El documento describe la jerarquía digital plesiócrona (PDH) y las técnicas de multiplexación utilizadas para transportar grandes cantidades de información digital. Explica las jerarquías europea, norteamericana y japonesa, así como la estructura y organización de las tramas digitales, incluyendo la señalización, alineamiento, codificación, alarmas y técnicas de justificación.

1. PDH Jerarquía digital plesiócrona

2. PDH Transportar grandes cantidades de información mediante equipos digitales de transmisión que funcionan sobre fibra óptica, cable coaxial o radio de microondas. Plesiócronas -> porque el reloj usado en cada nivel de multiplexación es independiente de los otros niveles

3. JERARQUÍAS DE MULTIPLEXACIÓN

4. JERARQUÍA EUROPEA

5. JERARQUÍAS DE MULTIPLEXACIÓN La jerarquía europea, usada también en Latinoamérica, agrupa 30+2 canales de 64 kb/s para obtener 2.048 kb/s. Luego, por multiplexado de 4 tributarios sucesivamente, se obtiene las velocidades de 8.448 kb/s; 34.368 kb/s y 139.264 kb/s. La jerarquía norteamericana agrupa en cambio 24 canales a una velocidad de 1.544 kb/s. Posteriormente genera 1 ordenes superior (x4) a 6.312 kb/s, (x7) a 44.736 kb/s y (x6) a 274.176 kb/s. La jerarquía japonesa recupera el valor de 6.312 kb/s pero obtiene los órdenes jerárquicos de (x5) 32.064 kb/s y (x3) 97.728 kb/s.

6. JERARQUÍAS DE MULTIPLEXACIÓN

7. TRAMA DE 2048 Kb/s

8. Estructura de la trama de 30 canales 125 us (32 x 8 bits =256 bits) D Bit de servicio para alarma urgente N Bit de servicio para alarma no urgente X Bits reservados para utilización internacional Y Bits reservados para uso nacional M-S M-S Multitrama de señalización

9. TRAMA DE 2048 Kb/s La organización temporal de los canales digitales se realiza mediante la Multitrama MFR (MultiFrame) consistente en 16 Tramas FR (Frame) numeradas desde fila 0 a 15. Cada trama tiene 32 columnas o Intervalos de Tiempo TS (Time Slot), numerados de 0 a 31. Cada intervalo de tiempo lleva un Octeto o Byte de un canal de 64 kb/s. Los tiempos la trama tienen una duración de 125 μseg, correspondiente al período de muestreo de una señal telefónica (8 kHz). Cada uno de los 32 intervalos de tiempo dura entonces 3,9 μseg y cada bit tiene una duración de 488 nseg. Una multitrama ocupa un tiempo de 2 mseg.

10. ALINEAMIENTO TS:0 -> Se alterna las palabras: FR (Frame) y NFR (No-Frame) Palabra FR: C 0 0 1 1 0 1 1 Palabra NFR: C 1 A N NNNN N -> reservados para uso nacional, 4 kb/s en cada bit (N=1 si no son usados). A -> alarma de Pérdida de alineamiento de Trama LOF (Loss Of Frame) hacia el terminal corresponsal o remoto. Los bit C constituyen una señal de 8 kb/s que lleva información de paridad. CRC

11. ALINEAMIENTO Durante el tiempo de alineamiento el receptor solo observa el estado de los bits cada 125 μseg. En tanto se tenga pérdida de trama LOF se deben estudiar la totalidad de los bits recibidos para reconocer la palabra FR. Además se reemplazan los intervalos de tiempo TS que llevan información de canal por una Señal de Indicación de Alarma AIS, consistente en una secuencia continua de bits 1. Por otro lado, el receptor induce al transmisor para colocar el bit A=1 en la palabra NFR de alineamiento. Este bit oficia de alarma remota de pérdida de trama del terminal corresponsal.

