teorema de nyquist que la frecuencia de muestreo (fs) debe ser mayor o igual al doble de la...
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Teorema de Nyquist
• Que la frecuencia de muestreo (fs) debe ser mayor o igual al doble de la frecuencia máxima de la señal muestreada.
El número de niveles de cuantificación M está estrechamente relacionado con el número de bits n que son necesarios para decodificar una señal. En nuestro caso se usan 8 bits para codificar cada muestra, por lo tanto:
M = 2 8 = 256 niveles
• La velocidad de transmisión (bit rate) de la cadena del PCM es de 256 bits en 125 seg., lo cual corresponde a 2.048 Mbits/seg. En la estructura de la trama, la asignación de los canales es de la siguiente manera:
• Canal 0: Sincronización de la trama (alineación).• Canal 16: Señalización.• Canal 1-15 y 17-31: Voz/datos.
PDH (Jerarquía digital plesiócrona)
Origen: En los años 60´s la necesidad de reducción de
espacio en las líneas de transmisión llevó a encontrar que con una cadena digital se podía transmitir muchas señales de voz.
En 1968 Europa desarrolla su estándar con 30 canales de voz más un canal de sincronización y un canal de señalización, con un total de 32 canales de 64 Kbps para un total de 2.048 Mbps, lo cual conforma un sistema E1.
Jerarquía Digital Plesiócrona
• Existen tres jerarquías PDH: la europea, la americana y la japonesa.
• La europea usa la trama descrita en la norma G.732 de la UIT-T mientras que la americana y la japonesa se basan en la trama descrita en G.733. Al ser tramas diferentes habrá casos en los que para poder unir dos enlaces que usan diferente norma haya que adaptar uno al otro, en este caso siempre se convertirá la trama al usado por la jerarquía europea.
Nivel
NorteaméricaEuropa(CEPT)Conference of European Postal and Telecommunication Administration
Japón
canales Mbps Denominación canales Mbps Denominación canales MbpsDenominación
0 064kbps
DS0 064kbps
E00
64kbps
(J0)
1 24 1,544 (T1)(DS1) 30 2,048 (E1) 241,544
(J1)
2 96 6,312 (T2) )(DS2) 120 8,448 (E2) 966,312
(J2)
3 67244,736
(T3) )(DS3) 48034,368
(E3) 48032,064
(J3)
4 2016274,176
(T4)(DS3) 1920139,264
(E4) 144097,728
(J4)
La velocidad del flujo de datos 2 megas es controlada por un reloj en el equipo que la genera. A esta velocidad se le permite una variación, alrededor de la velocidad exacta de 2,048 Mbps, de ±50 ppm (partes por millón).
Estructura de la trama de 24 canales
• La cadena de bits consiste de tramas que contienen 193 bits, donde 1 bit es usado para alineación y 192 son usados por los 24 canales de 8 bits cada uno. Una llamada puede ser asignada a un cierto número de canal. Así que cada abonado podrá enviar 8 bits en cada trama, esto es cada 125 seg.
• Esto significa que la duración máxima de una trama (193 bits) es de 125 seg. La razón o velocidad de transmisión (bit rate) de una trama es de 193 bits en 125 seg. ó 1.544 Mbits/seg.
64 Kbps
1544 Kbps
2048 Kbps
6312 Kbps
8448 Kbps 139264 Kbps564992 Kbps
274176 Kbps
34368 Kbps
44736 Kbps
DS0
DS1
DS2
DS3
E1 E3E2E0
E4
Jerarquía Americana
Jerarquía Europea
x4
x4 x4 x4
x4
x3
x6
x3
x32
x24
Multiplexación para PDH:
PDH (Jerarquía Digital Plesiocrona)
MULTIPLEXAJE PLEOSIOCRONOMULTIPLEXAJE PLEOSIOCRONO
•1 2
•Niveles
• 2 Mbps
1 2 3 4
•2 3
•8 Mbps
•3 4
•34 Mbps
•140 Mbps
En cada nivel:En cada nivel: •Palabra de Inserción para alineamiento de trama
• Adición de Bits de Justificación• Adición de Señales de Servicio
PDH
•2 1
•Niveles
• 2 Mbps
4 3 2 1
•3 2
•8 Mbps•34 Mbps
•4 3
•140 Mbps
DEMULTIPLEXAJEDEMULTIPLEXAJE PLEOSIOCRONO PLEOSIOCRONO
En cada nivel:En cada nivel:
• Extracción de la señal de reloj
•Recuperación de la palabra de sincronización de Trama
• Recuperación de Bits adicionales
PDH
Introducción
Antecedentes de SDH:
Surge por la necesidad de evolucionar a sistemas de transmisión de mayor velocidad, más confiables y más fáciles de administrar que su antecesor PDH.
