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Jerarquía Digital Síncrona (JDS) Estructura de la trama básica La trama básica de la JES se llama Módo de Transporte Síncrono de nivel 1 (MTS‑1). Está formada por 2430 octetos y se repite cada 125 μs, por lo que la velocidad resultante es de 155,52 Mbits/s. También se puede representar de forma matricial: nueve filas y 270 columnas. Consta de los siguientes elementos: Tara de Sección (de regeneración y de muttiplexación), Puntero de Unidad Administrativa, Carga útil, pudiendo contener una UA‑4 o tres UA‑3. Como ya se ha mencionado con anterioridad, en el esquema europeo sólo se usa la UA‑4. Una trama de 125 μs contiene 270 X 9 = 2 430 octetos. o Velocidad binaría: 2 430 octetos ‑ 8 bits ‑ 1/125 μ s 155,52 Mbits/s.

COMPARACION ENTRE SDH Y PDH En la siguiente tabla se muestra una comparación entre las jerarquías digitales plesiosincrónicas (PDH) y sincrónicas (SDH).

Jerarquía Digital Síncrona (JDS) Estructura de Múltiplexación utilizado por alcatel G.709 sombreado en gris.

Jerarquía Digital Síncrona (JDS) I SONET SDHT Tasa(Mbits/s) OC1 STS-1 (básica)   51.84 OC3 STS-3 STM-1(básica) 155.52 OC9 STS-9  466.56 OC12 STS-12 STM-4 622.08 OC18 STS-18  933.12 OC24 STS-24 1244.16 OC36 STS-36  1866.23 OC48 STS-48 STM-16 2488.32 OC96 STS-96  4876.64 STS-192 STM-64 9953.28 Tabla comparativa entre las velocidades normalizadas en SONET y JDS

Normativa para la JDS Las más importantes son: G.707: Velocidades binarias de la JDS. G.708: Interfase del nodo de red en la JDS. G.709: Estructura de la múltiplexación síncrona. G.704: Gestión de la JDS.

Estructura de la trama JDS se basa. pues, en la utilización del Módulo de Transporte Síncrono de 155,52 Mbit/s, cuatro de los cuales se intercalan para formar el STM‑4 a 622,08 Mbit/s y 16 de ellos para formar el STM‑16 a 2.488,32 Mbit/s. En la Figura 5.8 se aprecia la relación existente entre los módulos STM de la JDS Y los niveles de múltiplexación de la JDP.

Estructura de la trama Es de 8 Mbits/s con relleno positivo, dividido en cuatro segmentos iguales. El primero comienza con la señal de alineación de trama. El bit 11 para transmisión de alarmas y 12 para uso de la operadora, el resto son tributarios y se entrelazan cíclicamente. Los otros tres segmentos comienzan con cuatro bits de control de relleno. Uno de ellos informa si hay bits de relleno en el cuarto segmento. Luego del 5 al 8 van los de control. La red de transmisión es denominada red de transporte digital (RTC, RDSI, IBERPAC, etc.). La red sobre fibra óptica se constituye pos sistemas plesiócronos de 140 y 565 Mbits

Contenedores La capacidad de transmisión que proporciona la trama STM es divisible dinámicamente mediante los llamados contenedores, de los que existen varios tipos, según se muestra en la Figura, C‑12 para las señales primarias en Europa a 2.048 Mbit/s, C‑ 11 para las americanas de 1,544 Mbit/s, C‑4 para las señales cuaternarias a 139,264 Mbit/s, etc., siendo estos contenedores los que proporcionan la transmisión de las señales procedentes de las distintas jerarquías. A éstos se les añade además, una cabecera que constituye la tara del trayecto (POH/Path OverHead), que aporta información sobre estado del trayecto, canales, errores, etc., para formar lo que se denomina un Contenedor Virtual (CV). Contenedores Virtuales CV Señal Tributaria VC- 11 1,5 Mbit/s VC-12 2,048Mbit/s VC- 21 6 Mbit/s VC 3 34 y 45 Mbit/s VC‑ 4 140 Mbit/s

Sectores Una trama JDS se denomina módulo de transporte Síncrono de primer nivel (MTS‑1) y consta de 2.430 bytes u octetos (270 columnas x 9 líneas), con una duración de 125 µs. Se divide en tres sectores principales: la tara de sección, los punteros de unidades administrativas y el área de carga útil.