12. Control de Redundancia Cíclica El bit C -> CRC-4 -> bits de paridad para el control de la tasa de error. La secuencia en el bit C es: C1 0 C2 0 C3 1 C4 0 C1 1 C2 1 C3 E C4 E 001011 -> palabra de alineamiento para trama CRC C1..C4 se calculan mediante el criterio de redundancia cíclica como bits de paridad para la detección de errores E -> alarma remota de recepción de errores

13. Control de Redundancia Cíclica Este control de errores se utiliza con varias finalidades: Protección contra falsos alineamientos de trama: Si en algún momento en el proceso de alineación de trama se ha cometido un error y el equipo está mal alineado el CRC fallará (porque el bit que se considera el primero de la trama en realidad no lo es), de este modo se detectan alineamientos falsos a la trama. Monitorización de errores: Controla la BER de un enlace digital extremo a extremo. El CRC se incorpora al crear la trama (en el extremo transmisor) y se mantiene hasta el final, analizándose en el receptor. Protección de flujos de 2M (E1): Protege flujos críticos cuando hay especial interés en que lleguen correctamente. Se manda el flujo duplicado por distintos recorridos y en recepción, basándose en el análisis del CRC, se selecciona el que tenga menos errores.

14. TRAMA DE 2048 Kb/s

15. SEÑALIZACIÓN DEL CANAL TELEFÓNICO Señalización por Canal Asociado CAS o R2-digital. Señalización por Canal Común CCS o SSNo7.

16. Señalización por Canal Asociado CAS Asignar en la trama el intervalo de tiempo TS:16 para el envío de la señalización. Contiene una palabra de alineamiento de multitrama de 8 bits (0000 NANN) y 15 octetos de información. La palabra de alineamiento de multitrama (0000) permite definir una lógica de ganancia y pérdida del alineamiento. La Pérdida de Multitrama LOMF (Loss of MultiFrame) se obtiene con 2 lecturas consecutivas con error. La recuperación del alineamiento ocurre a la primer lectura correcta. Los bits N -> reservados para uso nacional. El bit A -> envío hacia el terminal remoto de una alarma que indica la acción LOMF local. Los datos de señalización de los 30 canales se ubican en 15 Bytes asignando 4 bits (abcd) por canal. Para impedir la simulación de la palabra de alineamiento de multitrama (0000) se determina un valor fijo a los últimos bits de todos los Bytes restantes (ab01).

17. Señalización por Canal Común CCS Se ha definido (ITU-T Serie Q) el protocolo de diálogo entre procesadores de los centros de conmutación extremos SS7. Se trata de un canal de 64 kb/s donde la ubicación de la información de señalización no se encuentra previa y rígidamente asignada. Consiste en un protocolo de comunicación definido en 4 capas de acuerdo con el modelo de interconexión de sistemas abiertos de ISO.

18. TRAMA NORTEAMÉRICA

19. TRAMA NORTEAMÉRICA La trama -> 24 intervalos de tiempo de 8 bits y 1 bit por trama para alineamiento de trama y multitrama. Velocidad -> 193 bit/trama y 1544 kb/s. Una multitrama ocupa 12 tramas. Las palabras de alineamiento se transmiten entrelazadas (alineamiento de trama 101010 y alineamiento de multitrama 001110). La señalización se envía en el octavo bit (el menos significativo de la muestra) de las tramas 6 y 12.

20. TRAMA DE ORDEN SUPERIOR

21. TRAMA DIGITAL DE 8448 kb/s 4 tributarios de 2048 kb/s cada uno, cuya velocidad tiene una tolerancia de ±50 ppm (equivalente a ±102,4 b/s). La trama consiste en 848 bit/trama y se encuentra dividida en 4 subtramas de 212 bit; cada una se divide en 53 grupos de 4 bits. Al inicio de la trama se tiene un encabezado (overhead) con información de alineamiento de trama, alarma, bits de justificación positiva (Stuffing) y bits de control de justificación.

