Tema 2: Sistemas y Redes de Transmisión

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1 Tema 2: Sistemas y Redes de Transmisión Introducción Jerarquías de multiplexación TDM Tecnología SDH (capa eléctrica) Red de Telecomunicación: Segmentos de red Red de Transmisión 24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 1

2 Formación en: Objetivo Sistemas y Redes de Fibra Óptica de la Capa Eléctrica que se utiliza en la redes de transmisión. Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 2

3 Multiplexación digital, TDM Señales analógicas Canal 1 Canal n Convertidor Convertidor A/D A/D Convertidor Convertidor A/D A/D M U L T I P L E X O R M U L T I P L E X O R CO/ DECODIFICADOR PCM Trama de canales multiplexados C1 C2 Cn C1 C2 - Cn Señal digital D M UX D M UX Convertidor Convertidor D/A D/A Convertidor Convertidor D/A D/A Señales analógicas Canal 1 Canal n COD. CO/ DECODIFICADOR DE LÍNEA DECOD. TX Señal digital óptica RX CIRCUITO DECISIÓN RELOJ Convertidor A/D: convierte las señales analógicas (voz, video ) en digitales Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 3

4 Multiplexación de canales de voz Canal 1 Canal µs 125 µs tiempo 1 byte Canal de voz. 64 kb/s 1 muestra/125µs 8 bit/muestra. Canal µs Canal n 125 µs 1er Nivel. n: (32 o 24) Canales Multiplexados mediante Intercalado de Bytes 125 µs n n Velocidad binaria resultante: n(canales) 8(bit/canal)/125 (µs); n=32 V=2,048 Mbit/s; n=24 V=1,536 Mbit/s Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 4

5 Sistemas con portadora digital 125 µs Canal 0 Canal 1 Canal 31 En Europa se basa en el formato E1 de 30+2 canales. 256 bit por trama de 125 µs de duración, resultando 2,048 Mbit/s El canal 0 se suele utilizar para: Alineamiento de trama. 7 bits (b 2,.., b 8 ) de las tramas pares contiene el patrón Control de errores. Bits b1 de tramas pares El canal 16 se suele utilizar para señalización Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 5

6 Jerarquía Digital Plesiócrona PDH Esquema de Multiplexación definido entre finales de los 60 y principios de los 70 con la introducción de la transmisión digital sobre cable coaxial. Los diferentes sistemas de transmisión de la red utilizan diferentes relojes de la misma frecuencia nominal. Normalizado en 1972 por el Comité Consultif International de Telegraphique et Telephonique (CCITT). Actualmente el CCITT se denomina ITU (International Telecommunication Union) Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 6

7 Jerarquía Plesiócrona, PDH ITU - T Europa EEUU Japón Nivel Nº can. de voz (Mbit/s) ,048 2 Mbit/s 1,5 Mbit/s x4 x ,448 8 Mbit/s x4 x7 6 Mbit/s x , Mbit/s 45 Mbit/s 32 Mbit/s x4 x , Mbit/s x6 100 Mbit/s ,148 x4 565 Mbit/s 274 Mbit/s x 4 400Mbit/s La jerarquía PDH se adapta bien a la telefonía; pero las estructuras de multiplexación y las velocidades de transmisión varía de un país a otro. Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 7

8 Nodo Mux/Dmux Plesiócrono 140 Mbs 140 4x34 Mbs 4x34 Mbs 34 ETLO 64 x 2 Mbs ETLO Mbs ETLO: Equipo Terminal de Línea Óptico Mbs 2 Mbs 2 Mbs 2 Mbs 2 34 La multiplexación a niveles (órdenes) superiores, a partir de señales E1, del primer nivel (orden), se realiza mediante entrelazado de bits. Para poder extraer e insertar circuitos de 2 Mbps se necesita una cascada completa de MUX/DMUX. Para reconfigurar la red es necesario una reorganización manual del cableado en los repartidores Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 8

