PDF de programación - Topologías en redes SDH

REDES DE BANDA ANCHA
Área de Ingeniería Telemática

Topologías en redes SDH

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es

Redes de Banda Ancha

5º Ingeniería de Telecomunicación

REDES DE BANDA ANCHA
Área de Ingeniería Telemática

Elementos

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Á

Elementos

Path (Trayecto)

MS

RS

RS

RS

MS

RS

STM-N

PDH SDH

Multiplex

Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

PDH
SDH

PTE
User
Path

Multiplex

Regenerator
Photonic

PDH
SDH

User
Path

Multiplex

Regenerator
Photonic

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Á

Terminal Multiplexer

• Es un PTE (Path Terminating Element)
• Concentra y agrega señales PDH y

SDH (DS1, DS3, E1, E3, STM-N, etc)

E1
DS1
E3
STM-1

VC-12
VC-11
VC-3
STM-1

STM-1
STM-1
VC-N

↔

↔

STM-N

STM-N

STM-N

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Add/Drop Multiplexer

• Es un PTE que puede multiplexar o
demultiplexar señales hacia o desde un
STM-N

• Se extraen o

insertan solo aquellas

señales que se desean

• El resto del tráfico continúa sin requerir

procesado

STM-N

STM-N bus

STM-N

STM-N

TU-12 TU-3 AU-4 STM-N
VC-12
VC-4 STM-N

VC-3

STM-N

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Á

Digital Cross-Connect

Broadband DCS
• Conmuta en el nivel AU-4
• Puede
interconectar un
número mucho mayor de
STM-Ns que un ADM

Wideband DCS
• Conmuta en el nivel TU-12

Transparent Switch Matrix

AU-4 AU-4 AU-4 AU-4
VC-3

VC-4 STM-N

VC-3

E3

DS3

E4

STM-N

TU-12 Switch Matrix

TU-12 TU-12 TU-12 TU-12
VC-4 STS-N
VC-12

VC-3

E1

E3

E4

STM-N

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Topologías

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Á

Point-to-Point

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

PTE

PTE

STM-N

STM-N

Remote
Location 1

Remote
Location n

E1

E1

Remote
Location 1

Remote
Location n

E1

E1

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Á

Point-to-Multipoint

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

PTE

PTE

PTE

STM-N

STM-N

Remote
Location 1

Remote
Location n

E1

E1

E1 E3

Remote
Location 1

Remote
Location n

E1

E1

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Hub

• Escalable

STM-N

STM-N

STM-N

STM-N

STM-N

STM-N

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Á

Ring

• Ofrecen robustos mecanismos de protección

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Mesh
• Cualquier interconexionado
• Al menos un ciclo
• Máxima

redundancia

y

encaminamiento

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opciones

de

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Ejemplo de red

Central Office

STM-16

STM-16

STM-4

STM-4

E3

STM-4

STM-1

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Transporte sobre SDH

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Transporte de IP

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Transporte de IP

IP sobre ATM sobre SDH
• ATM ofrece QoS
• Acomoda múltiples protocolos y

servicios

• Mayor

flexibilidad

en

el

transporte

o
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V

Datos

IP

ATM

SDH

Óptico

IP sobre SONET/SDH
• Ya se puede ofrecer QoS con

IP

• Mayor

eficiencia

evitar
cabeceras de celdas ATM,
encapsulación y segmentación

al

• Más simple

o
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V

Datos

IP

SDH

Óptico

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POS

• Packet Over SONET/SDH (RFC 2615)
• Para tener entramado (framing): PPP (RFC 1661)
• PPP diseñado para líneas punto-a-punto
•
•

Los circuitos SDH son punto-a-punto
Las encapsulaciones soportadas son VC-4, VC-4-4c, VC-4-16c y VC-4-
64c

o
e
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V

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z
o
V

Datos

IP

SDH

Óptico

IP

PPP

SDH

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POS

• Requiere circuitos full-duplex
• Se supone que se mantiene el

orden
• Puede

transportar múltiples

protocolos simultáneamente

• PPP con entramado HDLC

(RFC 1662)
– Flag (0x7e)
– Address
Stations)
– Control

(solo 0xff = All-

(solo

0x03

=
Information con

Unnumbered
bit Poll/final a cero)

