Este documento describe los sistemas de comunicación por fibra óptica y la jerarquía digital síncrona (SDH). Explica los componentes clave de un sistema de fibra óptica como el transmisor, receptor, modulación y demultiplexación. Luego detalla la jerarquía SDH incluyendo los niveles STM-1, STM-4 y las especificaciones de la UIT-T. El objetivo es explicar cómo se transporta información digital a través de fibra óptica usando la jerarquía SDH.

1. Integrante:
Julio César Camacho Hernández
Tema:
Jerarquía por capacidad de ancho de banda
de equipos transmisores y receptores
Materia:
Fibra óptica
Nombre del profesor:
Gerardo Fernando Díaz Borrego
Octubre 2014
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2.  2.1. SISTEMA DE FIBRA ÓPTICA…………………………………………………..3
 2.1.1. DIAGRAMA DE BLOQUES Y COMPONENTES DE UN SISTEMA DE
COMUNICACIÓN POR FIBRA ÓPTICA……………………………………………5
 2.2. JERARQUÍA DIGITAL PLESIÓCRONA (PDH)………………………………..9
 2.3. JERARQUÍA DIGITAL SÍNCRONA (SDH)…………………………………...17
 2.4. UNIÓN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES (ITU)………….21
 CONCLUSIÓN……………………………………………………………………….24
 BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………25
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3.  Los sistemas de comunicación por fibra
óptica emplean también un medio
físico dieléctrico como canal de
transmisión.
 Es un hilo muy fino de material
transparente, vidrio o materiales
plásticos, por el que se envían pulsos de
luz que representan los datos a
transmitir. El haz de luz queda
completamente confinado por las
diferentes densidades y se propaga por
el interior de la fibra con un ángulo de
reflexión por encima del ángulo límite
de reflexión total.
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4.  Las fibras se utilizan
ampliamente en
telecomunicaciones, ya
que permiten enviar gran
cantidad de datos a una
gran distancia, con
velocidades similares a las
de radio o cable. Son el
medio de transmisión por
excelencia al ser inmune a
las interferencias
electromagnéticas,
también se utilizan
para redes locales, en
donde se necesite
aprovechar las ventajas
de la fibra óptica sobre
otros medios de
transmisión.
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5.  Como los sistemas de radiocomunicación, estos sistemas
requieren de transductores para el acondicionamiento de
la señal útil a transmitirse y recibirse. En el transmisor se
requiere de transductor de ondas de voltaje y corriente en
ondas luminosas, en el receptor se requiere de un
transductor de ondas luminosas en ondas de voltaje y
corriente.
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6.  Estos sistemas están compuestos por un
transmisor, cuya misión es la de convertir la
señal eléctrica en señal óptica susceptible de
ser enviada a través de una fibra óptica. En el
extremo opuesto de la fibra óptica se
encuentra el receptor, cuya misión es la de
convertir la señal óptica en señal eléctrica
nuevamente.
El transmisor puede emplear un LED o un diodo
láser como elemento de salida. A estos
elementos se los denomina conversores
electro-ópticos (E/O).
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7.  El receptor consiste en un diodo PIN o un APD, que se
acopla a la fibra óptica. Se le denomina convertidor opto-electrónico
(O/E).
 Detectores PIN: Se componen de una unión P-N y entre esa
unión se intercala una nueva zona de material intrínseco, la
cual mejora la eficacia del detector. Se utiliza
principalmente en sistemas que permiten una fácil
discriminación entre posibles niveles de luz y en distancias
cortas.
 Detectores APD: El mecanismo de estos detectores consiste
en lanzar un electro a gran velocidad (con la energía
suficiente), contra un átomo para que sea capaz de
arrancarle otro electrón.
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8.  El tipo de modulación utilizado es el de amplitud,
modulando la intensidad de luz generada por el emisor. Las
no linealidades de los emisores y receptores al convertir las
señales eléctricas a ópticas y viceversa, así como las
fuentes de ruido que se sobreponen a la señal en los
sistemas típicos de fibra óptica hacen que este sistema sea
especialmente apropiado para la transmisión de señales
digitales, que corresponde a los estados de encendido-apagado
del emisor. No obstante también es posible
transmitir señales analógicas.
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9.  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
9