Sectores I La tara de sección (SOH) además de los bytes necesarios para la sincronización de tramas, comprende una serie adicional para fines de gestión e identificación. Los punteros de unidades administrativas indican el inicio de los contenedores virtuales (CV) dentro de la trama MTS‑ 1. El puntero permite localizar directamente cada canal de datos en todas las tramas MTS‑ 1. El área de carga útil es la reservada a los datos de usuario (bytes 10 al 270). Los canales tributarios individuales se transportan en este campo y pueden ser afluentes procedentes de todos los niveles de la JDP. AUG grupo de unidades administrativas. Au unidades administrativas.

Estructura de la trama Equipos Los equipos distribuidores multiplexores o DXC (Digital Cross-Connect) permiten la interconexión sin bloqueo de señales a un nivel igual o inferior, entre cualquiera de sus puertos de entrada y de salida. Los DXCs admiten señales de acceso, tanto plesiócronas como síncronas, en diversos niveles. Los dos tipos principales son: el DXC 4/4 y el DXC 4/1. El DXC 4/4 proporciona una interconexión totalmente transparente para el encaminamiento de canales de 140 Mbps o 155 Mbps, que pueden formar parte de conexiones a 622 Mbps o 2,5 Gbps. El DXC 4/1 en cambio, es un equipo mucho más completo que el DXC 4/4, pues proporciona interconexión transparente hasta los 2 Mbps. En el elemento genérico de la Figura 5, el DXC 4/1 dispondría de varias interfaces ópticas (STM-1, STM-4 o STM-16) o eléctricas (1,5 Mbps, 2 Mbps, 34 Mbps, 45 Mbps, 140 Mbps, STM-1), generalmente hasta un máximo de 512 (la mitad para la parte Este y la otra mitad para la Oeste). Equipo ADM SDH de Ericsson.

Equipos de análisis La practica totalidad de la red de acceso de una red de telefonía móvil está basada en el transporte de señales de 2Mbps o de velocidades mayores (8, 34 y 140 Mbps). Estas señales están organizadas en lo que se llama la jerarquía digital plesiócrona, JDP o PDH en ingles. La estructura de estas señales en compleja ya que en una señal multiplexada transporta señales de sincronización, alarmas e información de monitorización de la calidad. En la interconexión entre equipos es necesario conocer las diferentes configuraciones que se pueden admitir así como parámetros para la medida de la calidad. La probabilidad de error es uno de los parámetros de calidad mas conocido, pero generalmente no es el empleado en la definición y monitorización de un enlace. Otros parámetros como los segundos erróneos o la disponibilidad del enlace son más comunes en la definición de un enlace. Para familiarizar al alumno con los enlaces PDH se propone una práctica basada en la generación de una señal E1 (2048 Kbps) y su recepción. Los equipos empleados serán analizadores portátiles de 2Mbps , el modelo 2040 de la marca ICT Electronics. Analizadores ICT Electronics 2040

Equipos

ATM. Modo de transferencia asíncrono A mediados de la década de los 80 el CCITT empieza a trabajar en una segunda generación de la RDSI, conocida como RDSI de Banda Ancha. En su reunión de 1988 en Setil, se propone la recomendación de utilizar la tecnología ATM para la RDSI‑BA ATM, como compuesto por una cabecera (header) de 5 bytes u octetos y un campo de información (payload) de 48, de lo que resultan 53 bytes .

Conceptos básicos en ATM ATM es una técnica de transferencia rápida de información binaria de cualquier naturaleza, basada en la transmisión de células de longitud fija, sobre las actuales redes plesiócronas (PDH) y/o síncronas (SDH). La cabecera consta de dos campos independientes (VPI y VCI) que identifican a la célula y la conexión virtual a la que pertenece.

