Teoria SDH [Modo de Compatibilidad]
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Teoría SDH
Ventajas de las redes SDH
� La confiabilidad de la red y la auto reparación de la misma están interconstruidos:
� Soporta diferentes tipos de auto reparación
� Switcheo de protección por debajo de los 50ms
� Interoperabilidad entre distintas marcas
� OAM&P esta considerado:� OAM&P esta considerado:
� Operación, Administración, Mantenimiento y Provisionamiento
� Encabezado suficiente para localizar fallas
� Canales de comunicación interconstruidos en el encabezado
Ventajas de las redes SDH
� Multiplexaje mas sencillo
� E1 hasta E3
� ATM
� IP
� Escalable a futuro
� Que tal rápido quieres ir?� Que tal rápido quieres ir?
� No hay necesidad de demultiplexar la trama SDH completa para obtener un E1
� Se puede insertar y extraer niveles inferiores fácilmente
� No hay necesidad de multiplexar espalda con espalda
Niveles en redes SDH
Sincronía y Multiplexaje en redes PDH
� La “sincronización” en PDH fue un ajuste.
� La especificación original para E1 era 2.048Mbps +/-50ppm
� E2 y E3 se diseñaron para acomodar variaciones de +/-50ppm
además del retraso de la señal.
� PDH es estrictamente jerárquico, ya que para que un E1 llegue a � PDH es estrictamente jerárquico, ya que para que un E1 llegue a
un E3, tiene que pasar por un E2.
� Para llegar a un E1 dentro de un E3, la trama E3 y la trama E2
deben ser totalmente demultiplexadas.
� Las redes modernas, generalmente tienen un buen diseño en la
sincronía de la red.
� Las fuentes de sincronía son mas accesibles.
Sincronía en redes SDH
� Asume relojes exactos
� Las fuentes de sincronía pueden ser directas o jerárquicas
� Si los relojes son verdaderamente síncronos, SDH produce un
retraso mínimo
� Si los relojes no son síncronos, SDH puede manejarlos de igual
forma, solo que su desempeño se verá degradado
� SDH utiliza un sistema consistente de apuntadores para controlar
la sincronía
Estructura SDH
Jerarquía SDH
� Como se ve en la vida real:
Elementos de una red SDH
� Equipo Terminal
� Uno o dos puertos SDH
� 1+0 un puerto (sin protección)
� 1+1 dos puertos (con protección)
� No hay conexiones cruzadas (terminación simple)
� Costo mas bajo
� Regenerador (repetidor)
� Dos o cuatro puertos SDH
� Los regeneradores no ven el contenido de la trama, simplemente la retransmiten
� Los radios de microondas son repetidores muy sofisticados
� ADM
� Puede tener la cantidad de puertos que se deseen
� Tienen la capacidad de realizar conexiones cruzadas en diferentes niveles de la estructura
Multiplexor, Regenerador y Trayectoria
Jerarquía SDH
� SDH cuenta con un encabezado para cada nivel
� Sección de regenerador
� Sección de multiplexor
� Sección de trayectoria
� Permite localizar fallas en cada nivel� Permite localizar fallas en cada nivel
� Brinda estadísticas de desempeño en todos los niveles, para poder monitorear donde esta la falla
Jerarquía SDH
Jerarquía SDH
� Un E3 es mapeado en un TUG-3
� El TUG-3 es quien lleva el encabezado de trayectoria
� Un E1 es mapeado en un TU-12, quién a su vez
es mapeado en un TUG-3
� Entonces, quien (el TU-12 o el TUG-3) lleva el � Entonces, quien (el TU-12 o el TUG-3) lleva el encabezado de trayectoria?