9 Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 9 Entrelazado de bytes/bits Canal 1 A2 B2 C2 D2 E2 F2 G2 H2 Canal 2 Canal 8 1 bit A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 H1 A8 B8 C8 D8 E8 F8 G8 H8 1 byte (8 bits) ENTRELAZADO DE BYTES (Byte Interleaving) A 1 B 1 C 1 D 1 E 1 F 1 G 1 H 1 A 2 B 2 C 2 D 2 E 2 F 2 G 2 H 2 A 8 B 8 C 8 D 8 E 8 F 8 G 8 H 8 Ranura de tiempo ENTRELAZADO DE BITS (Bit Interleaving) A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 A 6 A 7 A 8 B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 B 7 B 8 H 1 H 2 H 3 H 4 H 5 H 6 H 7 H 8

10 Temporización Señales Plesiócronas Los instantes significativos tienen lugar a la misma velocidad nominal. Generalmente estas señales tienen nominalmente la misma velocidad; pero no están originado por el mismo reloj. Mecanismos de sincronización: Sincronización de bit, mediante: Bit de comienzo y terminación Caracteres de sincronización Introducción de suficientes transiciones mediante codificación de línea Sincronización/ alineamiento de trama. Inserción de carácter (conjunto de bit fijos) al comienzo de una trama Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 10

11 Enlace de Transmisión por F.O MUX/DMUX Señal TDM eléctrica Señal TDM eléctrica MUX/DMUX COD/DECOD TX RX Regleta de conexión Equipo Terminal Repetidor Equipo Terminal Regleta de conexión COD/DECOD TX RX T X R X Conector óptico Empalme R X T X Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 11

12 Equipo Terminal I/F Eléctrico CODIFICADOR TX ÓPTICO I/F Óptico SUPERVISIÓN I/F Eléctrico DECODIFIC. RX ÓPTICO I/F Óptico UNIDAD DE ALIMENTACIÓN Supervisión: Existencia señales: entrada, salida, reloj, alimentación.. BER; Temperatura láser, Vida del laser (muerte), Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 12

13 Repetidor E/O. Empalme RX ÓPTICO TX ÓPTICO DATOS RELOJ DATOS RELOJ TX ÓPTICO RX ÓPTICO Conector Unidad de Alimentación Supervisión Repetidor bidireccional (2 fibras). Funciones. RX: - Conversión O/E, -3R. (Re-amplificación Eléctrica, Reformado de los impulsos y Re- Temporización) TX: Conversión E/O Supervisión (BER, señal óptica, datos, reloj..) Alimentación: local (red, fotovoltaicas) o remota (conductores) Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 13

14 Sistemas de Comunicaciones Ópticas Esquemas de multiplexación Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 14

15 Jerarquía Digital Síncrona, SDH Antecedentes: ( ) SONET (USA) : Red Óptica Síncrona Define interfaces de jerarquía digital concebidos por Bellcore (ahora Telia) en 1986 y normalizados por ANSI (American National Standard Institute). Normativa Europea: ITU-T: G.707, G.708 y G.709 G.803. (redes SDH) Todos los equipos se sincronizan con el mismo reloj (reloj maestro) mediante una Red de Sincronismo que distribuye la señal de reloj a todos los elementos de la red. Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 15

16 Objetivos de SONET Crear esquemas de modulación de los componentes ópticos y tratamiento de la señal estandarizados de manera que no sea necesario tener equipos del mismo fabricante (propietarios) en los dos extremos del enlace. Crear una jerarquía que sea compatible con los anteriores portadores T normalizados; pero capaz de operar a mayores velocidades para las cuales los sistemas de fibra óptica son muy adecuados. Introducir un modo de operación síncrono que permite añadir y extraer canales sin necesidad de demultiplexar la señal completa del enlace. La multiplexación de señales se realiza mediante entrelazado de bytes. Los equipos utilizan un único reloj (reloj maestro) Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 16

17 Objetivos de SONET Introducir un canal de gestión que permite el control de la red y supervisión del enlace. Combinar todo lo anterior para crear verdaderas redes de fibra óptica donde los canales sean insertados a lo largo de la red, encaminados hasta el destino y extraídos en los nodos deseados con un mínimo de etapas de proceso. Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 17

18 SDH, Definición Normativa mundial establecida por el CCITT (hoy ITU-T) para Redes de Transmisión de alta velocidad Comprende una colección de normas internacionales, que pueden resumirse como: Determinación de estructuras de niveles jerárquicos de multiplexación digital Definición de bytes específicos (cabeceras) para funciones de gestión Tecnología que cubre las aplicaciones existentes y está preparada para desarrollos y necesidades futuras Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 18

