REDES DE ALTA VELOCIDAD

Transcripción

1 REDES DE ALTA VELOCIDAD MULTIPLEXACIÓN DIGITAL Ing. Oscar Zevallos Torres V EVENTO DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Universidad Andina del Cusco Ingeniería de Sistemas

2 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 --- PDH ---- SDH

3 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.

4 Muestreo Cuantificación - Codificación Señal Analógica Códigos Binarios

5 Muestreo Señal analógica Muestras ideales Teorema del Muestreo, las señales telefónicas de frecuencia vocal (que ocupan la Banda de 300 a Hz), se han de muestrear a una frecuencia igual o superior a Hz (2 x 3.400). fm = 8000 Hz Periodo de muestreo: T=1/8000= 0, seg. = 125 µs (separación entre muestras)

6 Cuantificación Error de Cuantificación Señal original Señal reconstruida

7 Codificación CODEC 0 s y 1 s Codificador Decodificador Codificaciones: G.711 (64 Kbps Ley A y Ley µ, sin compresión) G.729 ( 8 Kbps, con compresión) ---- Ejm: VoIP

8 Trama PCM Cada Slot viaja a 125 µs 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 = bps = 64 Kbps Por Tanto: 64 Kbps x 32 (canales de Voz) = 2048 Kbps = 2 Mbps

9 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)

10 Proceso de Multiplexación PDH Canales a Multiplexar Trama Multiplexada a 8 Mbps Trama E1 armada Tramas E1 a multiplexar Tramas de 8 Mbps Trama Multiplexada a 34 Mbps Trama resultante De 140 Mbps Tramas de 34 Mbps

11 Tramas PDH Trama PDH E1 E2 E3 E4 Velocidad Aprox. Velocidad real 2 Mbps Mbps 8 Mbps 34 Mbps 140 Mbps Mbps Mbps Mbps Características PCM 4 Señales E1 (Mux) 4 Señales E2 (Mux) 4 Señales E3 (Mux)

12 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

13 Trama SDH Regenerator Sección Overhead Pointer SOH 1 PTR CARGA ÚTIL Tamaño total 2430 Bytes 5 SOH 270 Multiplex Sección Overhead Duración de trama 125µs

14 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 = bits => 8000 x = bps = Mbps

15 Figura descriptiva de la formación de una unidad STM

16 Tramas SDH Trama SDH STM 1 STM 4 STM 16 STM 64 Velocidad Mbps Mbps Gbps 9.95 Gbps Características Velocidad Básica 4 x STM 1 (Mux) 4 x STM 4 (Mux) 4 x STM 16 (Mux) STM : Synchronous Transport Module

17 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.

18 Demultiplexación en PDH Poco eficiente Ejm: Central telefónica

19 Demultiplexación en SDH Rápido y eficiente

20 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.

21 GRACIAS