- SDH: Principios
básicos - Problemas de la jerarquía
digital sincrónica - SDH: Formación y
estructuras multiplex - Principio de
interconexión de una red SDH - Posibilidades de mapeado para el
sistema europeo - SDH: Estructura de la trama
sincrónica - Encabezado
global - Sincronización de tramas
SDH - Señales de
mantenimiento en servicio - Sincronización y
temporización en SDH - Concatenación
- Interfases de línea de
SDH - Equipos de
Multiplexación SDH - SDH: Temas en
estudio - Aplicaciones
- Conclusiones
- Estrategias de
migración - Conclusión
SDH: Synchronous Digital Hierarchy
(Jerarquía Digital Sincrónica)
es:
• Un estándar
internacional para redes ópticas de
telecomunicaciones de alta
capacidad.
• Un sistema de
transporte
digital sincrónico diseñado para proveer
una
infraestructura más
sencilla, económica y flexible para redes de
telecomunicaciones.
En los últimos años los desarrollos
realizados en fibras ópticas y semiconductores
que se han aplicado a la transmisión de señales,
han provocado por un lado una notable evolución técnica y económica
y por otro la transición de analógica a
digital.
La clave para satisfacer los requerimientos crecientes
de flexibilidad en las redes de comunicaciones
es la utilización de la técnica de multiplexado
sincrónico, a diferencia del asincrónico (o
plesiócrono) actual.
2.-SDH: Principios
básicos
En 1988, el CCITT, basado en la primera parte de la
norma SONET, elaboró la llamada SDH(Synchronous Digital
Hierarchy, Jerarquía Digital Sincrónica)con el
mismo principio demultiplexado sincrónico y capacidad de
reserva.
La primer jerarquía de velocidad
sincrónica fue definida como STM-1 (Synchronous Transport
Module, Módulo de Transporte
Sincrónico) de 155.520 Mb/s. Este valor coincide
con el triple de STS-1 de la red SONET (3 x 51.84 Mb/s =
155.52 Mb/s).
Los siguientes niveles se obtienen como N x STM-1,
habiendo definido el CCITT el 4 x STM-1 = 622.08 Mb/s y 16 x
STM-1 = 2488.32 Mb/s (aproximadamente 2.5 Gb/s)7,
encontrándose endiscusión sistemas STM-8 ,
STM-12 y STM-64 (10 Gbits/s).
Todas las señales tributarias, de cualquier
jerarquía y origen, deben poder
acomodarse a laestructura sincrónica del STM-1.
Básicamente la formación de la
señal sincrónica es la que se muestra en la
figura:
Los tributarios (sincrónicos o
plesiócronos) se acomodan en un contenedor C (Container)
que será distinto para cada velocidad. A
cada contenedor se le agrega un encabezado o sobrecapacidad de
reserva llamada tara de trayecto (TTY) o POH (Path Overhead) para
operación, administración y mantenimiento,
y un puntero, PTR, formándose lo que se conoce como unidad
tributaria TU (Tributary Unit). Finalmente las TU son
multiplexadas byte a byte (cada uno equivale a 64kb/s) y con el
agregado de información adicional de administración de la red, se forma el
módulo STM-1.
Si se desea niveles superiores, basta con volver a
multiplexar byte a byte (por simple
intercalación) N módulos STM-1, para
obtener STM-N.
3.1 Problemas de
la jerarquía digital sincrónica
El principal problema a resolver es la necesidad de
sincronizar todos los nodos de la red. La idea del desarrollo de
la SDH es una extensión de la trama síncrona de
2Mbit/s del sistema PDH hacia
velocidades superiores.
La trama de 2Mb/s es síncrona. Lo que esto
significa es que los intervalos de tiempo son
sincrónicos al encabezamiento de la trama: una vez
sincronizado a la trama, un receptor puede extraer la información contenida en la trama
sencillamente contando bytes hasta llegar a la posición
deseada y copiando los bytes allí contenidos en una
memoria. Para
insertar información en un intervalo de tiempo, el
procedimiento
sería igualmente sencillo: una vez alineado a la trama, el
transmisor puede transferir los datos de su
memoria al
intervalo de tiempo adecuado, el cual encuentra contando los
bytes desde la palabra de alineación de trama.