19 Ventajas Estándar que permite interoperabilidad de equipos independiente del fabricante a nivel óptico y eléctrico. Jerarquía internacional común en todo el mundo. Interfaces con los sistemas existente plesiócronos europeas y americanas. Reducción del equipamiento y espacio Facilidad de gestión de red. El canal de gestión permite que las funciones de OAM&P se hagan de forma centralizada, reduciendo costes de operación. Alta fiabilidad Flexibilidad y posibilidad de ampliación gradual. Puede transportar tráfico ATM, IP, Ethernet Permite la creación y provisión de nuevos servicios Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 19

20 Jerarquía Digital Síncrona 1,5 o 2 Mbit/s x63 6 Mbit/s 34 ó 45 Mbit/s x21 x3 STM-1: 155 Mbit/s x4 STM-4: 622 Mbit/s x4 STM-16: 2,5 Gbit/s x4 STM-64: 10 Gbit/s Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 20

21 Velocidades SDH/SONET SONET Velocidad SDH Señal eléctrica Señal Óptica Mbit/s Denominación ITU STS-1 OC-1 51,84 STM-0 STS-3 OC-3 155,52 STM-1 STS-9 OC-9 466,56 STS-12 OC ,08 STM-4 STS-18 OC ,12 STS-24 OC ,16 STS-36 OC ,24 STS-48 OC ,32 STM-16 STS-96 OC ,64 STS-192 OC ,28 STM-64 STS-N: Señal de Transporte síncrono de nivel N OC-N: Portador Óptico de nivel N STM-N: Módulo de transporte síncrono de nivel N Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 21

22 Velocidades e Interfaces de Línea Bloque Básico. STM-1: 155 Mbit/s Interfaces de Línea (tradicional) STM-N: Módulo de Transporte Síncrono, nivel N STM-1 = 155 Mbit/s STM-4 = 622 Mbit/s STM-16 = 2,5 Gbit/s STM-64 = 10 Gbit/s Medios Físicos: Fibra óptica, Eléctrico y Radio Tributarios. SDH SONET E1 2,048 Mb/s DS1 1,544 Mb/s E2 8,448 Mb/s DS2 6,312 Mb/s E3 34,368 Mb/s DS3 44,736 Mb/s E4 139,264 Mb/s DS4 139,264 Mb/s STM Mb/s STM Mb/s STM Mb/s STM Mb/s Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 22

23 Multiplexación Síncrona VC Orden inferior CONTENEDORES VIRTUALES Cabecera de trayecto Contenedor Orden Superior CONTENEDORES VIRTUALES Cabecera de trayecto MÓDULO DE TRANSPORTE SÍNCRONO, STM Puntero Carga Útil Cabeceras de Sección Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 23

24 Estructura de la señal SDH La señal SDH está compuesta por un conjunto de bytes que forman una trama y se representa de forma rectangular: n filas y m columnas) n m bytes F F F F F B B B 2 1 Orden de Transmisión B B (N * M Bytes) n Filas (n * m Bytes) B B B M Columnas B: Byte de señal F: Marcador de Trama Bytes. Contenido : Alineamiento de trama, carga útil, punteros y recursos de gestión Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 24

25 9 Filas Trama STM-1 Representación rectangular n filas x m columnas Cada caja representa un byte. Cada byte equivale a 64 Kbit/s STM-1. nºfilas = 9 y nºcolumnas = bytes Duración de cada trama = 125 µseg. Frecuencia de repetición de trama = 8000 tramas/segundo 2430 bytes/trama * 8 bits/byte * 8000 tramas/segundo Cabeceras de Sección y Puntero = Mbit/s F F n * m bytes F F 261 columnas 270 Columnas Contenedor Virtual VC4 Contenedor (contiene información) Virtual (entidad lógica dentro de los STM). STM-1: cabe un VC4 (alto orden) o varios VCs de bajo orden) Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 25

