Nociones básicas de SDH
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Introducción a las redes SDH 2
Indice• Introducción a las redes SDH
• PCM y E1• Velocidades PDH• Jerarquías SDH• Estructura de trama• Mapeo, alineamiento y multiplexación• Topologías lineales y en anillo
Introducción a las redes SDH 3
PCM• Teorema de muestreo: una señal puede ser reconstruida si es muestreada a más del
doble de velocidad que la frecuencia más alta de dicha señal Fs ≥ 2Fm
• Utiliza la técnica TDM (Time Division Multiplexing)
• La señal vocal (telefónica) llega hasta 4 Khz
• Por tanto muestreamos a @ 8 Khz (Ts=125 µsec)
• 8 bits por muestra -> señal digital 8000 muestras/sec X 8 bits/muestra = 64 Kbps
Introducción a las redes SDH 4
E1 – PCM30
• Unidad básica de información en las redes SDH
• Cada trama (125 µs) está dividida en 32 canales (30 para voz, uno para sincronismo y otro
para señalización de los canales de voz)
• Cada canal tiene 8 bits, luego la trama tiene 32*8 =256 bits/frame
• Número de tramas por segundo 8000, luego 256 * 8000 =2048 Kbps
Introducción a las redes SDH 5
Velocidades PDH2/
8
8/3
4
8/2
34/8
34/
140
140
/565
140/34
565/140
2 Mbps
8 Mbps
34 Mbps
140 Mbps 140 Mbps
34 Mbps
8 Mbps
2 Mbps
E1
E2
E3
E4
Introducción a las redes SDH 6
Limitaciones PDH• Necesidad de equipamiento especializado para interconectar dos jerarquías
(velocidades) diferentes
• No existe la posibilidad de identificar de forma individual un flujo inferior dentro de un flujo superior
• No existe ningún estándar para la gestión en banda de los equipos
• No hay posibilidad de alcanzar velocidades superiores a los 140 Mbps
• Soporta únicamente configuración lineal: punto a punto
• Problemas de incompatibilidad entre diferentes fabricantes
• Problemas de sincronización entre diferentes redes con diferentes relojes
Solución : SDH-Synchronous Digital Hierarchy
Introducción a las redes SDH 7
¿ Por qué surge SDH ?• Necesidad operadores:
• Ancho de banda• Facilidad de multiplexación• Calidad y control sobre la red (O&M)• Interoperabilidad entre fabricantes
• Desarrollo de las comunicaciones por F.O.• Evolución: PDH SDH• PDH
• velocidades <= 2 Mbps (E1) (nx64 Kbps)• Interfaces de audio (E&M, FXS, FXO), datos (RS232/485/422, V35/X21), FE1 (E1 fraccional),
Ethernet, relés, 64 codireccional, …
• SDH• tributarias >= 2 Mbps (E1), E3• Agregados: STM-N
Introducción a las redes SDH 8
Jerarquías y Velocidades SDH• La velocidad básica es STM-1 a 155.52 Mbit/s• Velocidades superiores STM-N se obtienen multiplicando la básica por N = 4, 16 y 64• La trama STM-1 está formado por una matriz de bytes de 9 filas y 270 columnas• Bits por segundo : 9 x 270 x 8 x 8000 = 15552000 o 155.52 Mbps
SDH Levels
Bit rates in Mbps
STM-1 155.520
STM-4 622.080
STM-16 2488.320
STM-64 9953.28
9 261
PAYLOAD
SOH
270
9
Introducción a las redes SDH 9
Estructura de trama STM-1• Los bits se transmiten de izquierda a derecha y de arriba a abajo• Los 9 primeros bytes de cada fila se usan para información de los propios sistemas SDH
(no llevan información de usuario). Se dividen en 3 partes:• Regenerator Section Overhead (RSOH)• Multiplex Section Overhead (MSOH)• Pointers
1
3
5
9
4
270
270 Columns (Bytes)
1 9transmitrow by row
RSOH
MSOH
AU Pointer Payload(transport capacity)
Introducción a las redes SDH 10
Multiplexación SDH• Las tramas SDH permiten ‘insertar’ o ‘multiplexar’ el tráfico provinente de uno o varios
flujos PDH
C4
C3
C12
34M140M
8M34M
2M8M
64K2M
63
1
SDH
MUX
3
1
Introducción a las redes SDH 11
Multiplexación SDH• Consiste en tres pasos
• Mapeo – proceso en el cual las tributarias se ajustan en contenedores virtuales (VCs) añadiendo bits de relleno o justificación así como información de Path Overhead (POH)
• Alineamiento – preoceso que se lleva a cabo cuando insertamos un puntero dentro de una Tributary Unit (TU) o una Administrative Unit (AU) para poder localizar el primer byte del contenedor virtual.
