PDF de programación - Multiplexación y protección en SDH

REDES

Área de Ingeniería Telemática

Multiplexación y protección en SDH

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es

Redes

4º Ingeniería en Informática


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Hemos visto

•  Un VC de orden inferior puede transportarse dentro de uno de orden superior

pero la asincronía puede ser un problema

•  Se localiza un VC dentro de otro gracias a un Puntero
•  VC + Puntero = Tributary Unit (TU)
•  Varios TUs pueden agruparse en un Tributary Unit Group (TUG) sin mayor

sobrecarga (es una agrupación solo en gestión)

•  Agrupando TUGs se llega a formar un Contenedor de orden superior (VC-4)
•  El VC-4 junto con un puntero forma la Unidad Administrativa (AU-4) (…)

…
P
P
H Container
O
P
T
P
P
H Container
P
O
P
T
R
P
H Container
O
P
P
P
T
H Container
P
P
P
O
T
R
H Container
H Container
H Container
O
O
O
P
P
T
T
T
R
P
P
R
P
H Container
H Container
P
O
O
P
T
T
R
R
R
P
H Container
O
P
T
H Container
P
O
T
R
R
H Container
O
T
R
R
R

PTR

VC-4

AU-4


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Hemos visto

•  Un VC de orden inferior puede transportarse dentro de uno de orden superior

pero la asincronía puede ser un problema

•  Se localiza un VC dentro de otro gracias a un Puntero
•  VC + Puntero = Tributary Unit (TU)
•  Varios TUs pueden agruparse en un Tributary Unit Group (TUG) sin mayor

sobrecarga (es una agrupación solo en gestión)

•  Agrupando TUGs se llega a formar un Contenedor de orden superior (VC-4)
•  El VC-4 junto con un puntero forma la Unidad Administrativa (AU-4)

AU Pointer
SOH

AU-4 (Administrative Unit)

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Estructura de multiplexación

•  La trama STM-1 puede transportar diferentes

combinaciones de Virtual Containers

•  Estructura de multiplexación generalizada de
ETSI (subconjunto de la estandarizada en G.
707):

Señal

TU
o
AU

P
T
R

P
H Container
O

VC

ETSI = European Telecommunications Standards Institute

http://www.etsi.org

Estructura de la trama STM-1

a
c
i
t

•  Un STM-1 transporta un AUG (Administrative Units Group)
•  Según G.707 un AUG puede transportar

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

–  Un AU-4 ó
–  Tres AU-3

•  ETSI recomienda solo la primera alternativa

Estructura de la trama STM-1

a
c
i
t

•  Un STM-1 transporta un AUG (Administrative Units Group)
•  Según G.707 un AUG puede transportar

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

–  Un AU-4 ó
–  Tres AU-3

•  ETSI recomienda solo la primera alternativa

AU Pointer
SOH

AU-4 (Administrative Unit)

Estructura de la trama STM-1

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

•  El AU-4 transporta un VC-4
•  El VC-4 asociado al AU-4 no tiene una

fase fija dentro de la trama STM-1

•  La ubicación del primer byte del VC-4

viene indicada por el puntero del AU-4

AU Pointer
SOH

AU-4 (Administrative Unit)

VC-4

Estructura de la trama STM-1

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

•  El VC-4 puede contener un C-4 o tres TUG-3
•  Un TUG-3 tiene 9 filas x 86 columnas
•  Los TUG-3 están entrelazados por bytes
•  Se numeran #1, #2 y #3

AU Pointer
SOH

123123123123

AU-4 (Administrative Unit)
TUG-3
TUG-3
TUG-3

VC-4

1 columna de POH del VC-4
y 2 columnas de relleno

Estructura de la trama STM-1

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

•  El TUG-3 puede contener un TU-3 ó 7 TUG-2
•  Un TUG-2 tiene 9 filas x 12 columnas
•  Los TUG-2 están entrelazados por bytes
•  Se numeran de #1 a #7

AU Pointer
SOH

2 columnas de relleno

123123123123

VC-4

AU-4 (Administrative Unit)
T
U
TUG-3
TUG-3
G
T
U
-
G
3
-
2

Estructura de la trama STM-1

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á



S
E
D
E
R

•  El TUG-2 puede contener 3 TU-12
•  Un TU-12 tiene 9 filas x 4 columnas
•  Los TU-12 están entrelazados por bytes
•  Se numeran de #1 a #3

AU Pointer
SOH

123123123123

VC-4

AU-4 (Administrative Unit)
T
U
TUG-3
TUG-3
G
T
U
-
G
3
-
2

Estructura de la trama STM-1

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á



S
E
D
E
R

•  En 1 STM-1:

–  1 señal de 140Mbps (E4) ó
–  3 señales de 34/45 Mbps (E3/T3)

•  Cada VC-3 puede sustituirse por 21 señales de 2Mbps (E1)