26 Medios de Gestión G.702/3 STM-N STM-N MUX SDH STM-N MUX G.702/3 TRs TRs MUX REGENER. Sección de Regeneración CABECERA SR Sección de Regeneración CABECERA SR Sección de Regeneración CABECERA SR Sección de Multiplexación. CABECERA SM Sección de Multiplexación. CABECERA SM Trayecto. CABECERA T TRs = Tributarios: 140 Mbit/s (C-4); 34 Mbit/s ó 45 Mbit/s (C-3); 6 Mbit/s (C-2); 2 Mbit/s (C-12); 1,5 Mbit/s (C-11) Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 26

27 Cabeceras en la señal Cabecera de trayecto (POH - Path Overhead). Proporciona las facilidades requeridas para soportar y mantener el transporte de los contenedores virtuales (VCs) entre localizaciones de terminación de trayecto, donde el VC es ensamblado y desensamblado Cabecera de Sección de Multiplexación (MSOH - Multiplex Section Overhead) Asociada al nivel de sección de multiplexación Cabecera de Sección de Regeneración (RSOH - Regenerator Section Overhead) Asociada al nivel de sección de regeneración Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 27

28 Mapa de C RSOH PUNTERO AU P O H Carga útil C4 MSOH 9 Un Byte Contenedor Virtual C-4 (VC4) Unidad administrativa AU-4 RSOH: Cabecera de Sección de Regeneración MSOH: Cabecera de Sección de Multiplexación POH: Cabecera de Trayecto Puntero AU: indica la posición de los VCs de la superestructura Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 28

29 Señal STM-1 Filas Columnas AU = Unidad Administrativa C = Contenedor Cabecera SM = Cabecera Sección de Multiplexación (MSOH) 3 Cabecera SR AU Cabecera T = Cabecera Trayecto (POH) Cabecera SR = Cabecera Sección 1 puntero AU-4 J1 B3 260 Regenerador, (RSOH) STM = Módulo de Transporte Síncrono VC = Contenedor Virtual C2 G1 5 Cabecera SM F2 H4 C-4 Z3 Z4 Cabecera Trayecto Z5 VC-4 TRAMA STM-1 Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 29

30 Cabeceras de Sección: (SOH) Se utiliza para funciones de transportesupervisión como son: Alineamiento de trama Canales de operación y mantenimiento de la red Control de errores Se crea en el lado de transmisión de cada nodo de red y se extrae en el nodo de recepción En la trama básica STM-1, SOH ocupa las primeras nueve columnas. 81 bytes en total Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 30

31 Canal de servicio Detección de errores Supervisión ECC Cabeceras de Sección de STM-1 Alineamiento de trama Canales reservados Usuario A1 A1 A1 A2 A2 A2 C1 B1 E1 F1 D1 D2 D3 Puntero AU B2 B2 B2 K1 K2 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 Z1 Z1 Z2 Z2 M1 E2 ECC: Canal de control dedicado APS: Conmutación Automática de Protección Canal de servicio Identificador STM-1/STM-N Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 31 R S O H M S O H APS

32 Contenedor Virtual, VC VC = entidad lógica de carga útil del STM Comprende: C contenedor (información) POH cabecera de trayecto Capacidad de transporte de señales PDH y SDH Permite el transporte homogéneo y heterogéneo de diferentes velocidades VC-4: Contenedor virtual asociado a la trama STM columnas x 9 filas 2349 bytes Capacidad de canal de 150,34 Mbit/s Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 32

33 Mapa de Multiplexación Contenedor (C) Cabecera de trayecto Contenedor Virtual (VC) de bajo orden Puntero de TU Trama TU Cabecera de trayecto Contenedor Virtual (VC) de alto orden Puntero de AU Unidad Administrativa (AU).... Señal PDH (POH) (POH) Unidad Tributaria TRAMA STM-1 MSOH RSOH RSOH Puntero MSOH.. Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 33

34 Unidad Tributaria Trama de Unidad Tributaria Mbit/s F F (N * M BYTES) F F VC4 (261 columnas) 9 filas Cabeceras Sección y Puntero AU 9 c Cabecera de trayecto Puntero TU Cabecera trayecto TU Señal tributaria de baja velocidad Contenedor Contenedor Virtual Unidad Tributaria Trama de Unidad Tributaria 260 Columnas Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 34