Introducción SDH. Estructura SDH. Redes SDH.
Características PDH (Jerarquía Digital Plesióncrona)
PDH es un sistema pleosiócrono, requiere bits de justificación y bits de sincronía.
No puede segregar o agregar canales. Diseñado para enlaces punto a punto. No tiene capacidad de monitoreo de carga útil. Poca administración y supervisión de la red. A nivel de transmisión compatibilidad limitada entre diferentes
fabricantes. Esta orientado a servicio de voz.
Características SDH (Jerarquía Digital Síncrona)
Es síncrono, es decir, todos los elementos de la red utilizan un reloj común.
Es compatible con PDH (Estándar Americano o Europeo). Normatizado con respecto a medios de transmisión. Soporta PDH y ATM. Realiza una multiplexación visible que permite agregar o segregar
señales. Tiene canales para administración de la red. Control centralizado de todos los elementos de la red.
Introducción
COMPATIBILIDAD SONET & SDH
Nivel
SONET
Velocidad en Mbps
Compatibilidad
Con SDH
STS-1 51.840
STS-3 155.520 Con STM-1
STS-9 466.560
STS-12 622.080 Con STM-4
STS-18 933.120
STS-24 1244.160
STS-36 1866.240
STS-48 2488.320 Con STM-16
Con STM-649953.280
Estructura de Multiplexación PDH a SDH
139264 Kb/sAUG
C-11
C-12
C-3
C-4
C-11
POH
C-3
POH
C-12
POH
C-12
POH
PTR
C-3
POH
PTR
TUG-2
C-4
POH
C-4
POH
PTR
TUG-3
STM 1SOH
STM 4SOH
STM 16SOH
STM 64SOH
44736 Kb/s
34368 Kb/s
2048 Kb/s
1544 Kb/s
STM 1SOH
15520 Kb/sAUG
C-4
POH
PTR
X 1
X 4
X 16
X 64
AU 4VC 4
X 1
X 3
X 7
X 3
TU12 VC12
VC11
TU3 VC3
C-2C-2
POH 6312 Kb/s
VC2
X 1
AU 4
X 4
PTR = APUNTADORPOH = ENCABEZADO DE TRAYECTO
Descripción General
Contenedor (C-n): Estructura que forma la carga útil de información.
Contenedor virtual (VC-n): Estructura de información usada para establecer conexionesentre los diferentes niveles del trayecto.
Unidad tributaria (TU-n): Estructura que agrega apuntadores a los contenedores virtuales.
Grupo de unidades tributarias(TUG-n): Agrupa varios TU’s que se multiplexan juntos.
Unidad administrativa (AU-n): Agrega apuntadores a los contenedores virtuales.
Grupo de unidades administrativas (AUG-n): Agrupa varios AUs que van juntos para formar un SDH de primer orden.
Módulo de transporte síncrono (STM-n): Estructura que agrega facilidades para supervisión y mantenimiento.