AU Pointer
SOH

123123123123

VC-4

AU-4 (Administrative Unit)
T
U
TUG-3
TUG-3
G
T
U
-
G
3
-
2

Estructura de multiplexación STM-N

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Multiplexación en STM-N

•  Un AUG tiene 9 filas x 261 columnas más 9 bytes en la fila 4 (el

columnas

•  El STM-N contiene una SOH de Nx9 columnas y un payload de Nx261
•  Los N AUG están entrelazados por bytes
•  Se numeran de #1 a #N

a
c
i
t

puntero)

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

AUG#1

…

AUG#N

123…N123…N

123…N123…N

Nx9 columnas

Nx261 columnas


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

SOH, algunas funcionalidades

• 

• 

• 
• 

• 

A1 y A2 : Marcan el comienzo de la trama, no
sufren scrambling
B1 : para la supervisión de errores. Paridad
par (BIP-8) de la trama anterior
! : Uso depende del medio
E1 y E2 : canales de órdenes de voz
auxiliares
Puntero

8

9

4

3

2

1

6

5

!
!

E1 !
D2 !

7
1 A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0
2 B1 !
F1
3 D1 !
D3
4
5 B2 B2 B2 K1
6 D4
D5
7 D7
D8
8 D10
D11
9 S1

K2
D6
D9
D12
M1 E2

Punteros

F1 : uso propio del usuario (por
ejemplo conexiones temporales de
canales de datos y voz)

•  D1-D12

: Data Communications

192kbps en la RS
576kbps en la MS

Channel (DCC)
– 
– 
K1 y K2 (bits 1-5): Señalización en la
MS para APS (Automatic Protection
Switching)
K2
indicación de
defecto distante de sección de
multiplexación (MS-RDI) devuelve al
extremo de transmisión la indicación
de que recepción ha detectado un
defecto o alarma.

(bits 6-8): La

• 

• 

• 

R
S
O
H



M
S
O
H



Concatenación

•  Concatenación:

–  Se pueden concatenar X contenedores virtuales VC-4 creando un

VC-4-Xc (X=4, 16, 64 ó 256)

–  Los concatenados deben ser contiguos
–  Son conmutados como una unidad


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á



S
E
D
E
R


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Concatenación

•  Concatenación virtual:

–  Se pueden concatenar X tributarios (TUs) para formar un VC-X-v
–  El resultado es un Virtual Concatenation Group (VCG), típicamente

un VC-12-Xv (X=1…64)

–  La inteligencia de la concatenación está en los extremos
–  Cada VC puede encaminarse independientemente
–  Soporta incremento y reducción de la capacidad añadiendo o

retirando VCs

–  LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme):

ITU-T G.7042

• 
•  Permite incrementar y reducir la capacidad añadiendo o retirando VCs

mientras el grupo está en funcionamiento

•  Puede decrementar automáticamente la capacidad si uno de los

miembros falla

–  El extremo

las
información de la cabecera SDH

final reordena

tramas (diferente delay) con

REDES

Área de Ingeniería Telemática

Topologías


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Point-to-Point

•  Dos PTEs conectados sobre fibra oscura
•  Los PTEs pueden ser ADMs o TMs
•  En el camino puede haber regeneradores

PTE

Remote
Location 1

Remote
Location n

E1

E1

STM-N

STM-N

PTE

Remote
Location 1

E1

E1

Remote
Location n


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á



S
E
D
E
R

Point-to-Multipoint

•  También llamada linear add/drop architecture
•  Permite separar circuitos por el camino

Remote
Location 1

Remote
Location n

E1

E1

PTE

PTE

STM-N

STM-N

PTE

Remote
Location 1

E1

E1

Remote
Location n

E1 E3


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Hub

•  Escalable

STM-N

STM-N

STM-N

STM-N

STM-N

STM-N

Ring

•  Ofrecen robustos mecanismos de protección


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á



S
E
D
E
R

Mesh

•  Cualquier interconexionado
•  Al menos un ciclo
•  Máxima redundancia y opciones de encaminamiento


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á


a
c
i
t

Ejemplo de red

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Central Office

STM-4

STM-16

STM-16

STM-4

E1

E1

STM-4

E3

STM-4

STM-1

REDES

Área de Ingeniería Telemática

Arquitecturas de protección

Automatic Protection Switching

(APS)


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

•  Recuperación automática ante fallos: pérdida de la señal,

demasiado BER, etc.
“Protección”: La solución está precalculada

• 
•  Acciones coordinadas mediante mensajes del protocolo APS
•  Se emplean los bytes K para esta

señalización

•  Busca tiempos de recuperación de

50-60ms

•  Con caminos muy largos el retardo de propagación puede hacer

difícil conseguir esos tiempos
•  STM-16 en 50ms: 14.8 MBytes
•  Operadores buscan fiabilidad de “5 nueves”, es decir, un tiempo

de funcionamiento del 99.999% (poco más de 5min al año)

MSP (Multiplex Section Protection)

a
c
i
t

l