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Jerarquias Digitales

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by

Francisco Castillo

on 13 July 2015

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Jerarquias Digitales
Jerarquias Digitales
El E1 multiplexa (TDM) 30 canales de 64 Kb/s, junto con uno de alineamiento y otro de control. Cada canal ocupa un timeslot con 8 bits que se repite en la misma posición cada 125 μs (duración de la trama).
PDH
SDH
Se basa en TDM Time Division Mutiplexing.

En 1965 surge en EEUU primer estandar de multiplaxion de canales digitales de 64Kb/s (T1 24 Canales).

En 1968 se adapta a Europa. Se define una trama primaria (E1) que multiplexa 30 canales de voz más 2 de señalización = línea E1 (2,048 Mb/s) 32 x 8 = 256 bits, 256 x 8.000 tramas/s = 2.048.000 bits/s.

G-703: Niveles eléctricos y codificación de línea.

G-704: Estructura de las tramas
Estos sistemas constituyen la Jerarquía Digital Plesiócrona (PDH, plesiochronous Digital Hierarchy)

En general son incompatibles aunque ciertos niveles de un estándar pueden
multiplexarse en tramas de otro estándar.
Trama E1
16 tramas consecutivas constituyen una multitrama. Esta se subdivide a su vez en dos submultitramas. Esta estructura permite transmitir información de señalización y control a tasas diferentes a los canales, y detectar y evitar errores.
Los bits C1 – C4 muestran el
CRC-4 de toda la submultitrama anterior.
Permite detectar una falsa palabra de alineamiento y detecta errores.
Bit 3: A = Alarma. Se activa (“1”) si se detecta:
Fallo de alimentación
Pérdida de señal
Pérdida de alineación de trama
Es un estándar para redes de telecomunicaciones de “alta velocidad, y alta capacidad”; más específicamente es una jerarquía digital sincrónica.

Este es un sistema de transporte digital realizado para proveer una infraestructura de redes de telecomunicaciones más simple, económica y flexible.

Los modernos sistemas SDH logran velocidades de 10 Gbit/s.

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.

Las modernas redes SDH incluyen varios mecanismos automáticos de protección y recuperación ante posibles fallos del sistema.
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.
Plataforma del Futuro
Diagrama esquemático de una estructura SDH en anillo con varias señales tributarias.

La mezcla de varias aplicaciones diferentes es típica de los datos transportados por
la red SDH.

Las redes síncronas deben ser capaces de transmitir las señales plesiócronas y, al mismo tiempo, ser capaces de soportar servicios futuros como ATM.
Regeneradores
los regeneradores se encargan de regenerar el reloj y la amplitud de las señales de datos entrantes que han sido atenuadas y distorsionadas por la dispersión y otros factores. Obtienen sus señales de reloj del propio flujo de datos entrante.
Multiplexores
Se emplean para combinar las señales de entrada plesiócronas y terminales: síncronas en señales STM-N de mayor velocidad.
Caracteristicas principales
Velocidad básica 155Mb/s (STM-1)

Técnica de multiplexado a través de punteros

Estructura modular: A partir de la velocidad básica se obtienen velocidades superiores multiplexando byte por byte varias señales STM-1. Las velocidades multiplexadas, a
diferencia de PDH, son multiplos enteros de la velocidad básica.

A través del puntero, se puede acceder a cualquier canal de 2Mb/s.

Posee gran cantidad de canales de overhead que son utilizados para supervisión, gestión, y
control de la red.
Trama STM-1
La STM-1 tiene una estructura de trama que se conforma de 2430 bytes en serie, que por lo general se ilustra en forma de matriz para hacer más cómoda su representación, quedando entonces una estructura bidimensional de 9 reglones, con 270 bytes por reglón.

La duración de transmisión de cada trama es de 125uS, la cual corresponde a una frecuencia de repetición de trama de 8000 Hz. La capacidad de transmisión de un byte individual es de 64Kb/s.

La STM-1 está conformada por tres bloques; La Section Over-Head (SOH), el puntero (PTR), y la señal útil o comúnmente llamada payload.
Secciones SDH
la red de SDH puede ser descrita en función de tres diferentes sectores dentro de la red. Estas son la Multiplexer section overhead (MSOH), Regenerator section overhead (RSOH), y Path over head (POH).
ROH
Contiene una estructura de 12 bytes

Las funciones básicas de esta sección son:

Chequeo de paridad
Alineación de la trama
Identificación de la STM-1
Canales destinados a los usuarios (sin fines específicos)
Canales de comunicación de datos
Canales de comunicación de voz
A1, A2:
palabra de alineamiento.
J0:
Byte de traza de sección: Es un código que identifica el camino (el STM-1) en la sección de regeneración.
B1:
Byte de monitorización de error en la sección de regeneración.
E1:
Engineering Order Wire (EOW): es un canal telefónico entre regeneradores.
F1:
Canal de mantenimiento (indica errores en el B1 en el otro sentido, identificando el regenerador)
D1, D2, D3: Canal de comunicación de datos (DCC), para mensajes intercambiados con los regeneradores.
MSOH
Provee las funciones necesarias para monitorear y transmitir datos de la red de
gestión entre elementos de red.

Principales Caracteristicas:

Chequeo de paridad
Punteros del payload
Conmutación automática a la protección
Canales de comunicación de datos
Canales de comunicación de voz
B2:
Monitorización de error.
K1 y K2:
bytes para el protocolo de Conmutación Automática de Protección (APS)
D4, D5, … D12:
Canal de Comunicacion de Datos de la . (576 kb/s)
E2:
EOW de la MS.
S1:
Synchronization Status: Informa de la calidad de la referencia de reloj.
M1:
Byte para envío señales de error en el otro sentido.
POH
Su principal funcion es manejar toda la información concerniente al camino por el cuál circulará la comunicación.

Principales Caracteristicas:

Mensajes de la trayectoria de camino
Chequeo de paridad
Estructura del virtual conteiner
Alarmas e información de performance
Indicación de multitrama para las unidades tributarias
Conmutación por protección de camino
Generación de STM-1
Etapas a Detalle
Container C
Se entiende una capacidad de transmisión definida y síncrona a la red. El tamaño de los containers se indica en Bytes, esta cantidad de bytes se pone a disposición como capacidad de transmisión en containers cada 125 us.
Virtual Container
A cada container C se le agrega un Encabezado de camino (POH), luego el container junto con el POH correspondiente forman lo que se denomina Virtual Container (VC), y se transporta como unidad inalterada a través de una ruta interconectada en la red.
Unidad Administrativa
Contiene la relación de fase entre la trama y el virtual container respectivo.
Unidad Tributaria
Se entiende la parte del container de orden superior dentro del cual puede deslizarse el LOVC (VC3 se transmite en un VC4) incorporado, más el puntero correspondiente (PTR-TU).
Sincronizacion
SDH significa jerarquía digital síncrona y es muy importante que sea realmente síncrona. Si no se garantiza la sincronización puede producirse una degradación considerable en las funciones de la red e incluso el fallo total de la red. Para evitarlo todos los elementos de la red están sincronizados respecto a un reloj central.
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