La trama de 2Mb/s es sincrónica con sus
tributarios de 64kb/s (cosa que no sucede con las tramasde 8, 34,
140 o 565 Mb/s). En la práctica ocurre que estos
tributarios no siempre son sincrónicos y las centrales de
conmutación y los cross-connects tienen que
periódicamente introducir deslizamientos o slips cada vez
que haya un defasaje grande entre carga que ingresa a la memoria
elástica a la entrada del MUX y la señal
multiplexada de 2Mb/s.
La velocidad con que llegan y se escriben en las
memorias
elásticas los datos de cada
canal esdeterminada por la velocidad de línea de la trama
recibida. La velocidad con que se leen los datos se encuentra
condicionada por el reloj interno de la central o cross-connect,
con el cual generan las tramas que transmiten. Si la
información a la entrada llega más
rápidamente de lo que puede ser leída, la memoria
elástica se llena hasta desbordar. Para evitar el
desborde, el nodo de la red tira uno o varios octetos de
información a la basura, vaciando
la memoria elástica y permitiendo que de nuevo se vaya
llenando lentamente (según la diferencia entre los relojes
de escritura y
lectura) hasta
que sea necesario un nuevo vaciado. Esta acción corta un
trozo de la secuencia de bytes transmitidos, constituyendo un
slip negativo.
Puede darse el caso contrario. Si el reloj de escritura es
más lento que el de lectura, la
tendencia de la memoria elástica es a vaciarse. Cuando
esto ocurre el nodo de la red deja de leer información
reciente, transmitiendo uno o varios octetos viejos sin borrar el
contenido de la memoria elástica, que de esta forma se
vuelve a llenar. Estas repeticiones se llaman slips
positivos.
Los deslizamientos normalmente no son perjudiciales para
las señales de voz, sin embargo puedentraer problemas en
la transmisión de datos.
Aplicar este concepto a la SDH
sería inadmisible, ya que si los nodos introdujeran slips,
los
receptores perderían el sincronismo al perder o
ver repetidos trozos de secuencia.
4.-SDH:
Formación y estructuras
multiplex
En SDH la carga se acomoda en contenedores. Cuando esta
carga es plesiócrona, es necesarioadaptar el reloj de la
carga al reloj de los contenedores. El procedimiento es
similar al utilizado en los MUX PDH. La capacidad de carga es
ligeramente superior a la necesaria. Estos contenedores disponen
de bits adicionales que pueden o no contener información,
así como bits que indican si en esas posiciones va o no
información, es decir se utiliza justificación por
bits (relleno adaptativo). Una vez creado el contenedor en los
multiplexores de frontera, la red ya no tiene que mirar
dentro del mismo hasta el punto en el cual el contenido es
devuelto a un elemento de la red. Como ya se dijo, el ajuste de
velocidades de los contenedores entre nodos se hace a
través de los punteros.
Cada uno de los contenedores creado recibe un
encabezamiento, llamado tara de trayecto (TTY o POH). El
POH contiene información para uso en los extremos del
trayecto (canales de servicio,
información para verificación de errores, alarmas,
etc.). Los punteros apuntan al primer byte del encabezamiento de
trayecto. Los contenedores a los cuales se ha agregado su POH se
llaman contenedores virtuales VC (Virtual Container). Cada
uno de los VC es transportado en un espacio al cual está
asignado un puntero, que indica el primer byte del VC respectivo.
Las señales tributarias (como puede ser una de 140 Mb/s)
se disponen en el VC para su transmisión extremo a extremo
a través de la red SDH. El VC se ensambla y desensambla
una sola vez, aunque puede atravesar muchos nodos mientras
circula por la red.
Los punteros correspondientes a cada contenedor se
encuentran en posiciones fijos respecto al elemento de
multiplexación en el cual los contenedores son mapeados.