35 Unidades Tributarias Se obtiene cuando se completa un VC con un puntero de Unidad Tributaria. El puntero indica la fase del VC respecto a la cabecera de trayecto (POH) del VC de orden superior en el que reside Existen varios tamaños: Designación Nº de bytes Capacidad de Transporte Mbit/s Nº de TU s multiplexados en VC-4 de STM-1 TU (9x3) 1, TU (9x4) 2, TU (9x12) 6, TU (9x86) 49,54 3 Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 35

36 Unidad Administrativa Se obtiene cuando se completa un VC con un puntero de Unidad Administrativa. El puntero permite Variaciones de fase del VC respecto a la trama STM-1 Localizar el comienzo del VC en la trama STM-1 Es el primer nivel de división de la señal STM-N Existen dos tamaños AU-3 y AU-4 Cada AU puede contener varias unidades tributarias Punteros de AU Punteros de TU VC s de alto orden AU C C C VC s de bajo orden Cabecera de trayecto de contenedor virtual Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 36

37 Mapa de C3 Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 37

38 Punteros Existen dos clases: De unidad administrativa De unidad tributaria Describen la posición de los VC en la superestructura respectiva; indican la posición del primer octeto de cada contenedor virtual (comparable con la función de alineamiento de trama de una unidad tributaria en una señal compuesta plesiócrona) Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 38

39 Puntero de AU. Ajuste Contenedor Virtual Justificación negativa de bytes Contenedor Virtual Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 39

40 Ensamble y des-ensamble 140 Mbit/s Señal Tributaria "Mapped" Carga útil Sincronización Capacidad de Carga Útil Señal de 140 Mb/s "Mapped" a Mb/s Bits de relleno Tara de Trayecto + Contenedor Virtual Síncrono. VC Mbit/s "Mapping": sincronización de la señal tributaria con la capacidad de carga útil disponible para su transporte VC Mbit/s + Tara de Trayecto De-sincronización Capacidad de Carga Util Señal de 140 Mb/s "Mapped" a Mb/s "Demapping" Carga útil Desincronización 140 Mbit/s Señal Tributaria "Demapping": recuperación de la señal tributaria a partir del VC en el que está contenida Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 40

41 MUX desde C1 a STM-N Byte interleaved Byte interleaved Byte interleaved Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 41

42 Módulo STM-N El nivel STM-1 contiene los siguientes elementos: Una cabecera de 9 columnas x 9 líneas, que conforman las cabeceras de sección y de trayecto y el puntero AU. Una carga útil de 261 columnas x 9 filas. El nivel STM-N contiene los siguientes elementos: Una cabecera de 9 líneas x 9 x N columnas. Una carga útil de STM-N de N x 261 columnas x 9 filas. N: 1, 4, 16, 64 La cabecera está compuesta por: Un RSOH (cabecera de sección de regeneración) Un MSOH (cabecera de sección de multiplexación) Un POH (cabecera de trayecto) Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 42

43 N: 1, 4, 16, 64, 256 STM-N. Estructura (Nx9) Nx Área RS-OH Área Puntero Área MS-OH Área de Carga Útil Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 43

44 Multiplexación. Entrelazado de bytes Columnas individuales de cada una de las estructuras se van intercalando, hasta formar una estructura de trama STM-N, N>1 Las señales de entrada deben tener la misma estructura de trama y la misma velocidad de bit. Formación de STM-4 9 Filas 9 Filas 9 Filas 9 Filas STM-1 STM-1 STM-1 STM-1 Multiplexación 9 Columnas 261 Columnas VC-4 STM-1 Byte Interleaved 9 Filas Mb/s 36 Columnas Cabecera de sección no entrelazados 125 µs Tama 9720 Bytes 1044 Columnas 4* VC-4s entrelazados 9720 Bytes/Trama * 8 Bits/Byte * 8000 Tramas/seg = 622,08 Mb/s Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 44 F F F Columnas de Señales STM-1 Interleaved (Repetido 270 veces)