� Ambos
� El TU-12 lleva el encabezado de trayectoria de orden
bajo
� El TUG-3 lleva el encabezado de trayectoria de orden
alto
Configuración de redes SDH
� Punto a punto
� Puede ser con protección o sin ella
� Termina las secciones de regenerador, multiplexor y trayectoria en cada punto
Configuración de redes SDH
� Linear con A/D
� Pede ser con protección o sin ella
� Termina las secciones de regenerador y multiplexor en cada nodo
� Solo termina la sección de trayectoria si el tráfico termina en ese nodo
� Tiene un máximo de 16 nodos para no exceder los límites de retrasos
Configuración de redes SDH
� Anillo
� Protección a través de SNCP o MSSpring
� Termina las secciones de regenerador y multiplexor en cada
nodo
� Solo termina la sección de trayectoria si el tráfico termina en
ese nodo
� Tiene un máximo de 16 nodos para no exceder los límites de
retrasos
Aplicaciones SDH
� SNCP� Cambio unidireccional en la trayectoria de anillo
� Unidireccional: solo un extremo cambia de/a trabajo/protección
� Trayectoria: solo los nodos donde el tráfico entra/sale del anillo,
realizarán un cambio de protección
� El nodo que transmite, envía una copia de la información a los
anillos de trabajo y protecciónanillos de trabajo y protección
� El nodo que recibe la señal, escoge la mejor señal para
procesarla
Aplicaciones SDH
� SNCP (continuación)� Es la forma mas simple de protección en anillo
� El ancho de banda no puede ser reutilizado
� Cambio rápido, solo el receptor necesita cambiar
� No requiere de una señal de protección de lado a lado
� Trayectorias para el tráfico desiguales
� Considerar un ejemplo de 4 nodos (A, B, C y D)� Considerar un ejemplo de 4 nodos (A, B, C y D)
� La trayectoria de A a B es corta
� La trayectoria de B a A es mas larga (pues tiene que pasar por los
nodos C y D)
Aplicaciones SDH
� MSSpring� Bidireccional, cambio de anillo en línea
� Bidireccional, ambos extremos en una ruptura deben cambiar
de/a trabajo/protección (el resto de los nodos no tiene que
hacer nada)
Aplicaciones SDH
� MSSpring (continuación)� Una forma mas complicada de protección en anillo
� Los nodos en ambos extremos de una ruptura, deben coordinar el
cambio de protección
� Los bytes K1/K2 en el encabezado son utilizados para este
propósito
� Se pueden usar 2 o 4 fibras entre los nodos� Se pueden usar 2 o 4 fibras entre los nodos
� El método de 4 fibras es muy caro, y solo es utilizado por
compañías de Telecomunicaciones para protección de un anillo
estatal, o nacional.
� En anillos de 2 fibras, una parte del ancho de banda esta
reservado para protección (Ej: TU-12 del 1 al 30 son para
trabajo y TU-12 del 31 al 60 son para protección)
� El ancho de banda puede ser reutilizado
� Trayectorias para el tráfico iguales
Aplicaciones SDH
� Aplicaciones con protección 1+1 unidireccionales
vs bidireccionales� Unidireccionales
� Solo un extremo tiene que cambiar
� Solo hay un corte
� El tráfico puede dividirse entre las fibras de trabajo y protección
� El tráfico del nodo A al B puede ir por la fibra de trabajo, y el � El tráfico del nodo A al B puede ir por la fibra de trabajo, y el
tráfico del nodo B al nodo A ir por la fibra de protección
� Esto hace las labores de mantenimiento un poco complejas
� Bidireccionales
� Ambos extremos tienen que hacer un cambio
� Hay un corte en cada extremo
� Los nodos requieren de coordinación para hacer el cambio (bytes
K1 y K2)
� Todo el tráfico esta en la fibra de trabajo o en la de protección
Aplicaciones SDH
� Cambio de protección en MSP 1+1
Aplicaciones SDH
� Cambio de protección en MSP 1+1 (continuación)
Sincronización en SDH
Sincronización en SDH
� Las frecuencias deben estar sincronizadas a lo largo de toda la red,
para garantizar un bajo nivel de BER
� Una configuración incorrecta de los relojes, traen consigo una gran
cantidad de retrasos y variaciones, que nos provocan pérdidas de
datos
� 1+1 y configuración en anillo, nos brindan una forma eficiente en la
que podemos tener redundancia en nuestra fuente de sincronía
� La gran mayoría de los equipos nos permiten tener una selección de