Estructura de capas en ATM Células ATM Nivel ATM. El nivel ATM es el responsable de añadir el campo de cabecera para establecer los mecanismos de encaminamiento, control de flujo y de corrección de errores. Recogida en las recomendaciones 1. 150 e 1.361. Añade a los 48 bytes de información de usuario la cabecera de 5 bytes con la información de protocolo, necesaria para que la celda se encamine por la red ATM y llegue a su destino. La cabecera está dividida en los campos GFC, VPI, VCI, PT, CLP y HEC. Existe una pequeña diferencia del tamaño en bits de cada campo si se trata de una celda UNI (User Node Interface) (bien de una celda NNI (Network Node Interface). Niveles de ATM IV Estructura de capas en ATM Modelo OSI Capa Adaptación (AAL) Nivel 2 (Enlace) Capa de Enlace (ATM) Capa Fisica (PHY)   Nivel 1 (Fisico)

Células ATM I El encabezado de las células, se estructura como sigue: Como ATM es una tecnología de múltiplexación orientada a conexión, la señalización constituye uno de sus aspectos fundamentales, ya que se pone en marcha siempre al querer establecer una conexión. Solamente en el caso en que el destino acepte la llamada, por medio de un proceso de negociación entre los extremos, se establece la misma, dando lugar a la apertura de un canal virtual. El encabezado de las células, se estructura como sigue: 7 6 5 4 3 2 1 Generic Flow Control Virtual Path Identifier Virtual Channel Identifier Payload Type CLP Header Error Control

Formato de las Células ATM Son estructuras de datos de 53 bytes compuestas por dos campos principales: 1.- Header, sus 5 bytes tienen tres funciones principales: identificación del canal, información para la detección de errores y si la célula es o no utilizada. Eventualmente puede contener también corrección de errores, número de secuencia... 2.- Payload, tiene 48 bytes fundamentalmente con datos del usuario y protocolos AAL que también son considerados como datos del usuario. Dos de los conceptos más significativos del ATM, Canales Virtuales y Rutas Virtuales, están materializados en dos identificadores en el header de cada célula (VCI y VPI) ambos determinan el routing entre nodos. Existen dos formatos de células: la UNI (User Network Interface) utilizado en el interfaz red/usuario y la NNI Network Interface) cuando circulan por la red.

Células ATM     Los primeros cuatro bytes identifican la célula, y el quinto (HEC) es la suma de comprobación de un byte, sobre los 4 primeros bytes de la cabecera, no de la carga útil (datos).Debido a que el chequeo solo se produce sobre los bits de cabecera, a este chequeo se le llama HEC (Header Error Control).  

Conmutadores ATM En una red de conmutación de circuitos, hace una conexión. Realmente significa establecer una trayectoria física del origen al destino a través de la red.

Conmutadores ATM En una red de circuitos virtuales como ATM, cuando se establece un circuito, lo que realmente sucede es que se escoge una ruta desde el origen al destino y todos los conmutadores (esto es, los enrrutadores) a lo largo del camino crean entradas de tabla para poder enrrutar cualquier paquete por ese circuito virtual.

Niveles de ATM El modelo para ATM de la RDSI‑BA consta de tres niveles, siguiendo la estructura de capas del modelo OSI, que definen como los distintos tipos de tráfico se pueden mezclar en la misma red estos son:

Estructura de la Capa AAL Internamente el AAL se divide en dos partes: 1.El subnivel de Convergencia (CS) Es capa más externa y ejecuta funciones como la detección y demultiplexión de datos, detección de células perdidas y mantenimiento del sincronismo de la conexión. 2.El subnivel Segmentación y Reensamblado (SAR) Esta capa segmenta los datos en células y las envía al nivel ATM para que les ponga la cabecera. El proceso inverso se verifica al lado opuesto cuando recibe células y reconstruye la información original.