Los VC bajos son mapeados en relación a contenedores
más altos. Los VC altos son mapeados en relación a
la trama STM-n. Por lo tanto los contenedores altos contienen
también un área de punteros para los VC bajos
(llamados unidades tributarias). Está claro que si en
lugar de tributarios bajos los VC reciben señales
digitales SDH, ellos no contienen ningún área de
punteros, porque no hay unidades tributarias a localizar dentro
de los mismos, sino que su área de carga está
ocupada por una gran señal sincrónica. Los VC altos
que son mapeados en relación a la trama STM-n son llamados
unidades administrativas (AU).
Por lo tanto, la trama STM-n siempre contendrá un
área de punteros para las unidades
administrativas.
El contenedor define la capacidad de transmisión
sincrónica del tributario. La frecuencia de éste
seincrementa mediante justificación positiva para
acomodarla y sincronizarla con STM-1. Al agregar la
información adicional POH se forma lo que se denomina
contenedor virtual VC (Virtual Container). Posteriormente se
agrega el puntero PTR, que es el direccionamiento de cada VC
dentro de la estructura,
obteniéndose la unidad tributaria TU. El proceso puede
observarse en la figura:
Este conjunto constituye una unidad interna de la
estructura. En
caso que pueda ser transferidaentre distintos STM-1, se denomina
unidad administrativa AU (Administrative Unit).
Varias TU idénticas, forman un grupo de
unidades TUG (Tributary Unit Group). Varios TUG idénticos
forman nuevamente una AU, la que con el agregado de un encabezado
de sección SOH (Section Overhead) con la
información de operación, administración de
la red, completa el STM-1.
En la figura se grafican las distintas alternativas para
obtener un módulo STM-1, a partir de las señales
tributarias de ambas jerarquías plesiócronas (CEPT
y US) tal como lo indicaba la recomendación hasta
1992.
5.-Principio de interconexión de
una red
SDH
Se puede pensar que una red SDH consta de una
malla interconectada de nodos procesadores de
señales SDH. La interconexión de dos nodos
cualesquiera en esta red se logra mediante sistemas de
transporte SDH individuales.
El VC se ensambla en el punto de entrada a la red SDH,
se transmite intacto y se desemsambla ala salida de la
red.
El encabezado de sección (SOH) se crea en el
extremo de transmisión de cada nodo de red, y avanza hasta
el nodo receptor. Así, el SOH pertenece únicamente
a un sistema de transporte
concreto y no se transfiere con el VC entre sistemas de
transporte.
Nota: se llama nodo de red a un elemento de red (NE) que
tiene capacidad de multiplexar,
derivar, insertar o crossconectar (o una
combinación de ellas).
6.-Posibilidades de
mapeado para el sistema europeo
El siguiente es un breve resumen del procedimiento
adoptado en Europa para
transmisión SDH:
a) Las tramas síncronas son creadas en cada nodo
de la red, que transmite señales SDH según sureloj
propio.
b) Cuando el nodo recibe una señal de la red
plesiócrona (PDH) para transmitirla en una trama SDH, lo
primero que hace es acomodarla en un contenedor. El reloj de ese
contenedor es propio del nodo de la red, por lo tanto es
necesario adaptar el reloj de la señal externa al reloj de
ese contenedor, lo que se hace a través de un proceso de
justificación positiva.
c) El contenedor creado en este nodo nunca es abierto
por la red de transporte, excepto en el nodo terminal en el cual
la señal plesiócrona debe ser recuperada para ser
entregada a la red PDH (o una central o un cross-connect
plesiócronos).
d) La red transporta contenedores, a los cuales se les
agrega un encabezamiento llamado tara de trayecto, sin examinar
el contenido salvo en los extremos.
e) Los contenedores son mapeados es espacios
síncronos a un elemento de
multiplexación
superior o la propia trama SDH (STM-n)
f) Como los VC, en el caso general, al ser transferidos
de un flujo de línea a otro, en un nodo de la red, no son
síncronos a los espacios reservados para ellos, puede ser
necesario ajustarlos a esos espacios a través de un
proceso de justificación que permite ajustes positivos y
negativos.