Multiplexación de un STM-4 y un STM-16
STM 1 #1
STM 1 #2
STM 1 #3
STM 1 #4
AAAA
BBBB
CCCC
DDDD
ABCD
STM 4
M
U
X
STM 1 #1
STM 1 #2
STM 1 #3
STM 1 #4
STM 1 #5
STM 1 #6
STM 1 #7
STM 1 #8
STM 1 #9
STM 1 #10
STM 1 #11
STM 1 #12
STM 1 #13
STM 1 #14
STM 1 #15
STM 1 #16
AAAA
BBBB
CCCC
DDDD
EEEE
FFFF
GGGG
HHHH
I I I I
JJJJ
KKKK
LLLL
MMMM
NNNN
OOOO
PPPP
ABCDEFGHIJKLMNOP
STM 16
M
U
X
Entrelazado de bytes de 4 señales STM 1 para formar
una señal STM 4Entrelazado de bytes de 16 señales STM 1 para formar una señal STM 16
Encabezados
Los encabezados son utilizados por el sistema para supervisión y mantenimiento.
Estos encabezados están presentes en: Sección de regeneración. Sección de multiplexaje. Trayectoria de punta a punta de alto orden. Trayectoria de punta a punta de bajo orden.
Estos encabezados estan contenidos en el STM-1, que es una trama de 9 filas por 270 columnas.
Secciones y Trayectorias
Trayecto de Bajo Orden
REGM UX
STM-n
Contenedor de
caga útil de Bajo Orden
Contenedor de
caga útil de Alto Orden
Ensamblador de
Bajo OrdenEnsam-
blador de Alto Orden
M UX
STM-n
Contenedor de
caga útil de Bajo Orden
Contenedor de
caga útil de Alto
Orden
Ensamblador de Bajo Orden
REG
Ensam-blador de Alto Orden
Trayecto de Alto Orden
Sección de Mux
Sección de Reg
Regeneradores
Módulo de Transporte Síncrono de 1er Orden
STM-1
9 bytes en filas
270 bytes en Columnas
2619
3
5
RSOHENCABEZADO PARA REGENERADORES
MSOHENCABEZADO PARA SECCION MULTIPLEX
CARGA UTIL EN CONTENEDOR
(C-4) + POH = VC-4 CONTENEDOR
VIRTUAL
125 u seg
APUNTADOR
260
POH
1
1
ENCABEZADO DETRAYECTO
B2B2B2 K1 K2
D4 D5 D6
D7 D8 D9
D10 D11
D12
Z1 Z1 M1Z2Z2 E2S1
F1
J1
B3
C2
G1
F2
H4
Z3
Z4
Z5
H1 H2 H3H1 H2 H3H1 H2 H3
STM-1
CARGA ÚTIL
A1 A1 A2A2 A2 C1
B1 E1
D1 D2 D3
A1
F1
Módulo de Transporte Síncrono de 1er Orden
Mapeo
El mapeo es un procedimiento que se lleva a cabo en los puntos de acceso a la red síncrona, mediante el cual las tributarias son adaptadas dentro de los contenedores virtuales.
El mapeo especifica como se van a llenar las diferentes estructuras SDH con las señales que se transportarán. Esto es manejado por medio de justificación.
Apuntadores
Los apuntadores se definen en dos niveles: TU´s: Identifica el comienzo del VC-n relativo al VC-4
para cada uno de los n VC´s. AU-n: identifica el comienzo del VC-4 en relación con
la trama STM-1
H2
H3
H1 H2 H3H1 H2 H3H1 H2 H3
APUNTADOR
INFORMACION DE APUNTADOR
ACCION DEL APUNTADOR
H1
Ejemplos de Apuntadores
VC-4
1
VC-12
63
VC-12
Apuntadores AU-4
Apuntadores TU-12