22. Trama de impulsos para señales de 8 Mbps 4x212 = 848 bits (100.3 useg) Bloque I Bloque II Bloque III Bloque IV 1 10 11 12 13 212 1 4 5 212 1 4 5 212 1 4 5 8 9 212 St B NI St NI St NI 208 bits 208 bits 208 bits NI (208 bits) NI bits de información útil St bits de información de relleno B bits de relleno de información útil 0 0 0 1 1 1 1 N D 0 0 1 Palabra de alineamiento de trama Bits de servicio

23. TRAMA DIGITAL DE 8448 kb/s La palabra de alineamiento de trama consiste de 10 bits (1111 0100 00AN) y permite el sincronismo del receptor. El bit N -> reservado para uso nacional (si no se usa se coloca un bit 1). El bit A -> alarma distante al terminal remoto durante el tiempo de falta de alineamiento de la trama. Los datos provenientes de los tributarios se entrelazan por bits en la zona denominada carga útil de la trama.

24. INTERFAZ ELÉCTRICA

25. Código de Línea – Co y contra direccional

26. Códigos de Línea – HDB3 y CMI

27. CÓDIGO HDB3. (HighDensity Bipolar) Este código permite una alta densidad de pulsos binarios para mantener la temporización de línea. Se utiliza en las interfaz desde 2 a 34 Mb/s. Las reglas de codificación son: Los bits 1 se alternan en polaridad y su duración se reduce al 50% (RZ= ReturntoZero). En otras palabras, se transmite un ciclo de reloj (10) con polaridad alternada. Los bits 0 se transmiten como 0 Volt. Una secuencia 0000 se reemplaza por 000V o R00V: V=1 es un pulso de violación y R=1 es de relleno. Las violaciones se encuentran alternadas entre sí. Si existe R lleva la misma polaridad que V. Luego de una violación el siguiente pulso lleva polaridad contraria. Se coloca 000V cuando el pulso anterior a V tiene igual polaridad que V; en caso contrario se coloca R00V. Si entre violaciones consecutivas el número de bits 1 es impar se coloca 000V, de lo contrario si es par se coloca R00V.

28. CÓDIGO HDB3. (HighDensity Bipolar) Estas reglas aseguran: Equiprobabilidad de símbolos, y por lo tanto ausencia de componente de corriente continua. Esto es indispensable para la transmisión por pares balanceados o coaxiales. Un máximo de 3 ceros consecutivos, lo que permite mantener la temporización del receptor. Transmisión de datos y reloj por el mismo par, lo cual queda asegurado por el reemplazo del bit 1 por un ciclo de reloj. La decodificación es muy simple ya que solo existen dos posibilidades de pulsos con igual polaridad 10001 y 1001. La primer alternativa corresponde a 1000V y la segunda a R00V.

29. CÓDIGO CMI. (Codec Mark Inversion) Se lo utiliza para la interfaz de 140 Mb/s. Las reglas de codificación son: Los bits 1 se reemplazan por 11-00 en forma alternada. Los bits 0 se reemplazan por 01 (un ciclo de reloj). Se trata de un código bipolar que mantiene la equiprobabilidad de polaridad; es decir, no tiene componente de corriente continua. Se produce una alta densidad de cambios de estado para asegurar la extracción del reloj.

30. ALARMÍSTICA Pérdida de señal LOS (Loss of Signal) Pérdida de alineamiento de trama LOF (Loss of Frame) y multitrama LOMF; Alarma de tasa de error BER sobre la base de la paridad CRC-4 y Señal de indicación de alarma AIS.

31. TÉCNICAS DE JUSTIFICACIÓN JUSTIFICACIÓN POSITIVA JUSTIFICACIÓN POSITIVA / NULA / NEGATIVA

32. JUSTIFICACIÓN POSITIVA / NULA / NEGATIVA Justificación negativa: Consiste en enviar datos procedentes del afluente en el campo S- Justificación positiva: Consiste en enviar relleno en el campo S+ Si régimen del tributario es superior al nominal -> justificación negativa Si régimen del tributario es inferior al nominal -> justificación positiva, por supuesto en el campo S- tampoco irían datos del afluente de entrada. Si régimen binario coincide con el nominal no se realiza ningún tipo de justificación de manera que en S+ se transmiten datos del afluente y en S- relleno. También será necesario un campo de control de justificación que indique al otro lado si se ha hecho justificación y de qué tipo.