g) El proceso de ajuste emplea punteros, y
también una posición en que puede ser transportada
información excedente y una posición en la cual se
puede dejar de enviar carga útil.
h) Cuando el VC tiene mayor velocidad que la del espacio
a el reservado, un decremento delpuntero indica que se
estará enviando uno o tres bytes de información en
el área extra siempreque el defasaje entre escritura y
lectura lo exija.
i)Cuando el VC es más lento que el espacio a
él reservado, un incremento del puntero indica que se
está dejando de enviar información (uno o tres
bytes) en el área especificada para tal fin, siempre que
el defasaje acumulado entre la información que llega y la
que sale lo exigiera.
j) La tramas STM-n contienen un área de carga
útil síncrona a la trama. Además, poseen un
área de punteros de unidad administrativa que es
síncrona a la trama STM-n (los punteros respectivos se
encuentran siempre en la misma posición dentro de la tara
de la trama, llamado encabezado de sección).
k) Los punteros indican la posición del primer
byte del encabezamiento del VC (POH). Cuando haynecesidad de
mandar menos o más información en una trama para
corregir el nivel de llenado de la memoria elástica de
entrada, en los punteros va codificado un incremento o un
decremento.
7.-SDH:
Estructura de la trama sincrónica
Por razones de claridad, una trama de flujo de
señales serie puede representarse mediante un mapa
bidimensional, que consta de N filas y M columnas. Cada celda
representa un byte de 8 bits de la señal
sincrónica. El byte que aparece en la casilla superior
izquierda (F) actua como marcador y sirve para localizar el
comienzo de la trama.
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La estructura de la trama del módulo de
transporte sincrónico STM-1 es la que puede observarse en
la figura siguiente:
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Un ejemplo sería una señal PDH de 140Mb/s
transportada en un VC-4 que alineado usando
punteros en la AU-4.
Se dice TU cuando el espacio de carga es síncrono
a un VC de orden superior (VC-3 ó VC 4). Por ejemplo, 63
señales de 2Mb/s mapeadas en contenedores VC-12 alineadas
en TU-12 (los que a su vez se agruparán en un
VC-4).
La trama la forman 9 líneas (o secuencias) de 270
bytes cada una. La secuencia de transmisión se inicia en
el byte 1 de la línea 1 hasta el byte 270 de la misma
línea, luego el byte 1 de la línea 2 y así
sucesivamente hasta el byte 270 de la línea 9. La
duración total (período de la trama) es de
125µs (o sea una velocidad de 155.52Mb/s). Este
período es equivalente al de la trama de una canal PCM de
8 bits. O sea que un byte se STM-1 podría ser una canal
PCM (64kb/s). Como para componer la jerarquía
sincrónica se realiza intercalación de bytes,
siempre es posible extraer en cualquier nivel el byte completo
(por ejemplo un canal PCM).
La trama SDH transporta dos tipos de datos:
las señales tributarias y las señales auxiliares de
la red, denominados encabezado global. El encabezado global
aportan las funciones que
precisa la red para transportar eficazmente las señales
tributarias a través de la red SDH.
Se dividen en tres categorías:
- Encabezado
trayecto. - Encabezado de sección
multiplexora. - Encabezado de sección
regeneradora.
Para entender por que existen tres categorías de
encabezados, veremos primero los distintos
segmentos de una red SDH.
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La ruta de transmisión consta de tres segmentos
el trayecto, la sección multiplexor y la sección
regeneradora. Cada segmento aporta su propio encabezado que
incluye las señales de soporte y mantenimiento
asociadas a la transmisión a través de dicho
segmento.
El trayecto de una red SDH es la conexión
lógica
entre el punto en el que se ensambla en su contenedor virtual y
el punto en el que se desensambla desde el contenedor
virtual.
9.-Sincronización de tramas
SDH
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Antes de que pueda realizarse cualquier
multiplexación en los equipos de la red SDH, deben
sincronizarse primero las distintas señales de transporte
SDH con los equipos de la red.
