Jerarquía SONET/SDHVelocidades estandarizadas
STS: Synchronous Transfer Signal (interfaz eléctrico)
OC: Optical Carrier (interfaz óptico)
STM: Synchronous Transfer Module (interfaz óptico o eléctrico)
Las seis soluciones de SONET/SDH
El sistema americano (SONET) no es idéntico al internacional (SDH) pero ambos son compatibles
Define interfaces de fibra óptica
La capacidad llega, de momento, a 40 Gb/s, pero es ampliable (aunque 40 Gb/s ya es muy caro)
Se dispone de herramientas de gestión y tolerancia a fallos (la red en anillo recupera averías en 50 ms)
Utiliza relojes síncronos y punteros; esto permite el multiplexado/desmultiplexado de niveles jerárquicos no consecutivos
Permite seguir utilizando PDH en enlaces de menor capacidad
E3
E1
.
.
E1
E3
Conversor electro-óptico
Codificador (scrambler)
Multiplexor 4:1
Multiplexor 4:1
OC-48c
STM-16
STM-4
STM-1
STM-1
STM-4
STM-4
STM-4
Multiplexación SDH
Tramas PDH (ITU)
Tramas SDH
E3
E3
STM-1
STM-1
Elementos físicos de SONET/SDH
Una red SONET/SDH está formada por:
Repetidores. Regeneran la señal óptica cuando la distancia supera el máximo permitido.
ADMs (Add-Drop Multiplexor). Son multiplexores que permiten intercalar o extraer tramas de un nivel inferior en uno superior (ej. una STM-1 en una STM-4). También permiten crear anillos.
Digital Cross-Connect: parecidos a los ADMs pero permiten interconexiones más complejas (interconectar anillos).
A menudo se utilizan topologías de anillo para aumentar la fiabilidad.
Toplogía de redes SONET/SDH
Según su topología las redes SONET/SDH pueden ser:
Punto a punto: todos los circuitos empiezan y terminan en el mismo equipo.
Punto a multipunto: los circuitos empiezan o terminan en equipos diferentes.
Anillos: permiten disponer de un camino redundante a un costo mínimo.
Redes malladas: generalmente se constituyen a partir de anillos interconectados.
REP
REP
Redes SONET/SDH
Punto a punto:
Punto a multipunto:
ADM: Add-Drop Multiplexor
Los circuitos SONET/SDH son siempre full dúplex
60 Km
Circuito STM-4 (622,08 Mb/s)
Circuito STM-1
Circuito sobrante
Burjassot
Naranjos
Naranjos
Burjassot
Blasco Ibáñez
REP: Repetidor
STM-1 (155,52 Mb/s)
STM-4 (622,08 Mb/s)
Sección: unión directa entre dos equipos cualesquiera
Línea: unión entre dos ADMs contiguos
Ruta: unión entre dos equipos finales (principio-fin de un circuito)
Sección
Línea
Sección
Sección
Ruta (A, B y C)
Línea
Multiplexor
Origen
Multiplexor
Intermedio
Multiplexor
Destino
Repetidor
ADM: Add-Drop Multiplexor
Enlaces en una red SONET/SDH
A
B
C
D
A
B
C
E
D E
REP
Ruta (D)
Ruta (E)
X
Y
Z
Arquitectura de SONET/SDH
SONET/SDH divide la capa física en cuatro subcapas:
Fotónica: transmisión de la señal y las fibras
De sección: interconexión de equipos contiguos
De línea: multiplexación/desmultiplexacion de circuitos entre dos ADMs
De rutas: problemas relacionados con la comunicación extremo a extremo
De Ruta
De Línea
De sección
Fotónica
ADM
Origen
Repetidor
ADM
Intermedio
ADM
Destino
Sección
Sección
Línea
Ruta
Línea
Sección
Anillo SONET/SDH
Línea simplex STM-4 (622,08 Mb/s)
Ruta duplex STM-1 (155,52 Mb/s)
C B
D A
D
C
A
B
A
B
C
Topología lógica
X
Y
Z
W
Anillo con una sola fibra óptica
D
Funcionamiento del anillo anterior
STM-1 (155,52 Mb/s)
A
A
Con una sola fibra en el anillo se tiene comunicación full dúplex. Pero si la fibra se rompe todos los circuitos caen, la red no es resistente a fallos
B
B
C
C
(Gp:) Ocupación: 4 * STM-1 = 622,08 Mb/s
No sobra nada
X
Y
Z
W
Una sola fibra óptica
D
D
Recuperación de averías en anillos SDH
Tráfico
de usuario
Tráfico de usuario
Funcionamiento normal
Funcionamiento en caso de avería
Corte en
la fibra
Los ADMs cierran el anillo en 50 ms
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
Tráfico de usuario
Tráfico de reserva
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
(Gp:) ADM
Anillo con dos fibras ópticas
Bastidor de un ADM STM-4 (622 Mb/s)
Baterías 48 V
Fuentes de
Alimentación
(redundantes)
Electrónica
redundante
Entrada de fibras
monomodo
Detalle de un ADM STM-1 en anillo
Rx
Tx
Anillo
principal
Rx
Tx
Anillo de
respaldo
Tarjeta STM-1 primaria
Tarjeta STM-1 de reserva
Dos anillos interconectados con un Digital Cross Connect
Digital Cross-Connect
A
A
B
B
C
D
C
D
E
E
F
F
Los circuitos A y B ocupan capacidad en ambos anillos
Con esta configuración ambos anillos están saturados
Circuitos A, B, C, D
Circuitos A, B, E, F
STM-1 (155,52 Mb/s)
STM-4 /622,08 Mb/s)
Los anillos podrían funcionar con una sola fibra, pero si queremos protección hay que usar dos
Overhead ruta
Estructura de trama SONET STS-1 (OC-1)
1 col.
3 col.
86 columnas
9 filas
90 x 9 = 810 Bytes = 6.480 bits
8.000 tramas por segundo (una cada 125 ?s)
6.480 bits/tr x 8.000 tr/s = 51.840.000 bits/s
El overhead permite
la gestión de la red
Trama SONET STS-3 (OC-3)
Tamaño: 90 x 9 x 3= 2430 Bytes = 19440 bits
Caudal: 19440 x 8000 = 155.520.000 bits/s
Carga útil: 86 x 9 x 3 = 2322 Bytes = 18576 bits
Caudal útil: 18576 x 8000 = 148,608 Mb/s
Formada por tres tramas STS-1:
1
1
1
3
3
3
86 col.
86 col.
86 col.
9 filas
Trama SDH STM-1 (OC-3c)
Carga útil: 86+87+87 = 260 ? 260 x 9 = 2340 Bytes = 18720 bits
Caudal útil: 18720 x 8000 = 149,76 Mb/s
En SONET se ha definido la trama STS-3c (OC-3c) que es igual a la STM-1 (c = ‘catenated’). También hay STS-12c, STS-48c, etc. que equivalen a STM-4, STM-16, etc.
Como la STS-3 pero la información de ruta sólo aparece en la primera (como tres vagones ‘enganchados’):
87 col.
87 col.
86 col.
3
3
3
1
9 filas
ATM sobre SONET/SDH
Los estándares SONET/SDH los desarrolló la ITU-T durante los años 80 en paralelo a los estándares ATM
Durante la primera mitad de los 90 ATM era la forma habitual de transmitir datos en una red SONET/SDH, y se pensaba que eso era el futuro
Sin embargo ATM era costoso y poco eficiente, lo cual dió lugar al desarrollo de otras alternativas. Para las redes de datos la principal fue el uso de POS
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