10. Nivel Norteamérica Europa
Mbit/s Denomi
nación
Mbit/s Denomi
nación
1 1,544 (T1) 2,048 (E1)
2 6,312 (T2) 8,448 (E2)
3 44,736 (T3) 34,368 (E3)
4 274,176 (T4) 139,264 (E4)
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11. JERARQUÍAS DE MULTIPLEXACIÓN
11

12. 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.
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13. 13

14. 14

15. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
0
1
1
1
2
1
3
1
4
1
5
1
6
1
7
1
8
1
9
2
0
2
1
2
2
2
3
2
4
2
5
2
6
2
7
2
8
2
9
3
0
3
1
125 us (32 x 8 bits =256 bits)
x
x D N
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
 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.
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16.  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.
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17.  Para evitar las limitaciones de PDH, se
desarrolló en EE.UU la Red Óptica
Síncrona (SONET), que sirvió de
plataforma de diseño para la red
universal Jerarquía Digital Síncrona SDH.
 SONET se utiliza en EE.UU, Canadá,
Corea, Taiwan y Hong Kong. Los
estándares de SONET están definidos por
la ANSI(Instituto Nacional Estadounidense de
Estándares).
 SDH se utiliza en el resto del mundo. Los
estándares de SDH están definidos por la
ITU-T.
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18. Las recomendaciones de la UIT-T (G.707 a 709) definen la tasa básica de transmisión
en SDH: 155, 52 Mbps, referida como un STM-1 (Módulo de Transporte Síncrono).
Se define una estructura de multiplexación donde una señal STM-1 puede portar
señales de menor tasa de transmisión, formando parte de su carga útil.
Importante.- SDH no nace para sustituir a PDH, sino para ser usado en conjunto
como medio de transporte en los enlaces que requieren mayor capacidad. Por ello,
se ha previsto una forma estándar para transporta tramas PDH dentro de tramas
SDH (hasta 3 E3 en una STM-1).
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19. STM-1 se transmite a una tasa nominal de 155,52 Mbps.
La transmisión de una trama comienza en la esquina superior izquierda
y termina en la inferior derecha. Se transmiten 8.000 tramas por segundo
(una cada 125 μs).
Carga útil (de tributarios).
Información útil transmitida: 9261
= 2.249 bytes = 18.792 bits.
Puntero AU-PTR. El inicio de las
señales tributarias se señala con
punteros. de 19 = 9 bytes = 72 bits.
Encabezados de sección R-SOH y
M-SOH. Para monitorear la calidad,
detectar fallas, gestionar alarmas,
etc. 89 = 72 bytes = 576 bits.
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20. Multiplexación SDH
Los niveles de jerarquía superior se forman multiplexando a nivel de byte varias
estructuras STM-1 utilizando una referencia común de reloj. Es así que se obtienen STM-4,
STM-16, STM-64, etc.
E3
E1
..
E1
E3
E3
Conversor
electro-óptico
Codificador
(scrambler)
Multiplexor
4:1
Multiplexor
4:1
OC-48c
STM-1 STM-4 STM-16
Tramas PDH
Tramas SDH
E3
En general, los módulos de transporte síncrono SDH se denominan STM-N, siendo N el nivel
jerárquico. Actualmente están definidos para N= 4, N=16, N= 64 y N=256.
La trama STM-N contiene 9 × 270 × N bytes y también tiene una duración de 125 μs.
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21.  G.704: Estructuras de trama síncrona utilizadas en los niveles jerárquicos 1544,
6312, 2048, 8448 y 44736 kbit/s
 G.707: Interfaz de nodo de red para la jerarquía digital síncrona
 G.708: Interfaz de nodo de red sub STM-0 para la jerarquía digital síncrona
 G.734: Características del equipo múltiplex digital síncrono que funciona a 1544
kbit/s
 G.736: Características del equipo múltiplex digital síncrono que funciona a 2048
kbit/s
 G.736: Características del equipo múltiplex digital síncrono que funciona a 2048
kbit/s
 G.737: Características del equipo de acceso exterior que funciona a 2048 kbit/s
y que ofrece acceso digital síncrono a 384 kbit/s y/o a 64 kbit/s
 G.738: Características del equipo múltiplex MIC primario que funciona a 2048
kbit/s y ofrece acceso digital síncrono a 320 kbit/s y/o a 64 kbit/s
 G.739: Características del equipo de acceso exterior que funciona a 2048 kbit/s
y que ofrece acceso digital síncrono a 320 kbit/s y/o 64 kbit/s
 G.774: Jerarquía digital síncrona - Modelo de información de gestión desde el
punto de vista de los elementos de red
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SDH