En el lado de entrada de los equipos SDH, las distintas
señales de transporte pueden estar
desalineadas en lo que respecta tanto a la fase de
temporización como a la tasa de bits.
En el proceso de sincronización de trama, el
encabezado (SOH) y el VC se gestionan de manera
distinta.
Los bytes del SOH para cada una de las señales de
transporte se sincronizan con la trama, para locual el SOH
incluye 6 o más bytes de entramado (bytes F). Los bytes
del VC, por otra parte,mantienen la misma relación de fase
de temporización. Esto se logra volviendo a calcular el
valor
del puntero asociado a cada VC con el fin de dar cabida
a cualquier ajuste en la fase del SOH debido a la
sincronización de la trama.
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10.-Señales de
mantenimiento en servicio
La extensa gama de señales de alarma y
comprobación de paridad incorporadas en la estructura de
señales SDH permite realizar con eficacia pruebas en
servicio. Las
principales condiciones de alarma, tales como pérdidas de
señal (LOS), pérdidas de trama (LOF) y
pérdida de puntero (LOP), provocan la transmisión
de señales de indicación de alarma (AIS) a la
siguiente etapa de proceso.
Se generan distintas AIS, dependiendo del nivel de la
jerarquía de mantenimiento que se vem afectada. En
respuesta a las diferentes señales AIS y a la
detección de graves condiciones de alarma de receptor, se
envían otras señales de alarma a las anteriores
etapas del proceso para advertir de los problemas detectados en
las siguientes etapas.
Esta señal se llama fallo dem recepción en
extremo remoto (FERF) se envía a etapas anteriores en el
SOH de la sección multiplexora que haya detectado una
condición de alarma AIS, LOS ó LOF; una
condición de alarma remota (RAI) para un trayecto de orden
superior se eleva después de que un equipo que termina un
trayecto haya detectado una condición AIS o LOP de
trayecto; de forma similar, una condición de alarma remota
(RAI) para un trayecto de orden inferior se eleva después
de que un equipo que termina un trayecto de orden inferior haya
detectado una condición AIS o LOP de mtrayecto de orden
inferior.
El monitoreo del rendimiento en cada nivel de la
jerarquía de mantenimiento se basa en comprobaciones de
paridad mediante entrelazado de bits (BIP) calculadas en cada
trama. Estas comprobaciones BIP se insertan en los SOHs asociados
a la sección de regeneración, la sección
multiplexora y los tramos de mantenimiento de trayecto. Asimismo,
los equipos que terminan tramos de trayecto HO (orden superior) y
LO (orden inferior) producen señales de error en bloque en
extremo remoto (FEBE) en función de
errores detectados en los BIPs de trayecto HO y LO,
respectivamente, Las señales FEBE se elevan hasta el
extremo de origen del trayecto. El siguiente es un resumen de las
señales de alarmas en una red SDH:
11.-Sincronización y
temporización en SDH
Las redes de transmisión actuales se
desarrollaron sobre la base de la PDH, y por lo tanto
nonecesitaban en si mismas una sincronización, sin embargo
la operación sincrónica de la red proporciona
ventajas importantes, de manera que mucho operadores construyeron
una red paralela para suministrar la distribución de la referencia de
sincronización. Estos canales se suministran casi
exclusivamente por grupos
múltiplex primarios a 1544 kb/s (EE.UU.) y 2048 kb/s
(Europa).
El principio de conmutación utilizado en las
centrales telefónicas digitales requiere que todos los
conmutadores de red funciones
sincronizados. Lo mismo ocurre con una red de
cross-connects.
Esto implica que cada nodo reciba su referencia de
sincronización desde un única fuente.
