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REDES DE ALTA VELOCIDAD MULTIPLEXACIÓN DIGITAL Ing. Oscar Zevallos Torres V EVENTO DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Universidad Andina del Cusco Ingeniería de Sistemas

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Page 1: Exposicion pdh sdh

REDES DE ALTA VELOCIDAD

MULTIPLEXACIÓN DIGITAL

Ing. Oscar Zevallos Torres

V EVENTO DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Universidad Andina del CuscoIngeniería de Sistemas

Page 2: Exposicion pdh sdh

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

Page 3: Exposicion 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.

Page 4: Exposicion pdh sdh

Muestreo – Cuantificación - Codificación

Señal Analógica

Códigos Binarios

Page 5: Exposicion pdh sdh

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)

Page 6: Exposicion pdh sdh

Cuantificación

Error de Cuantificación

Señal reconstruidaSeñal original

Page 7: Exposicion pdh sdh

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

Page 8: Exposicion pdh sdh

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

Page 9: Exposicion pdh sdh

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)

Page 10: Exposicion pdh sdh

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

Page 11: Exposicion pdh sdh

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)

Page 12: Exposicion pdh sdh

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

Page 13: Exposicion pdh sdh

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

Page 14: Exposicion pdh sdh

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

Page 15: Exposicion pdh sdh

Figura descriptiva de la formación de una unidad STM

Page 16: Exposicion pdh sdh

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

Page 17: Exposicion pdh sdh

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.

Page 18: Exposicion pdh sdh

Demultiplexación en PDH

Poco eficiente

140

34 34

34 8

2

140

3434

88

2

Ejm: Central telefónica

Page 19: Exposicion pdh sdh

Demultiplexación en SDH

Rápido y eficiente

Page 20: Exposicion pdh sdh

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.

Page 21: Exposicion pdh sdh

GRACIAS