SDH

REDES DE ALTA
VELOCIDAD
MULTIPLEXACIÓN DIGITAL
Ing. Oscar Zevallos Torres
V EVENTO DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
Universidad Andina del Cusco
Ingeniería de Sistemas
SDH
La Jerarquía digital síncrona (SDH) (Synchronous Digital Hierarchy) ,
se puede considerar como la revolución de los sistemas de transmisión,
como consecuencia de la utilización de la fibra óptica como medio de
transmisión, así como de la necesidad de sistemas más flexibles y que
soporten anchos de banda elevados.
¿Cómo se llega a SDH?
PCM
---Æ
PDH
----Æ
SDH
PCM
Pulse Code Modulation (Modulación por impulsos codificados)
Es un procedimiento de modulación utilizado para transformar una
señal analógica en una secuencia de bits.
¿Como Obtiene una PCM?
- Muestreo : Consiste en tomar muestras (medidas) del valor de la
señal n veces por segundo con lo que tendrán n niveles de tensión en
un segundo.
- Cuantificación: El proceso de cuantificación es uno de los pasos
que se sigue para lograr la digitalización de una señal analógica.
Básicamente, la cuantificación lo que hace es convertir una sucesión
de muestras de amplitud contínua en una sucesión de valores
discretos.
- Codificación: En la codificación, a cada nivel de cuantificación se le
asigna un código binario distinto, con lo cual ya tenemos la señal
codificada y lista para ser transmitida.
Muestreo – Cuantificación - Codificación
Códigos
Binarios
Señal
Analógica
Muestreo
Señal analógica
Muestras ideales
Teorema del Muestreo, las señales telefónicas de frecuencia vocal (que
ocupan la Banda de 300 a - 3.400 Hz), se han de muestrear a una
frecuencia igual o superior a 6.800 Hz (2 x 3.400).
fm = 8000 Hz
Periodo de muestreo:
T=1/8000= 0,000125 seg. = 125 µs (separación entre muestras)
Cuantificación
Error de Cuantificación
Señal original
Señal reconstruida
Codificación
CODEC
0’s
Codificador
y
1’s
Decodificador
Codificaciones:
G.711
(64 Kbps Ley A y Ley µ , sin compresión)
G.729
( 8 Kbps, con compresión) ----Æ Ejm: VoIP
Trama PCM
1 2
Cada Slot viaja a 125 µs
3 …….
….... 30 31 32
……………
Time slots
Calculos para la obtención de una trama PCM
1 muestra cada 125 µs
= 8000 muestras / S = 8000 Hz
Y cada muestra se codifica con 8 bits => 8/125 µs = 64 000 bps = 64 Kbps
Por Tanto:
64 Kbps x 32 (canales de Voz) = 2048 Kbps = 2 Mbps
PDH
Plesiochronous Digital Hierarchy (Jerarquía Digital Plesiócrona)
Es una tecnología basada en el transporte de canales digitales
sobre un mismo enlace. Los canales a multiplexar denominados
módulos de transporte o contenedores virtuales se unen
formando tramas o módulos de nivel superior a velocidades
estandarizadas.
¿Por qué Plesiócrono?
Quiere decir Cuasi Síncrono.
Bits de alineación + Bits de sicnronización + Stuffing = Trama PDH
(Trama de 8, 34, 140 Mbps)
Proceso de Multiplexación PDH
Trama
Multiplexada
a 8 Mbps
Canales a
Multiplexar
Trama
Multiplexada
a 34 Mbps
Trama E1
armada
Tramas E1 a
multiplexar
Trama
resultante
De 140
Mbps
Tramas de 8 Mbps
Tramas de 34 Mbps
Tramas PDH
Trama
PDH
Velocidad
Aprox.