Enla práctica, todos los operadores importantes
proporcionan su propia fuente de referencia primaria (PRS) y una
red sincrónica de relojes esclavos utilizados para
sincronizar centrales de conmutación individuales. La
información de referencia de sincronización se
distribuye mediante señales de 2mb/s. Las PRS se
especifican con tolerancias muy precisas (Rec.G.811 UIT-T) de
1×10-11
Señales plesiócronas de velocidades
superiores a 140 Mb/s pueden ser transportadas en un
sistema STM-n a través de un proceso de
concatenación. La carga se divide entre lo que
serían las áreas de carga util de varios STM-1. En
los extremos de los enlaces, la carga vuelve a ser
concatenada.
Algo similar ocurre con las señales ATM de 622.08
Mb/s.
Una señal de transoporte STM-4 se ensambla
normalmente multiplexando mediante entrelazado de bytes, cuatro
señales de transporte STM-1. Como resultado de este
proceso, el área del VC se ve ocupada por cuatro VCs-4
distintos. Cada VC-4 consta de un POH y un contenedor capaz de
transportar las señales tributarias encuadradas a una
velocidad de hasta 149.76 Mb/s.
En el caso de un STM-4 concatenado (identificado como
STM-4c), el área del contenedor virtual se llena
completamente mediante un único VC-4-4c, que consta de un
POH y un único contenedor de aproximadamente 600
Mb/s.
Una vez ensamblado un VC-4-4c (o cualquier otra
estructura VC concatenada) se multiplexa, se conmuta y se
transporta a través de la red como única
entidad.
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superior
La trama de STM-4c dispone de las mismas dimensiones
globales que una STM-4 (9 filas x 1080 columnas), la misma tasa
de repetición de trama (8000Hz) y, por lo tanto la misma
velocidad de señal (622.08Mb/s). El área SOH de una
STM-4c tiene una estructura idéntica a la de la trama
STM-4.
El contenedor de la STM-4c consta de 1043 columnas de 9
bytes, es decir un total de 9387 bytes. y una capacidad de
transporte de 600.77Mb/s 9.2 Transporte de señales
ATM
En el futuro, la red SDH se podrá utilizar para
transportar señales en células
conforme requiere el modo de transferencia asíncrono
(ATM, Asynchronous
Transfer Mode). Las células,
de 53 bytesM (48 de información y 5 bytes de tara)
podrán ser acomodadas en VC, si es necesario, o
podrán fluir libremente por la línea. El ajuste de
relojes en el caso del flujo libre de células se
dará por unM proceso aún más sencillo que el
de punteros. El flujo de células contiene, necesariamente,
célulasM vacías (dado el carácter
asíncrono del sistema). Los nodos, según lo
necesiten, aumentan o reducen el número de células
vacías para ajustar la carga entrante a la velocidad de
flujo saliente.
13.-Interfases de
línea de SDH
Se definen para SDH interfases físicas tanto
ópticas como eléctricas.
13.1.-Interfases
ópticas:
Hay tres grados de aplicación
distintos:
1. Local (indicados con I-n, donde
n=nivel jerárquico STM). Abarca aplicaciones que requieren
una transmisión a una distancia máxima de 2 km, con
estimaciones de pérdidas entre 0 y 7 dB con fibra
monomodo. Los transmisores ópticos I-n pueden ser LEDs o
transmisores láser de
modo multilongitudinal (MLM) de baja potencia con
longitud de onda de 1310 nm.
2. Corto alcance (indicados con
S-n.1 ó S-n.2, donde n=nivel
jerárquico STM, 1=longitud de onda de 1310nm sobre fibra
G.652; 2=longitud de onda de 1550nm sobre fibra G.652). Abarca
aplicaciones a una distancia de hasta 15km, con pérdidas
entre 0 y 12 dB, con fibra monomodo.
Se utilizan transmisores láser de
modo monolongitudinal (SLM)o de modo multilongitudinal (MLM) de
baja potencia (50W
ó -13dBm) con longitudes de onda de 1310 ó
1550nm.