• Multiplexación – proceso en el cual múltiples flujos de nivel inferior son adaptados a un flujo de nivel superior o cuando varios flujos de nivel superior son adaptados dentro de la Multiplex Section.
Introducción a las redes SDH 13
• Unidad administrativa (AU)– subdivisión de la señal STM-N
• Contenedor virtual de alto orden (VC-4 ó VC-3/ANSI) (HO-VC)– trama tributaria virtual SDH, transportada en las unidades
administrativas• Unidad tributaria (TU)
– subdivisión de un VC de alto orden• Contenedor virtual de bajo orden (VC-3/ETSI, VC-2, VC-12, VC-11) (LO-VC)
– trama tributaria virtual SDH, transportada en las unidades tributarias• Puntero
– número binario que permite encontrar en qué posición dentro de una AU o TU se encuentra el inicio del VC allí transportado
– como la tasa de repetición del VC es nominalmente la misma que de la unidad en donde es transportada, ese número permanece constante a menos que sea necesaria una justificación (cuando cambia en una unidad para más o para menos)
Definiciones
Introducción a las redes SDH 14
Ejemplo: STM-1 a partir de VC-12
TUG-3POH
PTR
SOH
TUG-3 TUG-3
TUG-2 TUG-2 TUG-2 TUG-2 TUG-2 TUG-2 TUG-2
TU-12 TU-12 TU-12
CONTAINER-12POH
PTR
Introducción a las redes SDH 15
E1: 2.048Mb/s
STM-1 AU-4 VC-4
C-12VC-12
TUG-3
TUG-2
TU-12
x3
x7
x3
VC-n
AU-n
AUG
STM-n Synchronous Transport Module
Administrative Unit Group: One or more AU(s)
Administrative Unit: VC + pointers
Virtual Container: payload + path overhead
AUG
Mapeo de un flujo de 2 Mbps (E1)
Introducción a las redes SDH 16
STM-1 AU-4 VC-4
C-3
VC-3TUG-3
E3: 34.368Mb/sDS3: 44.736Mb/s
TU-3
x3
VC-n
AU-n
AUG
STM-n Synchronous Transport Module
Administrative Unit Group: One or more AU(s)
Administrative Unit: VC + pointers
Virtual Container: payload + path overhead
AUG
Mapeo de un flujo de 34 Mbps (E3)
Introducción a las redes SDH 17
STM-1 AU-4 VC-4
VC-n
AU-n
AUG
STM-n Synchronous Transport Module
Administrative Unit Group: One or more AU(s)
Administrative Unit: VC +
pointers
Virtual Container: payload + path overhead
AUG C-4 E4: 139.264Mb/s
Mapeo de un flujo de 140 Mbps (E4)
Introducción a las redes SDH 18
Multiplexación síncrona• Toda la red SDH debe funcionar con un único reloj• Al recibir señales de otro sitio, el nodo identifica los VC allí transportados, los extrae y los
vuelve a mapear en la nueva trama que genera localmente, justificando los VC a las nuevas áreas de carga si necesario
Introducción a las redes SDH 21
Regeneradores: regeneran relación de amplitud y clock de la señal que ha sufrido atenuación y distorsión. Reemplaza el RSOH antes de reenviar la señal
Multiplexor Terminal: Concentra o agrega distintos tipos de señales (E1s, E3s, SMT-Ns. Estas señales tributarias son mapeadas a sus payload SDH (dominio eléctrico) correspondiente, luego de multiplexar se realiza una conversión EO y se entrega STM-N a la fibra. En resumen, el TM permite el acceso a la SDH
Introducción a las redes SDH 22
ADM: (Add/drop multiplexer): Equipo que puede insertar o extraer varias señales a o desde una señal STM-N. En un ADM, sólo aquellas señales que necesitan ser accedidas son insertadas/extraídas, el resto del tráfico continúa sin procesamiento.
Aporta flexibilidad a la red SDH
Permite la configuración en anillo
Introducción a las redes SDH 23
Digital cross-connect system (DXC)
Permite el mapeo de distintas tributarias en contenedores virtuales (interfaz entre varios señales PDH – SDH)
Permite la conexión cruzada de señales SDH. Se utiliza para consolidación o segregación de señales de distintos niveles
Acepta señales ópticas (OC) de distintas tasas
Puede interconectar un número mayor de señales STM-N que el ADM
Introducción a las redes SDH 24
Punto a Punto - MSP (1+1)
Inserción / Extracción lineal
TM
line
spare
tribs. TM tribs.
TMline
spare
tribs. TM tribs.ADMline
spare
ADMline
spare
tribs. tribs.
Topologías de red
Introducción a las redes SDH 25
ANILLO - SNCP
ADM TRIBS
ADM
TRIBS
ADM
TRIBS
ADMTRIBS RING
Topologías de red (II)
Introducción a las redes SDH
Gracias por su atención
José Ramón Salvador
www.davantel.com