Untecs telecom ii_clase_5

INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Y TELECOMUNICACIONES

Red de Transporte
PDH/SDH

rpaucar@inictel-uni.edu.pe


TDM
• La TDM es el proceso de transmitir por un mismo
canal varias señales las cuales han sido muestreadas
sincrónicamente en el tiempo y secuencialmente
intercaladas.

TIEMPO
TIEMPO DE MUESTREO
Un Ciclo de Transmision



Ejemplo de aplicación de TDM



Proceso de sincronización de tramas

• En el receptor TDM se requiere la sincronización de
los cuadros (tramas) de modo que los datos
multicanalizados recibidos se puedan clasificar y
dirigir al canal de salida apropiado.

Dos maneras enviar la sincronización hasta el receptor son:

•Línea adicional que llegue al receptor desde el transmisor.
•Señal de sincronismo implícita en el mensaje enviado.



Proceso de sincronización de tramas

Canal de
Sincronismo

Canal de Datos

1 1 1 1 0 0 1 0 1 0

Trama de Datos
y Sincronismo


Sincronización por línea adicional
• A través de la línea adicional se envía la señal de
sincronismo del sistema.

Datos TDM

Señal de Sincronismo



Sincronización incluida en las tramas
• Se puede multicanalizar junto con las palabras de
información en un sistema TDM de N canales con la
transmisión de una palabra de sincronización de K
bits única al principio de cada trama.

• En el receptor la sincronización de tramas se
recupera de la señal TDM por medio de un circuito
sincronizador de tramas, el cual correlaciona la señal
TDM regenerada con la palabra de sincronización
única esperada.



Sincronización incluida en las tramas
• Formato de sincronización de tramas

Datos Datos Datos Datos
canal
N
S1 S2 ... Sk canal
1
canal
2
... canal
N
S1

PALABRA DE
PALABRA DE
SINCRONIZACION INFORMACION

LONGITUD DEL CUADRO O TRAMA
CUADRO CUADRO
ANTERIOR SIGUIENTE



Red de Transporte de Voz Tradicional

SDH/WDM
X
X
X
TRANSITO

PDH/SDH PDH/SDH
X
PDH
PDH

X
ACCESO X



Red de Transporte de Datos
Ethernet

IP/PPP/FR
LAN o
xDSL/E1
WAN

IP/FR/ATM
SDH/WDM
MAN
ACCESO
(Acceso)
(Cliente)

TRANSITO
(Servidor)

LAN



TDM
canales tributarios
S1(t)

señal multiplexada
S2(t)

S3(t) 1 2 3

señal global
Multiplexor

• Asignación de intervalos de tiempo FIJOS para cada
canal en el flujo de la señal global .
• Permite uso eficiente de los medios de comunicación al
permitir la TX de múltiples señales por el mismo soporte
físico.


Digitalización de la SX Telefónica
• Para la Señal telefónica:
• Ancho de Banda: Bt = 3400 Hz.
• Frecuencia de muestreo según Teorema de Nyquist: Fs =
8000 Muestras por segundo ( Fs  2 Bt), Ts= 125 s
• Cuantificación en 256 niveles
• Codificación de 8 bits / muestra, con ley A para
mantener S/N constante para todos los niveles de señal.
• Velocidad Binaria de la señal de voz digitalizada Vb =
8000 x 8 = 64000 bps
• La UIT estandarizó los circuitos de 64Kbps como circuitos
Eo



Estándares de la UIT

• Circuito E0 con una velocidad de 64Kbps.
• Circuito E1 compuesto por 32 canales de
64Kbps de los cuales el primero se
emplea para la sincronía.



Multiplex Digital de Señales Telefónicas
• Usado Eo
inicialmente en S1
TX. telefónica S2
con velocidades S3 2.048 Mbps
estandarizadas Ejemplo particular de
•
• por la UIT. Circuito E1(30 canales de inf.
S29 y 2 canales de servicio)
64Kbps
S30
Multiplexor
1 trama = 125  s = 32 intervalos = 2.048 Mbps

31 0 1 2 3 4 5 •• 16 17 18 19 20 21 • 30 31 0 1

sincronización señalización 8 bits codificados14


Proceso de Sincronización
Sx IN

Recup.
de Reloj
Ritmo del Reloj
 Códigos de línea

Identificación patrón de comienzo
Localiz.
Al. Trama
de trama
 de
Algoritmo
Alineación

Verificación de la

Chequeo
de error Información
Códigos detectores y
correctores
Sx OUT


Técnicas de transmisión para altas velocidades

•Jerarquía Digital Plesiócrona (PDH)
•Jerarquía Digital Sincrónica (SDH)



Jerarquía Digital Plesiócrona (PDH)
• La necesidad de transmitir flujos crecientes de
información hizo multiplexar señales E1 para formar
señales de jerarquía superior.
• Cada nuevo nivel requiere de bits de servicio y se
forma entrelazando bits de los flujos tributarios.
• “Plesio” significa cercano y “cronos” tiempo:
variaciones alrededor del valor Nominal de
frecuencia.