22.  G.774.1: Jerarquía digital síncrona - Supervisión de la calidad de
funcionamiento bidireccional desde el punto de vista de los elementos
de red
 G.774.2: Jerarquía digital síncrona - Configuración de la estructura de
cabida útil desde el punto de vista de los elementos de red
 G.774.02: Configuración de la estructura de cabida útil de la jerarquía
digital síncrona desde el punto de vista de los elementos de red
 G.774.03: Gestión de la protección de secciones de multiplexión de la
jerarquía digital síncrona desde el punto de vista de los elementos de
red
 G.774.3: Jerarquía digital síncrona - Gestión de protección de sección
múltiplex desde el punto de vista de los elementos de red
 G.774.4: Jerarquía digital síncrona - Gestión de protección de conexión
de subred desde el punto de vista de los elementos de red
 G.774.04: Gestión de la protección de conexiones de subred de la
jerarquía digital síncrona desde el punto de vista de los elementos de
red
 G.774.05: Gestión en la jerarquía digital síncrona de la funcionalidad de
supervisión de la conexión de orden superior e inferior desde el punto
de vista de los elementos de red
 G.774.5: Jerarquía digital síncrona - Gestión de la funcionalidad de
supervisión de la conexión de orden superior e inferior desde el punto
de vista de los elementos de red
 G.774.6: Jerarquía digital síncrona - Supervisión de la calidad de
funcionamiento unidireccional desde el punto de vista de los elementos
de red
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23.  G.774.7: Jerarquía digital síncrona - Gestión de rastreo de trayecto de
orden inferior y etiquetado de interfaz desde el punto de vista de los
elementos de red
 G.774.8: Jerarquía digital síncrona - Gestión de sistemas de relevadores
radioeléctricos desde el punto de vista de los elementos de red
 G.774.9: Jerarquía digital síncrona - Configuración de la protección de
secciones múltiplex lineal desde el punto de vista de los elementos de
red
 G.774.10: Jerarquía digital síncrona - Gestión del anillo de protección
compartida de la sección múltiplex desde el punto de vista de los
elementos de red
 G.780: Términos y definiciones para las redes de jerarquía digital
síncrona
 G.783: Características de los bloques funcionales del equipo de la
jerarquía digital síncrona
 G.784: Aspectos de gestión de los elementos de red de transporte de la
jerarquía digital síncrona (SDH)
 G.785: Características de un multiplexor flexible en un entorno de
jerarquía digital síncrona
 G.803: Arquitectura de redes de transporte basadas en la jerarquía
digital síncrona
 G.813: Características de temporización de relojes subordinados de
equipos de la jerarquía digital síncrona
 G.823: Control de la fluctuación de fase y de la fluctuación lenta de
fase en las redes digitales basadas en la jerarquía de 2048 kbit/s
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24.  G.824: Control de la fluctuación de fase y de la fluctuación
lenta de fase en las redes digitales basadas en la jerarquía
de 1544 kbit/s
 G.825: Control de la fluctuación de fase y de la fluctuación
lenta de fase en las redes digitales basadas en la jerarquía
digital síncrona
 G.828: Parámetros y objetivos de característica de error
para trayectos digitales síncronos internacionales de
velocidad binaria constante
 G.829: Eventos de característica de error para secciones
múltiplex y de regeneración de la jerarquía digital
síncrona
 G.831: Capacidades de gestión de las redes de transporte
basadas en la jerarquía digital síncrona
 G.841: Tipos y características de las arquitecturas de
protección para redes de la jerarquía digital síncrona
 G.842: Interfuncionamiento de las arquitecturas de
protección para redes de la jerarquía digital síncrona
 G.957: Interfaces ópticas para equipos y sistemas
relacionados con la jerarquía digital síncrona
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25.  G.705: Características de los bloques funcionales de
equipos de la jerarquía digital plesiócrona
 G.775: Criterios de detección y liberación de defectos de
pérdida de señal, y de señal de indicación de alarma y de
indicación de defectos distantes para señales de la
jerarquía digital plesiócrona
 G.797: Características de un multiplexor flexible en un
entorno de la jerarquía digital plesiócrona
 G.802: Interfuncionamiento de redes basadas en diferentes
jerarquías digitales y leyes de codificación de las señales
vocales
 G.804: Correspondencia de células modo de transferencia
asíncrono con la jerarquía digital plesiócrona
 G.832: Transporte de elementos de la jerarquía digital
síncrona por redes de la jerarquía digital plesiócrona -
Estructuras de trama y de multiplexión
 G.981: Sistemas de línea óptica de la jerarquía digital
plesiócrona para la red local
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PDH

