standard

Institute

Instituto para el ámbito de Europa que normaliza las

Telecomunicaciones. Similar al ITU-T.

EEPROM Electrically Erasable

PROM

Tipo de memoria de lectura pero programable mediante

un borrado eléctrico. Se actúa sobre capacidades

parásitas en las junturas del semiconductor.

FEBE Far End Block Error Alarma remota utilizada en los sistemas SDH para

informar al terminal remota la detección de un error de

datos en recepción.

FERF Far End Received

Failure

Alarma remota hacia atrás que notifica de una alarma

grave en recepción del sistema de transporte SDH.

HDB3 High Density Bipolar Formato de codificación de señales digitales usado en E1

a 2 Mbps mediante conductores metálicos.

HDTV High Definition

Television

Denominación genérica nacida en los años `80 en Japón

para los sistemas de alta definición de formato 16:9.

IEC International

Electrotechnical

Comisión

Comisión internacional que se ocupa de normas de

calidad. Entre otras se tienen las normas de control de

calidad de fibras ópticas.

IEEE Institute Electrical and

Electronic Engineers

Instituto internacional que estudia aspectos de las

comunicaciones. Dispone de las normas IEEE 802.x

referidas a redes de datos.

ISO International

StandardOrganization

Organización internacional que trabaja en conjunto con

ITU-T para la definición de normas en el ámbito de las

comunicaciones y otras disciplinas.

ITU-T International

Telecommunication

Union

Organismo dependiente de la UN y que se ocupa de las

normalizaciones en el ámbito de las Telecomunicaciones.

Sede en Ginebra, Suiza.

LAN Local Area Network Red de interconexión de elementos informáticos en un

área de localización reducida.

LED Light Emitting Diode Diodo emisor de luz de baja potencia frente al láser. Es

usado en aplicaciones donde las distancias son cortas.

LOS Loss Of Signal Alarma local emitida cuando se detecta la falta de señal

de entrada a nivel eléctrico u óptico.

NRZ Non-Return to Zero Código de señales digitales que corresponde a la señal

binaria tradicional. Se refiere a que no retorna a cero la

señal como en RZ.

PCM Pulse Code

Modulation

Proceso de codificación digital de las señales analógicas

que consiste en el muestreo y la codificación de

muestras.

PDH Plesiochronous Digital

Hierarchy

Jerarquía digital que iniciando en E1 (2 Mbps) multiplexa

a velocidades de 8 Mbps, 34 Mbps y 140 Mbps. Es

reemplazada por SDH.

POH Path OverHead Grupo de 9 Bytes colocados al inicio del contenedor

virtual VC-4 en la trama STM-1 de SDH. Se usa para

informaciones de servicio.

PRBS Pseudo-Random

Binary

Sequency

Secuencia binaria generada por un circuito lógico (por ello

conocida) pero que simula una señal desconocida

RAM Random Access

Memor

Tipo de memoria de lectura y escritura. Los datos se

borran si se elimina la alimentación del circuito.

REI Remote Error Indicator Alarma remota que identifica un error remoto en SDH.

Similar a FEBE.

RZ Return to Zero Código de datos transmite el estado activo solo el 50%

del tiempo con el propósito de reducir la interferencia

intersímbolo.

SDH Synchronous Digital

Hierarchy

Jerarquía de multiplexación que parte desde STM-1 a la

velocidad de 155.520 Kbps y se despliega en STM-4 (622

Mbps) y STM-16 (2488 Mbps).

SOH Section OverHead Encabezado de la trama STM-1 en la red sincrónica SDH

y que sirve para transportar informaciones de servicio

(alarmas, paridad, gestión, etc.).

SONET Synchronous Optical

Network

Denominación usada en Estados Unidos para la red

síncrona SDH. El nivel de Sonet OC-3 es equivalente a

STM-1 del ITU-T.

STM Synchronous

Transport

Module

Módulo de transporte sincrónico de 155 Mb/s que

determina el primer nivel de SDH.

TDM Time Division

Multiplexer

Procedimiento de multiplexación de varios usuarios que

utiliza la división del tiempo en intervalos reservados a

cada usuario.

TDMA Time Division Multiple

Access

Procedimiento de acceso sobre un mismo medio (por

ejemplo satelital) mediante el uso de TDM.

TMN Telecommunications

Management Network

Denominación de la arquitectura y protocolos de la red de

gestión definida en el ámbito de ITU-T para los sistemas

de telecomunicaciones. De poco éxito actual.

MAN Metropolitan Area

Network

Es una red que cubre un área equivalente a una ciudad.

Puede realizarse mediante IEEE 802.6, FDDI, ATM,

GigabitEthernet, Etc.