3. Largo alcance (indicados con
L-n.1 ó L-n.2 ó L-n.3, donde
n=nivel jerárquico STM,
1=longitud de onda de 1310nm sobre fibra G-652;
2=longitud de onda de 1550nm sobre fibra G-652 ó G-654;
3=longitud de onda de 1550nm sobre fibra G-653). Abarca
aplicaciones a distancias de hasta 40km, con pérdidas
entre 10 y 28dB, con fibra monomodo. Se utilizan transmisores
láser SLM ó MLM de alta potencia (500W ó
-3dBm) con longitudes de onda de 1310 ó 1550nm.
13.2.- Interfases
eléctricas
Para aplicaciones inter-oficinas se define una interfase
eléctrica en el nivel STM-1 (y solo para este nivel). El
código
de línea es CMI según recomendación
G.703.
14.-Equipos de
Multiplexación SDH
La arquitectura de
una red de comunicaciones
puede estudiarse por su distribución en capas.
Cuando se analizan dos capas adyacentes se llama capa
cliente a la
superior y capa servidora a la que está menor nivel. La
información que una capa transfiere a la otra es moderada
por la función de
adaptación. La adaptación puede tener la forma de
una codificación, de una conversión de velocidad o
de una multiplexación sincrónica.
A la conexión entre dos puntos en los límites de
una misma capa se llama:
• Sección en la capa del medio de
transmisión
• Trayecto en la capa de trayecto
• Circuito en la capa de circuito
Las capas se subdividen también horizontalmente
en subredes para tareas de administracción, enrutamiento,
mantenimiento, etc. Una capa puede pensarse como una red superior
compuesta por redes inferiores interconectadas mediante enlaces
(secciones, trayectos o circuitos).
En las recomendaciones dadas a conocer hasta el presente
por el CCITT, sólo se esbozan losprincipios básicos
de la SDH, restando el estudio de algunas especificaciones como:
interfaz de línea para fibras ópticas;
sincronización de equipos y red; detalle de
utilización de la sobrecapacidad de reserva; integración de redes, etc.
La SDH genera una nueva serie de productos,
desde los multiplexadores necesarios para las
nuevas transiciones de nivel, equipos de línea
para fibra
óptica para 155.52 Mb/s y 622.08 Mb/s, sistemas de
radio,
"cross-connect" (con conexión cruzada) programables, "drop
insert" (derivación y agregado) también
programables en cualquier nivel, y todas las combinaciones
posibles integradas, como por ejemplo multiplexores
con drop insert ADM (Add Drop Multiplexer), etc. Pueden
desarrollarse equipos de línea con tributarios
ópticos, gracias a que las señales son
sincrónicas
Los "drop-insert" (DI) permiten derivar señales e
insertar nuevas de menor capacidad en una líneaM
principal, facilitado también por el
sincronismo.
Pero el equipo con mayor futuro, en las redes de
telecomunicaciones es el "cross-connect" (CC) que
permite reordenar, derivar e insertar señales, sobre todo
si las mismas son de niveles bajos, por ejemplo 2 Mb/s en 620
Mb/s, ya que en la SDH no es necesaria la demultiplexación
como en la asincrónica. Los equipos de "cross-connect" se
definen por su nivel de acceso y por su nivel de
conmutación.
La aplicación de estos equipos redunda en una
mayor flexibilidad de las redes. Si se analiza el ejemplo de la
figura siguiente, desde una estación central de
administración de la red A, puede controlarse la capacidad
de transmisión entre cada una de las estaciones B, C, D y
E,
comandando por ejemplo los CC o los DI en esos nodos. En
algún caso puede quedar interrumpidom el enlace B-C,
pudiendo reorientarse el tráfico a través de B-D-C,
eligiendo directamente los canales a transferir de ruta. En otro
caso puede ocurrir que en D se produzca una demandam transitoria
importante con motivo de algún evento especial,
debiéndose incrementar la ruta B-D.
En un tercer caso puede requerirse un alquiler de
troncales punto a punto exclusivos entre D y E.
Todos estos casos y muchos otros se resuelven de una
manera mucho más sencilla con la estructura SDH, dando
lugar al concepto de
manejo integral de redes de telecomunicaciones (TMN,
Telecommunicationes Management Network).