45 Estructura de Multiplexación Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 45

46 Estructura de MUX mejorada concatenación continua Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 46

47 PDH versus SDH (1) PDH Multiplexación y demultiplexación paso a paso. Necesidad de bits de justificación o relleno Funciones de operación y supervisión limitadas. Escasez de espacio en la trama. Falta de normalización de protocolos Control remoto y aprovisionamiento de nuevos servicios muy limitados e implicando alto coste Falta de normalización y compatibilidad transversal (SDH) Multiplexación y demultiplexación simplificada. Acceso directo a todas las señales Garantizan funciones de operación y gestión. Gran cantidad de octetos del módulo de transporte dedicados a gestión y control. Protocolos, mensajes y canales normalizados. Gestión flexible a coste efectivo. Provisión de servicios por demanda Entorno multi-suministrador Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 47

48 PDH versus SDH (2) PDH Velocidades de transmisión diferentes USA: 1,5/6/45/140 Mbit/s JAPON: 1,5/6/34/90 Mbit/s EUROPA: 2/8/34/140 Mbit/s Velocidades de transmisión se han ido ampliando paso a paso dependiendo de: Demanda de crecimiento de tráfico Posibilidades tecnológicas Equipos basados fundamentalmente en hardware SDH Velocidades comunes para el mundo entero USA JAPON EUROPA 155/622/2.488 Mbit/s Gran aumento en capacidad de tráfico debido a: Tecnología software avanzada Gran avance electrónica integrada Desarrollos en transmisión óptica Equipos principalmente basados en software Posibilidad de transportar celdas ATM (banda ancha) Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 48

49 PDH Vs SDH (3) ANTES AHORA Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 49

50 PDH Vs SDH (4) ANTES ESTACIÓN INTERMEDIA I/E a 140 Mbit/s (1 + 1) de señales a 2 Mbit/s SYNCHRONOUS AHORA MULTIPLEXOR I/E síncrono a 155 Mbit/s con protección (1+1) Agregado O A P S Distribuidor Mux 34 / 140 Mux 34 / 140 A P S Agregado E Agregado O STM Mbit/s A G G STM1 ADM A G G Agregado E STM Mbit/s Mux 2/34 Mux 2/34 STM Mbit/s A G G A G G STM Mbit/s Mbit/s 2 Mbits STM-1/140 Mbit/s 34 Mbits Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 50

51 Equipos SDH y Funcionalidades Equipos. Función Regenerador. Regenera las relaciones de reloj y amplitud de la señal de entrada, que ha sido atenuada y distorsionada por la línea. Deriva la señal de reloj de la propia señal de entrada Multiplexor Terminal. De/multiplexación de canales tributarios y módulos STM-N Multiplexor ADM. Inserción en o Extracción desde flujos de alta velocidad SDH (STM-N) de señales plesiócronas y síncronas Cross Connect digital (Distribuidor). Mapea señales tributarias en Contenedores Virtuales y conmuta a nivel de VC-4. Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 51

52 Regenerador STM-N Regenerador STM-N La Cabecera de Sección de Regenerador (RSOH) contienen canales de servicio de 2 Mb/s donde se reciben y envían mensajes de control a este nivel Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 52

53 Terminal Multiplexor SDH TRIBUTARIOS STM-1 1,5/2 Mbit/s (DS1/E2) 34/45 Mbit/s (E3/DS3) 140 Mbit/s (E4) MUX AGREGADO STM-N Aleatorizador E/O 155 Mbit/s (STM-1) ATM, IP, Ethernet Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 53

54 ADM. Inserción/Extracción Nodo ADM (Add/Drop Multiplexer). Cada nodo maneja únicamente el tráfico local (Entrada y Salida) a través de los puertos tributarios Tráfico del anillo Agregado Oeste TRÁFICO DE TRÁNSITO Directo Tráfico del anillo Agregado Este 155 Mbit/s (STM-1), p.e 63 x 2 Mbit/s Inserción y Extracción 155 Mbit/s (STM-1) Tributarios: Hasta 63 x 2 Mbps o 3x34Mps o combinaciones ADMs: ADM-N, con capacidad para manejar tráfico en anillo de STM-N (N=1, 4, 16, 64 ) Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 54

