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.

Jerarquía Digital Plesiócrona 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.

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 Norteamérica Europa(CEPT)Conference of European Postal and Telecommunication Administration Japón canales Mbps Denominación 64kbps DS0 E0 (J0) 1 24 1,544 (T1)(DS1) 30 2,048 (E1) (J1) 2 96 6,312 (T2) )(DS2) 120 8,448 (E2) (J2) 3 672 44,736 (T3) )(DS3) 480 34,368 (E3) 32,064 (J3) 4 2016 274,176 (T4)(DS3) 1920 139,264 (E4) 1440 97,728 (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.

Multiplexación para PDH: PDH (Jerarquía Digital Plesiocrona) Multiplexación para PDH: Jerarquía Americana DS1 x4 DS2 DS3 x6 x24 1544 Kbps 6312 Kbps 44736 Kbps 274176 Kbps DS0 x3 x3 64 Kbps Jerarquía Europea E1 x4 E2 x4 E3 E4 x4 x4 E0 x32 2048 Kbps 8448 Kbps 34368 Kbps 139264 Kbps 564992 Kbps

PDH MULTIPLEXAJE PLEOSIOCRONO En cada nivel: 1 2 Niveles 2 Mbps 1 2 3 4 2 3 8 Mbps 3 4 34 Mbps 140 Mbps En cada nivel: Palabra de Inserción para alineamiento de trama Adición de Bits de Justificación Adición de Señales de Servicio

PDH DEMULTIPLEXAJE PLEOSIOCRONO En cada nivel: 34 Mbps 4 3 140 Mbps 4 3 2 1 3 2 8 Mbps 2 1 Niveles 2 Mbps En cada nivel: Extracción de la señal de reloj Recuperación de la palabra de sincronización de Trama Recuperación de Bits adicionales

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.

Introducción 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.

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-64 9953.280

Estructura de Multiplexación PDH a SDH PTR SOH 15520 Kb/s POH AUG STM 1 C-4 PTR POH AU 4 STM 1 SOH X 1 POH AUG C-4 C-4 139264 Kb/s C-4 X 3 VC 4 PTR X 4 AU 4 STM 4 SOH POH POH X 1 44736 Kb/s 34368 Kb/s TUG-3 C-3 C-3 C-3 X 16 X 7 TU3 VC3 SOH POH STM 16 TUG-2 X 1 6312 Kb/s C-2 C-2 X 64 PTR VC2 X 3 STM 64 SOH POH POH C-12 C-12 C-12 2048 Kb/s TU12 VC12 X 4 POH 1544 Kb/s C-11 POH = ENCABEZADO DE TRAYECTO PTR = APUNTADOR C-11 VC11

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 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 STM 1 #1 STM 1 #2 STM 1 #3 STM 1 #4 AAAA BBBB CCCC DDDD M U X ABCD STM 4 Entrelazado de bytes de 4 señales STM 1 para formar una señal STM 4 Entrelazado 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 REG M UX STM-n Contenedor de caga útil de Bajo Orden Contenedor de caga útil de Alto Orden Ensamblador de Bajo Orden Ensam-blador de Alto Orden Trayecto de Alto Orden Sección de Mux Sección de Reg Regeneradores

Módulo de Transporte Síncrono de 1er Orden STM-1 270 bytes en Columnas 261 9 1 260 RSOH 3 ENCABEZADO PARA REGENERADORES CARGA UTIL EN CONTENEDOR (C-4) + POH = VC-4 CONTENEDOR VIRTUAL POH 1 9 bytes en filas APUNTADOR MSOH 5 ENCABEZADO PARA SECCION MULTIPLEX ENCABEZADO DETRAYECTO 125 u seg

Módulo de Transporte Síncrono de 1er Orden STM-1 A1 A2 C1 B1 E1 D1 D2 D3 F1 J1 B3 C2 G1 F2 H4 Z3 Z4 Z5 F1 CARGA ÚTIL H1 H2 H3 B2 K1 K2 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 Z1 M1 Z2 E2 S1 28

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 APUNTADOR 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 APUNTADOR INFORMACION DE APUNTADOR ACCION DEL APUNTADOR

Ejemplos de Apuntadores AU-4 VC-4 Apuntadores TU-3 1 VC-3 3 VC-3 Apuntadores AU-4 VC-4 Apuntadores TU-12 1 VC-12 63 VC-12

EL POH ENCABEZADO DE TRAYECTO (POH) J1 B3 C2 G1 F2 H4 Z3 Z4 Z5 LIBRES PARA USO FUTURO ENCABEZADO DE TRAYECTO (POH) J1 B3 C2 G1 F2 H4 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 26

ENCABEZADO DE SECCION (SOH) F1 D1 D2 D3 D7 D8 D9 D10 D11 D12 B2 K1 K2 D4 D5 D6 Z1 M1 Z2 E2 S1 APUNTADORES ENCABEZADO DE SECCION DE REGENERADORES (RSOH) ENCABEZADO DE SECCION DE MULTIPLEX (MSOH) 21

ENCABEZADO PARA SECCION MULTIPLEX (MSOH) Alineamiento de Trama A1= F6= 11110110 : A2= 28 = 00101000 A1 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 nacional no usados Dependen del medio STM-1 Indentificación C1 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 M1 Far End Block Error 22

Formación del STM-1 a partir de 2Mb/s PASO 1: Justificación Señales PDH entre 2.046 y 2.050 Mbps PDH 2 Mbps + Mapeo = C12 Carga Util 2 Mb/s 2 Mb/s Velocidad = 2.224 Mbps PASO 2: Encabezado del Contenedor Virtual 1er. Orden C12 V5 P O H 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 PTR VC12 + PTR = TU12 Velocidad = 2.304 Mbps

Formación del STM-1 a partir de 2Mb/s PASO 4: Multiplexación TU12 TU12 X 3 = TUG2 12 columnas x 9 filas =108 bytes 108 x 8 =864bits 864 x 8000 = vel. 6.912 Mb/s 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 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 PASO 5: Apuntador AU ( Inicio de Contenedor Virtual 4 en STM-1 ) PTR TU12 VC4 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 PTR AU PASO 6: Creación de STM-1 C-4 SOH ( RSOH ) PTR AU ( MSOH ) P O H 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

Elementos de Red SDH En SDH se pueden distinguir 4 elementos básicos : Multiplexores Síncronos (MUX) Enrutador Digital (SDXC) Multiplexor para agregar/insertar (ADM) Regeneradores Síncronos (REG)

Multiplexor Síncrono: Cross-conector Síncrono: Elementos de Red SDH El 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-m STM-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.

Diferentes tipos de tributarios Elementos de Red SDH 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 / Americana 2.- SDH de velocidad menor a las salidas. Señal STM-N ADM ADM - Add Drop Multiplexer Diferentes tipos de tributarios 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

Topología de Redes SDH Señal SDH STM-4 Anillo Extracción/Inserción Multiplexor Terminal Señal SDH STM-4 Señáles PDH Bus Punto-Punto ADM Anillo Extracción/Inserción DXC Malla Cross Connect TM Multiplex Terminal Multiplexor Terminal Multiplexor ADM ADM Bus Extracción/Inserción

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.