La transición hacia redes totalmente
sincrónicas llevará algún tiempo, pero con
las ventajas
técnicas y económicas que ofrece, es
fácil comenzar por los enlaces nuevos o ampliaciones punto
a punto que no interfieren con las redes asincrónicas ya
existentes, o en líneas de larga distancia reunir sistemas
de 140 Mb/s en un STM-4 por incremento de
tráfico.
Otro campo posible de aplicación es en las redes
de abonados digitales, sobretodo por la casi inexistencia de
redes asincrónicas de este tipo.
En la siguiente tabla se muestra una
comparación entre las jerarquías digitales
plesiosincrónicas (PDH) y sincrónicas
(SDH).
18.- Estrategias de
migración
Un tema importante es el balance entre las ventajas
ofrecidas por el sistema SDH y el costo
inherente a invertir en estas redes. Se impone entonces
una estrategia de
evolución desde PDH a SDH. Hay tres caminos
alternativos, cada uno con sus ventajas y desventajas, algunos
operadores de redes pueden encontrar necesario adoptar estrategias
mixtas como la mejor respuesta al estado actual
de sus redes y requerimiento de servicios.
Los acercamientos son:
- TOP-DOWN (método
de capa o nivel) - BOTTOM-UP (método
de rama o isla) - PARALLEL (método de extensión
(overlay))
18.1.- Método de
capa
Este método esta destinado a los operadores que
se hallan aún en introduciendo digitalización
dentro de las redes troncales, o para quiénes necesitan
soportar nuevos servicios en
las capas superiores de sus redes interurbanas.
El primer paso consiste en introducir SDH a nivel de
supernodos, conectando un grupo de nodos
PDH con sistemas SDH STM-4 o STM-16. La interconexión a
una red PDH es a través de un puente (gateway),
generalmente un cross-connect. A este nivel los equipos de
cross-connect deben ser dem banda amplia (BDCS: broadband
cross-connect) con interfaces de 140 o 155 Mb/s.
El próximo paso es convertir la próxima
capa a SDH, eliminando los puentes.
18.2.- Método de
isla
Esta estrategia
instala SDH a niveles bajos e intermedios de la red, proveyendo
islas de SDH para brindar mejor servicio a grupos de
usuarios seleccionados (por ejemplo centros financieros, centros
de comercio,
etc). Con posterioridad el operador se verá obligado a
instalar SDH a otro nivel de la red, como en el caso anterior
será necesario utilizar puentes para conectarse con la red
PDH.
A este nivel, los cross-connects deben ser de banda ancha
(WDCS: wideband cross-connect),interconectando sistemas de
transporte STM-1 a través de interfaces de 155 Mb/s (o
140Mb/s usando puentes).
18.3.- Método
paralelo
En este caso, el SDH es instalado extendiendo la red PDH
por algunos nodos. La intención es implementar nuevos
servicios (como videoconferencia, interconexión de LANs,
etc) y poder tomar
ventaja de todas las funciones del SDH en forma
inmediata.
Los puentes hacia la red PDH se seguirán
necesitando.
Esta estrategia es atractiva para los operadores con
rápido crecimiento de tráfico, y para
quiénes adicionar la funcionalidad del SDH mientras
incrementan la capacidad de la red.
SDH ofrece dos beneficios principales: gran flexibilidad
de configuración en los nodos de la red y aumenta las
posibilidades de administración tanto del tráfico
como de los elementos de la red.
Esto hace que una red pueda ser llevada desde su
estructura de transporte PDH pasiva a una que activamente
transporte y administre información.
Alguna de las características del SDH son:
- Auto-Reparable : reenrutamiento
automático del tráfico sin interrupción
del servicio - Servicio s/demanda : rápida
provisión de servicios punto a punto bajo demanda. - Acceso flexible: administración
flexible de una gran variedad de servicios de ancho de banda
fijo.
El estandard SDH también favorece la
creación de estructuras de
redes abiertas , incrementando la competencia en la
provisión de servicios.
Ing. Adrián Luque
Cátedra TBAA
Facultad Ingeniería
U.N.R.