55 Cross Connect Distribuidor (Cross Connect): Conmuta circuitos de alta capacidad. p.e XCN-4. a nivel de STM-4 STM-4s STM- 4s XCN 4:3.1. Mapea entradas de 2, 34, 140 Mbps en un nivel superior STM-N y los encamina por el puerto de salida requerido Señales Tributarias: 2 Mb/s 34 Mb/s 140 Mb/s STM-N Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 55

56 Esquema de Red Síncrona 140 Mb/s 34 Mb/s 2 Mb/s TM STM-1 2 Mb/s ADM 8 Mb/s STM-1 Conm. ATM ADM ADM 140 Mb/s 34 Mb/s LAN DXC STM-1, pasarela a otra Red 2 Mb/s 34 Mb/s 140Mb/s; STM-1; STM-4 Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 56

57 Redes de Telecomunicación Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 57

58 Segmentos de Red Red de Acceso, permite al usuario el acceso a la red de transporte a través de los sistemas de acceso Red de transporte (red troncal), proporciona la transferencia de información a alta velocidad mediante nodos de servicio: conmutadores, routers,.. y enlaces de larga distancia Sistemas de Acceso RED DE ACCESO Conmutadores y Routers Red de Transmisión (larga distancia) RED DE TRANSPORTE Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 58

59 Red Global de Telecomunicación Medios de Transmisión, Topologías y Capas de Red Gestión de Red Servicios Terminales RED DE ACCESO RED DE TRANSPORTE Pares Cu Coaxial F.O Radio Estrella Anillo Arbol PaP F.O Radio Satélite Anillo Malla P a P Terminales: equipos que utiliza el usuario final Segmentos de red. ACCESO, conexión al nodo de servicio y TRANSPORTE, conexión entre nodos: Conmutación y Transmisión. Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 59

60 Red Global de Telecomunicación Requisitos/facilidades adicionales: Servicios y Gestión GESTIÓN DE RED SERVICIOS Terminales Red de Acceso Red de Transporte Pares Cu Coaxial F.O Radio Estrella Anillo Arbol PaP F.O Radio Satélite Anillo Malla P a P SERVICIOS DE USUARIOS (voz, sonido, video y datos): Comunicación entre personas, Entretenimiento, Acceso a Información, Comercio SERVICIOS DE RED: llamada telefónica, a una determinada hora, acceso a redes,.. GESTIÓN DE RED. Facilita Operación, Mantenimiento y Administración de la red: supervisión (fallos,..) reconfiguración, aumento de capacidad, nuevos abonados, configuración de equipos, tarificación,.. Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 60

61 Red Conmutada tradicional Sistema de Abonado Red Móvil Red Inteligente Sistema de Abonado Sistema de Acceso Sistema de Conmutación Red de Transporte Sistema de Conmutación Sistema de Acceso Cobre Óptico Radio Banda Ancha Banda Estrecha Óptica Microondas Satélite Banda Ancha Banda Estrecha Cobre Óptico Radio Voz Datos Multimedia Red de Gestión Voz Datos Multimedia Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 61

62 Red Telefónica Conmutada (RTC) Los abonados se conectan directamente a su central local de conmutación vía el bucle de abonado Red de Acceso Bucle de abonado. Par de cobre CENTRAL LOCAL CASA DEL ABONADO Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 62

63 Central de Conmutación Conmutador formado por una operadora con un panel y conexiones mediante de clavijas Central de Conmutación, establece la conexión de las llamadas de lo abonados forma automática Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 63

64 Cómo conectar a todos los usuarios? REQUISITOS: Conexiones: Topología de red Jerárquica Información de usuario Información de señalización Sistema de numeración decimal e igualmente jerárquica Señalización. Información entre los computadores que controlan a los conmutadores Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 64

65 Centrales de Conmutación. Jerarquía Internacional. Limitado número de Centrales para el tráfico internacional: Londres, N.Y,.. Pasarela Internacional. Es el mas alto nivel de la red Nacional. Está en el borde entre las Centrales Internacionales y la de Tránsito. Tránsito. Interconecta a varias Centrales Locales. También puede estar conectado a otras del mismo nivel. Local. Es el nivel mas bajo. Es la central a donde se conectan los abonados a través del sistema de acceso Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 65

