REDES DE ALTA VELOCIDAD
MULTIPLEXACIÓN DIGITAL
Ing. Oscar Zevallos Torres
V EVENTO DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
Universidad Andina del CuscoIngeniería de Sistemas
SDHLa 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
PCMPulse 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.
Muestreo – Cuantificación - Codificación
Señal Analógica
Códigos Binarios
MuestreoSeñal analógica Muestras ideales
Teorema del Muestreo, las señales telefónicas de frecuencia vocal (que ocupan la Banda de 300 a - 3.400 Hz), se han de muestrear a una frecuencia igual o superior a 6.800 Hz (2 x 3.400).
fm = 8000 Hz
Periodo de muestreo:T=1/8000= 0,000125 seg. = 125 µs (separación entre muestras)
Cuantificación
Error de Cuantificación
Señal reconstruidaSeñal original
Codificación
CODEC
Codificador Decodificador
0 ’ s y 1 ’ s
Codificaciones:G.711 (64 Kbps Ley A y Ley µ , sin compresión) G.729 ( 8 Kbps, con compresión) ---- Ejm: VoIP
Trama PCM Cada Slot viaja a 125 µs
1 2 3 ……. ….... 30 31 32
…………………………
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 = 64 000 bps = 64 Kbps
Por Tanto:
64 Kbps x 32 (canales de Voz) = 2048 Kbps = 2 Mbps
PDHPlesiochronous 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)
Canales a Multiplexar
Proceso de Multiplexación PDH
Tramas E1 a multiplexar
Trama Multiplexadaa 8 Mbps
Trama Multiplexadaa 34 Mbps
Trama E1 armada Trama
resultante De 140 Mbps
Tramas de 8 MbpsTramas de 34 Mbps
Tramas PDH
Trama Trama PDHPDH
Velocidad Aprox.
Velocidad real
2 Mbps 2.048 Mbps
8.448 Mbps
34.368 Mbps
139.264 Mbps
8 Mbps
34 Mbps
140 Mbps
Características
E1E1 PCM
E2E2 4 Señales E1 (Mux)
E3E3 4 Señales E2 (Mux)
E4E4 4 Señales E3 (Mux)
SDHSynchronous 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
Trama SDH
SOHSOH
PTRPTR
SOHSOH
CARGA CARGA ÚÚTILTIL
Duración de trama 125µs
|------ 9 ---|--------------- 261 ------------------|
3
1
5
Regenerator Sección Overhead
Pointer
Tamaño total2430 Bytes
270
Multiplex Sección Overhead
Trama SDHPointer: 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 = 19440 bits
=> 8000 x 19440 = 155 520 000 bps = 155.52 Mbps
Figura descriptiva de la formación de una unidad STM
Tramas SDH
Trama Trama SDHSDH Velocidad Características
155.52 Mbps
622.08 Mbps
2. 48 Gbps
9.95 Gbps
STM 1STM 1 Velocidad Básica
STM 4STM 4 4 x STM 1 (Mux)
STM 16STM 16 4 x STM 4 (Mux)
STM 64STM 64 4 x STM 16 (Mux)
STM : Synchronous Transport Module
Diferencias entre PDH y SDH
PDHPDH SDHSDH•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 Mbpsnormalizados.
•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 Mbpsnormalizadas.
Demultiplexación en PDH
Poco eficiente
140
34 34
34 8
2
140
3434
88
2
Ejm: Central telefónica
Demultiplexación en SDH
Rápido y eficiente
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.
GRACIAS
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