Jerarquía Digital Plesiócrona (PDH)
• PDH: Plesiochronous Digital Hierarchy
Multiplexación digital de enlaces PCM
PCM: Pulse Code Modulation



1
PDH
E1
2
• 1
30 2 E2
3
4 1
2 E3
3 1
Multiplexores 4 2
3 E4
4
UIT
circuito velocidad Mbps canales de voz
Eo 0.064 1
E1 2.048 30
E2 8 . 448 120
E3 34. 368 480
E4 139. 264 1920
E5 565.148 7860


PDH



Jerarquia Digital en América del Norte

circuito velocidad (Mbps) canales de voz
DS1 (T1) 1. 544 24
DS1C 3. 152 48
DS2 (T2) 6. 312 96
DS3 (T3) 44. 736 672
DS4 (T3) 272. 176 4032

velocidades inferiores a T1/E1 son
denominadas “fractional T1/E1”



Sincronismo en PDH

2.048 Mbps
30 Eo
•
• •
•
• •
64 Kbps

• Los 30 canales están generados con el mismo reloj y
se puede formar la trama sincrónica en la que cada
canal tiene definido su intervalo de tiempo.
• En la recepción una vez sincronizada la trama se
pueden identificar cada canal tributario (afluente).


Sincronismo en PDH
•
•
•
•
•
•
E2
•
•
•
•
•
E0 • E1

• Al multiplexar bit a bit los canales tributarios, se
presentan sobrelecturas o pérdidas de bits.
• Las tributarias con velocidades más lentas sufrirían
sobrelectura => bit leído dos veces
• Las tributarias más rápidas sufrirían over run => se
perdería un bit sin leer.



Multiplexor de inserción/extracción de canal de 2
Mbps (ADM)

34 Mbps
140 Mbps 140 Mbps

8 Mbps

2 Mbps

usuario



Circuito PDH de 140Mbps

Red lógica
sitios de A
usuario

ADM ADM
Multiplexor ADD/DROP

B C
ADM



PDH
Equipo:

Equipo empleado típicamente en radio enlaces terrestres de
microondas para transporte PDH: Minilink (Ericsson)

Funcionalidades:
–Capacidad de transmisión: nx2 Mbps, con n=1, 2, 4, 8
–Redundancia: 1+0, 1+1

Módulos hardware:
–Parábola
–Módulo radio externo (mochila):emisión/recepción en frecuencia de
microondas;
–Módulo radio interno:procesadode información y transmisión/recepción
en frecuencia intermedia.


Sincronía Digital Jerárquica (SDH)
Exigencias actuales
• Necesidad de multiplexar velocidades aún
superiores.
• Se requiere acceder a los afluentes o tributarios a
través de esquemas más simples y económicos.
• Se requiere incrementar el nivel de gestión en la red
para mejorar la calidad de servicio.



SDH: Synchronous Digital Hierarchy
• Ventajas de SDH sobre PDH:
– Muy altas tasas binarias de transmisión (hasta 10Gbps) –conveniente
para líneas troncales;
– Funcionalidad de inserción y extracción simplificada: es mucho más
sencilla que en PDH la inserción o extracción de canales de baja tasa
binaria de flujos con una tasa muy elevada. No es necesario
demultiplexar y volver a multiplexar, como en PDH;
– Robustez: anillos, circuitos de respaldo;
– Sistema de transporte ideal para servicios de comunicaciones de
banda ancha –como los basados en redes ATM -.
– La tecnología de transmisión DWDM (Dense Wavelength Division
Multiplexing) permitirá transportar, por ejemplo, sobre una sola fibra
óptica monomodo, 16 longitudes de onda (lambdas) entre 1520 y
1580 nm.
– Cada lambda transportará un canal STM-16, implicando una capacidad
de 40 Gbps en una sola fibra.



STM : Synchronous Transport Module



• Origen en EU bajo el nombre de Synchronous Optical
Network SONET. (1985)
• Estandarizada por la UIT como SDH mediante G707
(anteriormente G707, G708 y G709). (1989)
• Velocidad básica de 155 Mbps.
• Synchronous Transport Module level 1=STM-1
• Adecuada para transportar celdas ATM.



Niveles de SDH



SDH
• SDH es una técnica de multiplex con mayores anchos
de banda dedicados a gestión
• Aparentemente su instalación no es notada por el
usuario pero el operador de la red responde con
mayor rapidez y eficiencia ante problemas en la red.
(Mayor overhead pero permitido por el empleo de
fibra óptica)



Características de SDH
• Entrelazado por octetos o bytes.
• Duración de las tramas de 125 s (compatibilidad con otros
sistemas).
• Las tramas se repiten 8000 veces por segundo==> cada byte
transporta 64 Kbps.
• Empleo de justificación para compensar las diferencias de los
relojes de los afluentes.
• Entrelazado por octetos o bytes.
• Duración de las tramas de 125 s (compatibilidad con otros
sistemas).
• Las tramas se repiten 8000 veces por segundo==> cada byte
transporta 64 Kbps.
• Empleo de justificación para compensar las diferencias de los
relojes de los afluentes.
• Opera principalmente sobre FO monomodo con capacidad superior
a 30 mil canales y distancias de mas de 100 Km sin repetidor.
• Hay versiones sobre radio hasta 155 Mbps



Conceptos básicos
• Trama STM-1 (Synchronous Transport Module) es el
módulo básico para SDH.
• Duración de la trama de 125 s (compatible con
PCM)
• Longitud de la trama 2430 = (270 x 9) octetos.
• Capacidad útil 2340 = (260 x 9) octetos
• Velocidad de transmisión: 155.52 Mbps.



Transporte sobre SDH



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.

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