Niveles de ATM AAL (ATM Adaptation Layer) Nivel de Adaptación. Establece la relación entre el dispositivo que genera el tráfico y el siguiente nivel. Formado por dos subniveles: "Segmentación y Reensamblaje” Responsable de las relaciones con el mundo externo, por esta razón el nivel AAL sólo se encuentra en los nodos terminales de la red. Su misión es la de aceptar la información adaptando los niveles superiores de comunicación no ATM a los formatos ATM. Son funciones del nivel AAL: adaptación a la velocidad de los usuarios, segmentación de los datos en células de 48 bytes (sin cabecera ATM) detección células erróneas y perdidas, mantenimiento del sincronismo entre terminales.

Niveles de ATM I AAL‑1 se usa para la transferencia constante de bits CBR (Constant Bit Rate) los cuales son dependientes del retardo. Por lo tanto, la red ATM provee un determinado ancho de banda para toda la comunicación. Se utiliza para aquellas aplicaciones sensibles al retardo tales como la videoconferencia y la videotelefonía. El servicio CBR queda definido por un único parámetro, la tasa máxima de transmisión de celdas PCR (Peak Cell Rate)

Niveles de ATM II AAL‑2. Este servicio del nivel AAL se utiliza para ser­vicios orientados a conexión, dependientes del retardo y con transferencia de datos a una velocidad de trans­misión variable VBÍ (Variable Bit Rate). Las aplica­ciones que más se adaptan a este tipo de servicio son las que no requieren un ancho de banda constante, como por ejemplo la transmisión de datos. El tráfico de datos suele ser a ráfagas, es decir, requiere altas velocidades durante cortos intervalos de tiempo.

Niveles de ATM III AAL‑3. Para este tipo de servicio que suministra el nivel de adaptación ATM, las aplicaciones que mejor se adaptan son aquellas que requieren una velocidad de transmisión variable, no son dependientes del retardo y ser orientadas a conexión. Actualmente existen redes ATM que utilizan este servicio para soportar Frame Relay.

Niveles de ATM IV AAL‑4. Está diseñado para el transporte de datos a una velocidad variable independientemente del tráfico y en modo sin conexión, es decir, tiene la capacidad de transferencia de datos sin el establecimiento pn de una conexión con el extremo remoto. Provee comunicaciones punto a punto o multipunto y servicios como SMDS pueden adaptarse a este tipo.

Niveles de ATM VI En los servicios orientados a conexión se necesita establecer un enlace entre el origen y el destino antes de poder enviar cualquier tipo de información de usuario. ATM ofrece (Figura 5.15) dos tipos de conexión de transporte: caminos virtuales (VP) y canales virtuales (VC). Un camino virtual es una asociación lógica unidireccional o un conjunto de canales virtuales. Un canal virtual es un canal de comunicaciones que ofrece un transporte unidireccional y secuencial de celdas ATM. En resumen, pueden existir varios canales virtuales por camino virtual y varios caminos virtuales por cada canal físico.

Nivel de transporte El Nivel Físico El nivel físico realiza dos funciones fundamentales: el transporte de células válidas y la entrega de la información de sincronismo Estructura del nivel Físico Se divide en dos capas: 1.El subnivel Convergencia de la Transmisión (TC) Encargado de adaptar la velocidad y de crear el datastream para su posterior transmisión al medio físico. El proceso inverso se realiza en el otro extremo de la red donde el TC destino debe extraer las células del datastream recibido, comprobar su corrección y entregarlas finalmente al nivel superior ATM. Las células incorrectas o vacías se desechan. 2.El subnivel Medio Físico (PM) Es el encargado de la transmisión de bits y de la sincronización de señales. Dos velocidades estandarizadas por el ITU son 155,52 Mbit/s y 622,08 Mbit/s; mientras que el ATM Forum ha estandarizado interfaces con velocidades a 25 Mbit/s, 44,736 Mbit/s, 100 Mbit/s y 155,52 Mbit/s. .

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