26.  G.873.1: Red óptica de transporte: Protección lineal
 G.959.1: Interfaces de capa física de red óptica de transporte
 G.971: Características generales de los sistemas de cable submarino de fibra
óptica
 G.972: Definición de términos pertinentes a los sistemas de cable submarino de
fibra óptica
 G.973: Características de los sistemas de cable submarino de fibra óptica sin
repetidores
 G.973.1: Aplicaciones DWDM de compatibilidad longitudinale para los sistemas
de cable submarino de fibra óptica sin repetidores
 G.973.2: Aplicaciones multicanal del sistema de multiplexación por división en
longitud de onda densa con interfaces ópticas monocanal para sistemas de
cables submarinos de fibra óptica sin repetidor
 G.974: Características de los sistemas de cable submarino de fibra óptica con
regeneración
 G.976: Métodos de prueba aplicables a los sistemas de cable submarino de fibra
óptica
 G.977: Características de los sistemas de cable submarino de fibra óptica con
amplificación óptica
 G.978: Características de los cables submarinos de fibra óptica
 G.979: Características de los sistemas de control para sistemas de cables ópticos
submarinos
 G.798: Características de los bloques funcionales del equipo de la jerarquía de
la red óptica de transporte
 G.798.1: Tipos y características de equipos de las redes ópticas de transporte
26
FIBRA OPTICA

27.  Actualmente la fibra óptica es el medio para transmitir
datos mas usado, puesto que tiene muchas mas ventajas
sobre los demás medios de transmisión de datos, no tiene
interferencias eléctricas, no genera ruido, su costo es un
poco mas accesible entre otras cosas, pero para que
pueda a ver una correcta transmisión de dichos datos tiene
que tener unas reglas o recomendaciones que tenemos
que llevar acabó para que nuestros equipo se puedan
comunicar a cualquier parte del mundo sin ningún
problema.
 En el proceso de comunicación se dividen la PDH y SDH
para ayudar a dar mayor capacidad para transmitir los
datos y una mayor velocidad para poder transmitir dichos
datos.
 La UIT son recomendaciones para que pueda a ver una
interconexión entre diferentes países pues sin estas
recomendaciones no se podría tener una comunicación
adecuada con el resto del mundo.
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28.  http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/13977529/Sistemas-de-comunicacion-
Fibra-optica.html
 http://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/f/R-REC-F.1566-0-200205-S!!PDF-S.pdf
 http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/900
/A4.pdf?sequence=4
 http://prezi.com/quuv-aimmg0t/jerarquia-digital-plesiocrona-pdh/
 http://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/f/R-REC-F.1566-0-200205-S!!PDF-S.pdf
 http://fibraoptica.wikispaces.com/Elementos+del+Sistema+de+Comunicaci%C3
%B3n+de+Fibra+Optica
 http://redyseguridad.fip.unam.mx/pp/maru/labpracticas/TecnologiaTelecomuni
caciones.pdf
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