VC-4
1
VC-3
3
VC-3
Apuntadores AU-4 Apuntadores
TU-3
EL POH
LIBRES PARA USO FUTURO
ENCABEZADO DE TRAYECTO (POH)
J1
B3
C2
G1
F2H4
Z3
Z4
Z5
INDICADOR DE MULTITRAMA
CANAL DE USUARIO VC-4 DE 64 Kb/s
ESTADO DE TRAYECTO
ETIQUETA DE SEÑAL
RESULTADO DE CALCULO DE PARIDAD BIP 8
INDICADOR DE TRAYECTORIA DEL VC-n
OPERADOR DE RED
Columna 10 de STM-1
ENCABEZADO DE SECCION (SOH)
A1 A1 A2A2 A2 C1
B1 E1 F1
D1 D2 D3
A1
D7 D8 D9
D10 D11 D12
B2B2B2 K1 K2
D4 D5 D6
Z1 Z1 M1Z2Z2 E2S1
APUNTADORES
ENCABEZADO DE SECCION DE REGENERADOR
ES (RSOH)
ENCABEZADO DE SECCION DE
MULTIPLEX (MSOH)
Chequeo Paridad BIP 24
Señalización de protección para sección Multiplex
Canal de datos para Administración sección Multiplex de 576 Kb/s
Canal de Servicio
No usados
Uso nacional
Libres
Información de Fuente de Clock (sincronía)
M1= FEBE
B2
K1 K2
D4 D5 D6 D12
E2
Z1 Z2
S1
M1Far End Block Error
ENCABEZADO PARA SECCION MULTIPLEX (MSOH)
Alineamiento de Trama A1= F6= 11110110 : A2= 28 = 00101000A1 A2
B1
D1 D2 D3
E1
F1
Chequeo de Paridad BIP 8
Canal de Servicio
Canal de Usuario
Canal de datos para Administración de Regeneradores de 192 Kb/s
Reservado para uso nacionalno usados
Dependen del medio
STM-1 IndentificaciónC1
Formación del STM-1 a partir de 2Mb/s
PDH
2 Mb/s
Carga Util
2 Mb/s
PASO 1: Justificación
2 Mbps + Mapeo = C12
Señales PDH entre 2.046 y 2.050 Mbps
Velocidad = 2.224 Mbps
PASO 2: Encabezado del Contenedor Virtual 1er. Orden
C12
V5POH
POH = Path Over Head, contiene información de direccionamiento, Operación y Mnto.
C12 + POH = VC12
Velocidad = 2.240 Mbps
PASO 3: Apuntador de TU12 ( Inicio del Contenedor Virtual 12 en el VC4 )
VC 12
PTRVC12 + PTR = TU12Velocidad = 2.304 Mbps
PASO 4: Multiplexación
TU12 TU12 TU12
TU12 X 3 = TUG2
12 columnas x 9 filas =108 bytes
108 x 8 =864bits
864 x 8000 = vel. 6.912 Mb/s
TU12 TU12 TU12
TU12 TU12 TU12
TU12 TU12 TU12
TU12 TU12 TU12 TUG 2 # 1
TUG 2 # 2
TUG 2 # 3
TUG 2 # 7
TUG2 X 7 = TUG3
86 columnas x 9 filas =774 bytes
774 x 8 =6192 bits
6192 x 8000 = vel. 49.536 Mb/s
Formación del STM-1 a partir de 2Mb/s
T U 1 2 T U 1 2 T U 1 2
T U 1 2 T U 1 2 T U 1 2
T U 1 2 T U 1 2 T U 1 2
T U 1 2 T U 1 2 T U 1 2 T U G 2 # 1
T U G 2 # 2
T U G 2 # 3
T U G 2 # 7
T U 1 2 T U 1 2 T U 1 2
T U 1 2 T U 1 2 T U 1 2
T U 1 2 T U 1 2 T U 1 2
T U 1 2 T U 1 2 T U 1 2 T U G 2 # 1
T U G 2 # 2
T U G 2 # 3
T U G 2 # 7
T U 1 2 T U 1 2 T U 1 2
T U 1 2 T U 1 2 T U 1 2
T U 1 2 T U 1 2 T U 1 2
T U 1 2 T U 1 2 T U 1 2 T U G 2 # 1
T U G 2 # 2
T U G 2 # 3
T U G 2 # 7
PASO 4: Continua..