dos fuentes de sincronía diferentes (una primaria y una secundaria)
Sincronización en SDH
� Cada elemento de la red, debe ser configurado
(fuente de reloj) para sincronía
� Existen varias alternativas de sincronía
� Externa
� En línea� En línea
� Ciclada
� A través
Sincronización en SDH
� Externa
� Todas las señales que transmite un nodo, son sincronizadas a una fuente externa que recibe ese nodo
Sincronización en SDH
� En línea
� Todas las señales transmitidas por un nodo, son sincronizadas a una señal recibida
Sincronización en SDH
� Ciclada
� La señal transmitida en un enlace óptico, esta sincronizada con la señal recibida en ese enlace
� No es una buena práctica (ya que tenemos 2 fuentes de sincronía en lugar de una sola)
Sincronización en SDH
� A través
� La señal transmitida en una dirección esta sincronizada con la señal recibida de esa misma dirección de transmisión
� Solo es buena esta opción para repetidores
Sincronización en SDH
� Encabezado de sincronía
� SDH tiene un encabezado para pasar las señales de sincronía a través de la red
� El byte S1
� Los nodos transmiten la fuente y calidad de sincronía en este byte
� Esto permite a los nodos hacer una selección de su fuente de sincronía dependiendo de la calidad de los relojes disponibles
� Previene lazos accidentales en las señales de reloj
Sincronización en SDH
� Ejemplo:
Sincronización en SDH
Sincronización en SDH
Sincronización en SDH
Sincronización en SDH
Sincronización en SDH
Sincronización en SDH
� Sincronía en un anillo� En el nodo A tenemos una fuente de reloj externa
� En los nodos B a F, utilizamos la sincronía en línea
Sincronización en SDH
� Cuando no tenemos información de la sincronía en nuestra red, podemos
tener problemas debido a que la señal de reloj se nos puede ciclar en algún
punto.
Sincronización en SDH
� Mensajes de sincronía en operación normal
� SI (Reloj Stratum 1)
� DU (No utilizar)
� HO (Mantenimiento)
Sincronización en SDH
� Cuando hay un corte en la fibra, el nodo se pasa a modo de mantenimiento
Sincronización en SDH
� Los nodos al detectar un modo de mantenimiento en su reloj primario, y un reloj Stratum 1 en su reloj secundario, hacen el cambio automáticamente.
Bytes del encabezado SDH
Encabezado de la sección de regenerador
D3D2D1
F1E1B1
J0A2A1 Enmarcado (A1,A2)
Se encuentran en cada uno de los
STM-1 para enmarcar el mensaje.
Se utiliza para sincronizar el inicio
de la trama STM-1.
Encabezado de la sección de regenerador
D3D2D1
F1E1B1
J0A2A1 Rastreo de la sección o
Crecimiento a futuro (J0/Z0)
Si se define como J0 y lleva el
mensaje de rastreo de la sección.
Si se define como Z0 está
reservado para crecimiento a
futuro.futuro.
Encabezado de la sección de regenerador
D3D2D1
F1E1B1
J0A2A1 BIP-8 (B1)
Byte de paridad interpolado - 8
(BIP-8) es utilizado para monitoreo
de errores de la sección.
Encabezado de la sección de regenerador
D3D2D1
F1E1B1
J0A2A1 Canal de servicio local (E1)
Utilizado para comunicación local
de voz entre dos elementos de la
red (orderwire).
Encabezado de la sección de regenerador
D3D2D1
F1E1B1
J0A2A1 Canal de usuario de la sección
(F1)
Un canal de 64kb/s para el usuario.
Encabezado de la sección de regenerador
D3D2D1
F1E1B1
J0A2A1 Datos de la sección (D1)
Canal de comunicación (D2)
Comunicación de datos (D3)
Juntos proveen un solo canal de
192kb/s para la comunicación de la
operación y administración, se
utiliza para reunir las alarmas.utiliza para reunir las alarmas.
Encabezado de la sección de multiplexor
H3H2H1
Apuntadores (H1, H2)
Utilizados para localizar la
información dentro de la trama
STM. Indica la diferencia entre el
apuntador y el primer byte de la
información.
K2K1B2
D6D5D4
D9D8D7
E2M1S1
D12D11D10
Encabezado de la sección de multiplexor
H3H2H1
Acción de apuntador (H3)
Utilizado para alineamiento de la
información. Se utiliza para llevar
un byte de información extra en
caso de un alineamiento negativo.
K2K1B2
D6D5D4
D9D8D7
E2M1S1
D12D11D10
Encabezado de la sección de multiplexor
H3H2H1
BIP-8 (B2)
Utilizado para monitoreo de errores
de la sección.