Velocidad
real
Características
E1
2 Mbps
2.048 Mbps
PCM
8 Mbps
8.448 Mbps
E3
34 Mbps
34.368 Mbps
E4
140 Mbps
139.264 Mbps
E2
4 Señales E1 (Mux)
4 Señales E2 (Mux)
4 Señales E3 (Mux)
SDH
Synchronous Digital Hierarchy
(Jerarquía digital Síncrona)
La jerarquía SDH se desarrolló en EEUU y posteriormente el CCITT en
1989 publicó una serie de recomendaciones donde quedaba definida
con el nombre de SDH
Uno de los objetivos de esta jerarquía estaba en el proceso de
adaptación del sistema PDH, ya que el nuevo sistema jerárquico se
implantaría paulatinamente y debía convivir con la jerarquía
plesiócrona instalada. Ésta es la razón por la que la ITU-T normalizó el
proceso de transportar las antiguas tramas en la nueva (tramas SDH).
ITU-T: International Telecommunications Union-Telecommunication
Trama SDH
Regenerator Sección Overhead
Pointer
|------ 9 ---|--------------- 261 ------------------|
3
SOH
1
PTR
5
CARGA ÚTIL
Tamaño total
2430 Bytes
SOH
270
Multiplex Sección Overhead
Duración de trama 125µs
Trama SDH
Pointer: Indica la posición dentro de la zona de carga donde empieza la
información.
RSOH: Regenerador, y es accesible en cada repetidor.
MSOH: Administra la sección entre multiplexores.
Cálculo de la velocidad básica de SDH (STM 1)
-Velocidad de trama = 125 µs
-Tamaño total de trama = 2430 Bytes (9 x 270)
Por tanto:
1 / 125 µs = 8000 tramas por segundo
2430 x 8
= 19440 bits
=> 8000 x 19440 = 155 520 000 bps = 155.52 Mbps
Figura descriptiva
de la formación de
una unidad STM
Tramas SDH
Trama
SDH
Velocidad
Características
STM 1
155.52 Mbps
Velocidad Básica
STM 4
622.08 Mbps
4 x STM 1 (Mux)
STM 16
2. 48 Gbps
4 x STM 4 (Mux)
STM 64
9.95 Gbps
4 x STM 16 (Mux)
STM : Synchronous Transport Module
Diferencias entre PDH y SDH
PDH
•Red
plesiócrona (Oscilador interno libre)
•Técnica
Multiplex asíncrona
•Para
cada etapa multiplex se define una
trama de transmisión propia
•Multiplexado
bit a bit
•Adaptación
de reloj mediante relleno
positivo bit por bit.
•Acceso
a los canales concatenados indiv.
Sólo después del demultiplexado.
•Velocidades
hasta 140 Mbps
normalizados.
SDH
•Red
síncrona (Oscilador interno se
sincroniza con el reloj de referencia)
•Técnica
multiplex síncrona
•Una
misma estructura de trama para
todas las señales multiplex.
•Multiplexado
por bytes.
•Adaptación
de reloj mediante relleno
positivo cero negativo.
•Acceso
eficiente a los diversos
canales individuales concatenados
con solo evaluar el pointer.
•Velocidades a partir de los 155 Mbps
normalizadas.
Demultiplexación en PDH
Poco eficiente
140
34
140
34
34
34
8
8
2
Ejm: Central telefónica
2
8
34
Demultiplexación en SDH
Rápido y eficiente
Conclusiones
•Las redes de alta velocidad nacieron por la necesidad de transportar
elevadas cargas de información.
•Una trama SDH, puede encapsular paquetes IP, ATM, FRAME RELAY,
etc.
•PDH fue desarrollada para transmisiones que demandaban gran
capacidad en redes de circuitos (Comunicaciones de voz).
•La diferencia mas importante entre SDH y PDH es la capacidad de
demultiplexación entre ambas tecnologías.
• Es posible la emisión por medio inalámbrico hasta una STM-1 usando
radioenlaces.
•Gracias a la fibra y el desarrollo tecnológico, se cuentan con equipos
como multiplexores SDH, que superan enormemente las capacidades de
otros elementos de red como por ejemplo transmisiones satelitales.
GRACIAS