POR LO TANTO EL APUNTADOR TU12 SERA:
TUG3 / TUG2 / TU12
1-3 / 1-7 / 1-3
TUG3 X 3 = VC 4
261 col x 9 fil =2349 bytes
2349 x 8 =18792 bits
18792 x 8000 = vel. 150.336 Mb/s
Formación del STM-1 a partir de 2Mb/s
C-4
SOH( RSOH )
PTR AU
SOH( MSOH )
POH
PASO 5: Apuntador AU ( Inicio de Contenedor Virtual 4 en STM-1 )
VC4
PTR TU12
PTR AU
PASO 6: Creación de STM-1
VC 4 + PTR = AU 4
(261 col x 9 fil) + 9 =2358 bytes
2358 x 8 =18864 bits
18864 x 8000 = vel. 150.912 Mb/s
AU 4 + SOH = STM-1
SOH = RSOH + MSOH
270 col x 9 fil =2430 bytes
2430 x 8 =19440 bits
19440x 8000 = vel. 155.520 Mb/s
Formación del STM-1 a partir de 2Mb/s
En SDH se pueden distinguir 4 elementos básicos :
Multiplexores Síncronos (MUX)
Enrutador Digital (SDXC)
Multiplexor para agregar/insertar (ADM)
Regeneradores Síncronos (REG)
Elementos de Red SDH
Elementos de Red SDHEl multiplexor simplemente integra diferentes tributarios en una sola señal SDH. Tipos de tributarios:
PDH - 1.5 a 140 M de norma Europea/Americana.
SDH - de velocidad menor a la salida.
STM-m
PDH
STM-n
(m < n)
MUX
Multiplexor Síncrono:
STM-mSTM-n
(m<n)
Cross-conector Síncrono:
CROSS
El crossconector es un elemento de conmutación cuyas I/O son señales STM-N. Su función consiste en enrutar los VC de diferentes tamaños contenidos en los STM de un puerto a otro.
El ADM permite extraer / insertar tributarios de una señal STM en tránsito. Tipos de tributarios:1.- PDH 1.5 a 140 M de norma Europea / Americana2.- SDH de velocidad menor a las salidas.
Señal STM-N
Señal STM-N
ADM
ADM - Add Drop Multiplexer
Diferentes tipos de
tributarios
STM-n STM-n
REG
La función del regenerador se limita a la restauración del nivel óptico de la señal óptica a fin de cubrir mayores distancias. Sin embargo, en SDH los regeneradores cuentan con cierta inteligencia pues son parte activa de las funciones de administración y mantenimiento.
Regenerador Síncrono
Elementos de Red SDH
Topología de Redes SDH
TMTM TMTM
Multiplexor Terminal
Multiplexor Terminal
Señal SDH
STM-4Señáles
PDHSeñáles
PDH
Bus Punto-Punto
TTMM
TTMM
Multiplex
Terminal
Multiplexor Terminal
Multiplexor ADM
ADADMM
Bus Extracción/Inserción
ADM ADM
ADM
ADM
Anillo Extracción/Inserción
DXC
DXC
DXC
DXC
DXC
DXCDXC
DXC
Malla
Cross Connect
Recomendaciones para SDH
• Recomendaciones sobre la Estructura Básica y la señales Eléctricas:
G.702 Velocidades de bit de la Jerarquía Digital.
G.703 Características físicas y eléctricas de las interfaz de SDH.
G.707 Velocidades de bit de SDH.
G.708 Interfaz de Nodo de Red (NNI) para SDH
G.709 Estructura de Multiplexación Sincrona
• Recomendaciones sobre Sistemas Ópticos
G.957 Interfaz óptica para el equipamiento y sistemas relacionados a la SDH
G.958 Sistemas de Línea Digital basados en la SDH para el uso de cables de fibra óptica.
• Recomendaciones para los elementos de red de SDH:
G.781 Trata sobre la estructura del equipo de multiplexación para SDH.
G.782 Tipos y características generales del equipo de multiplexación de la SDH.
G.783 Carcaterísticas de los bloques funcionales del equipo de multiplexación de la SDH.
G.784 Administración de la Jerarquía Digital Síncrona (SDH).
• Recomendaciones para Administración de Redes de Telecomsunicaciones (TMN).
M.30 Principios de Administración de Red de Telecoms. (TMN).
G.773 Serie de protocolos par las interfaces Q (Interface para equipo de supervisión) para la administración de sistemas de transmisión.
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