K2K1B2
D6D5D4
D9D8D7
E2M1S1
D12D11D10
Encabezado de la sección de multiplexor
H3H2H1
Switch de protección automático
(APS) (K1,K2)
Utilizado para señalización APS.
K2K1B2
D6D5D4
D9D8D7
E2M1S1
D12D11D10
Encabezado de la sección de multiplexor
H3H2H1
Canal de comunicación de datos
de línea (D4-D12)
Provee un solo canal de 576kb/s
para alarmas, mantenimiento,
control, monitoreo, administración
y otras necesidades de
comunicación.K2K1B2
D6D5D4
D9D8D7
E2M1S1
D12D11D10
comunicación.
Encabezado de la sección de multiplexor
H3H2H1
Estatus de sincronización o
Crecimiento a futuro (S1/Z1)
Si se utiliza como S1, transporta el
estatus de sincronización del nodo.
Si se utiliza como Z1, esta
reservado para crecimiento a
futuro.K2K1B2
D6D5D4
D9D8D7
E2M1S1
D12D11D10
futuro.
Encabezado de la sección de multiplexor
H3H2H1
Indicador de error de línea
remoto (M1)
Utilizado para la cuenta de errores
de línea remotos en algunas
aplicaciones o bien puede estar
reservado para crecimiento a
futuro.K2K1B2
D6D5D4
D9D8D7
E2M1S1
D12D11D10
futuro.
Encabezado de la sección de multiplexor
H3H2H1
Orderwire (E2)
Utilizado para el canal auxiliar de
voz entre los nodos.
K2K1B2
D6D5D4
D9D8D7
E2M1S1
D12D11D10
Encabezado de la sección de trayectoria
G1
C2
B3
J1Rastreo de la sección VC-n (J1)
Es una secuencia repetitiva de 64
bytes (longitud fija). Se utiliza para
verificar una conexión continua
entre dos puntos terminales.
N1
K3
F3
H4
F2
Encabezado de la sección de trayectoria
G1
C2
B3
J1BIP-8 (B3)
Utilizado para monitoreo de errores
de la sección.
N1
K3
F3
H4
F2
Encabezado de la sección de trayectoria
G1
C2
B3
J1Etiqueta de la señal de
trayectoria (C2)
Indica la construcción y el
contenido de la trama STM.
N1
K3
F3
H4
F2
Encabezado de la sección de trayectoria
G1
C2
B3
J1
Estatus de la trayectoria G1)
Provee información del estatus y el
desempeño
N1
K3
F3
H4
F2
Encabezado de la sección de trayectoria
G1
C2
B3
J1
Canal del usuario de la sección
(F2)
Un canal de 64kb/s para el usuario.
N1
K3
F3
H4
F2
Encabezado de la sección de trayectoria
G1
C2
B3
J1Byte indicador (H4)
Utilizado en algunos mapeos.
N1
K3
F3
H4
F2
Encabezado de la sección de trayectoria
G1
C2
B3
J1Canal del usuario de la sección
(F3)
Para comunicación entre elementos
de la trayectoria y es dependiente
de la carga útil en la trama.
N1
K3
F3
H4
F2
Encabezado de la sección de trayectoria
G1
C2
B3
J1
Conmutación de protección
automático (K3)
Conmutación de protección
automático para VC3/VC4
N1
K3
F3
H4
F2
Encabezado de la sección de trayectoria
G1
C2
B3
J1Conexión Tandem (N1)
Utilizado para el monitoreo de
conexión en tandem.
N1
K3
F3
H4
F2
Formato de la trama SDH
� Total = 9 filas * 270 columnas * 8000 tramas/segundo * 8 bits = 155.52 Mbps
� Carga útil = 9 filas * 261 columnas * 8000 tramas/segundo * 8 bits = 150.336 Mbps
� Datos de usuario = 9 filas * 260 columnas * 8000 tramas/segundo * 8 bits = 149.76 Mbps
Bytes del encabezado
� Sección de regenerador
Bytes del encabezado
� Sección de multiplexor
Bytes del encabezado
� Sección de multiplexor (continuación)
Bytes del encabezado
� Sección de trayectoria (alto orden)
Bytes del encabezado
� Sección de trayectoria (alto orden) continuación
Bytes del encabezado
� Sección de trayectoria (bajo orden)