66 Internet Proveedor de contenidos Los usuarios ACCESO PdP NUCLEO ISP Proveedor del Servicio Internet PdP: Punto de Presencia Operator Telecom IAP Proveedor de acceso a Internet Empresa Negocios Pymes Móviles Residenciales Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 66

67 Topología global Acceso Privado Satélite Modem RDSI ADSL Cable módem Red Telefónica Conmutada (RTC) Cortafuegos Servidor Proxy Red Troncal de Internet RTC Red de cable Acceso Corporativo Red Corporativa Ordenadores móviles Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 67

68 Sistemas de Transmisión para la Red de Transporte Terrestre Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 68

69 TRONCAL Red Jerárquica SDH STM-16 Anillo Regional STM-4 ADM Red Regional Anillo Regional STM-4 ADM Anillo Metropolitano STM-1 Red Metropolitana usuarios Anillo Metropolitano STM-1 Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 69

70 Red Nacional SDH Red Nacional Anillo Regional ADM XCN Malla XCN Anillo Regional ADM Anillo Regional XCN XCN Anillo Regional ADM ADM Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 70

71 11, 44 CORUÑA 25, 58 PONTEVEDRA P O R T U G A L 23, 56 ORENSE HUELVA 14, 47 5, 38 26, 59 SALAMANCA BADAJOZ 24, 57 SEVILLA ASTURIAS LEON 28, 61 16, 49 CADIZ SANTANDER 31, 64 CORDOBA 10, 43 MALAGA 8, 41 20, 53 27, 60 BURGOS 7, 40 VALLADOLID SEGOVIA MADRID 19, 52 VIZCAYA JAEN 15, 48 32, 65 ALAVA 1, 34 LA RIOJA 18, 51 GUIPÚZCOA NAVARRA ALBACETE ZARAGOZA VALENCIA MURCIA GRANADA ALMERÍA 12, 45 4, 37 2, 35 13, 46 22, 55 33, 66 30, 63 3, 36 21, 54 F R A N C I A CASTELLON 9, 42 ALICANTE LERIDA 17, 50 29, 62 TARRAGONA Red Regional 6, 39 BARCELONA Doble anillo SDH, por razones de protección, en cada región, conectados con la red nacional (larga distancia) a través de los nodos cabecera (en recuadro). Equipos SDH: ADMs Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 71

72 Anillos Regionales PROVIN CIA X NODO A NODO A Nodo Cabecera PROVIN CIA Y PROVIN CIA Z Equipo ADM de los nodos Regionales Nodo Cabecera: Nodo dual (A y A ) del anillo que soporta el tráfico local de su provincia y el tráfico externo Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 72

73 Red nacional de larga distancia SDH CORUÑA PONTEVEDRA 7 ORENSE ASTURIAS LEON VALLADOLID SANTANDER 8 VIZCAYA GUIPÚZCOA 6 ALAVA NAVARRA BURGOS LA RIOJA ZARAGOZA 5 F R A N C I A LERIDA 4 BARCELONA SEGOVIA TARRAGONA P O R T U G A L HUELVA SALAMANCA BADAJOZ 1 SEVILLA CORDOBA MALAGA 2 9 JAEN MADRID ALBACETE GRANADA ALMERÍA VALENCIA MURCIA 3 CASTELLON ALICANTE Nodos de Transmisión SDH X Puntos de bifurcación de cable CADIZ Elementos de Red (Nodo): XCN de alta velocidad que distribuyen el tráfico nacional generado en las diferentes Regiones Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 73

74 Conexión. Regional-Nacional PROVIN CIA X Nivel Nacional ADM DXC 4/ 1 DXC 4/ 4 Nivel Regional NODO A NODO A Anillo 1 Anillo 2 Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 74

75 Conclusiones SDH es la tecnología de la capa eléctrica para las redes de interconexión entre los nodos (centrales de conmutación o routers) a diferentes niveles: Metropolitano Regional Nacional Internacional Dispone de una jerarquía de multiplexación TDM estandarizada que permite: interoperabilidad de equipos independiente del fabricante a nivel óptico y eléctrico. canal de gestión para el control y supervisión de la red (OM&P) de forma eficiente. Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 75

76 FIN Redes03-24/10/2007 Prof. Dr. A. Aguilar 76