– FCS (calculado desde el campo

Address)

Proto

Flag

Addr

Ctrl

• Byte Stuffing

– Carácter de escape = 0x7d
– En la secuencia entre los Flags
los

se
caracteres 0x7d y 0x7e

escapan

todos

IP

PPP

SDH

Paquete IP

Trama PPP

Generar FCS

Byte stuffing

Scrambling

Contenedor SDH

Paquete IP
Información
Paquete PPP

Padd

FCS

Flag

Bytes 1 1 1 1 ó 2 0-MRU 0+ 2 ó 4 1

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Ejemplos

15.4.64.0/20

190.13.14.16/30

204.0.21.128/25

POS

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GFP

•

• Asumiendo utilización 100% en

la Ethernet…
Las velocidades de Ethernet no
se ajustan a las de SDH
– 10 Mbps sobre VC-3 : 20%
– 100 Mbps sobre VC-4 : 64%
– 1Gbps sobre VC-4-16c : 42%

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GFP

•

• Asumiendo utilización 100% en

la Ethernet…
Las velocidades de Ethernet no
se ajustan a las de SDH
– 10 Mbps sobre VC-3 : 20%
– 100 Mbps sobre VC-4 : 64%
– 1Gbps sobre VC-4-16c : 42%

• ATM ofrece mejor ajuste de

velocidades

• O mediante Concatenación

Virtual:
– 10Mbps en VC-12-5c : 92%
– 100Mbps en VC-3-2v : 97%
– 1Gbps en VC-4-7v : 92%

• Encapsulación G.7041:

– Generic Framing Procedure

(GFP, ITU T01b)

– Puede

transportar: Ethernet,
PPP, FiberChannel, Gigabit
Ethernet, etc.

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GFP

GFP basado en tramas (frame

based)

• Para conexiones que requieran

eficiencia y flexibilidad

• Requiere store-and-forward
• Esto añade latencia

Core
Header

Payload length

Core HEC

Se encuentra la
trama buscando
un HEC válido

Payload

GFP transparente
• Para servicios sensibles a la

latencia

• El contenido del nivel físico a
introduce en

transmitir
tramas de longitud constante

se

• Orientado a SANs

Type

Type HEC

Optional header

(0-60 bytes)

Payload
Header

Payload

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Sincronización

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Sincronización

• Las señales derivan del mismo reloj
• Una mala sincronización provoca errores en la

transferencia

• Tipos de desviaciones:

– Deslizamiento: fluctuaciones por pérdida de sincronismo con

la señal de reloj

– Jitter: variación rápida de fase (>10Hz)

• Cambios de temperatura
• Intercambio de señales entre operadores
– Wander: variación lenta de fase (<10Hz)

• Ajustes de puntero
• Envejecimiento de relojes
• Sincronización jerárquica:

– Distribuir una señal de reloj por toda la red
– Los relojes locales serán esclavo de esa señal

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a Componentes red de sincronismo

PRC (Primary Reference Clock)
•
•

El de mejor calidad: G.811 (Q1)
Relojes
de Referencia
osciladores de cesio y/o GPS

Primarios:

SEC

(Synchronous Equipment

Clock):

• Menor calidad
•

Equipos de la red: ADM, routers,
etc.

PRC

SEC

SSU

SSU (Synchronization Supply Unit):
•
•
•

Calidad menor: G.812 (Q2)
Oscilador de rubidio o cuarzo
Regeneran la señal y la distribuyen

SEC

SEC

SEC

SSU

SEC

SEC

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Arquitecturas de protección

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Automatic Protection Switching

(APS)

• 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%

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a MSP (Multiplex Section Protection)



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• Entre dos nodos
• Protección 1:1

– Cada línea es protegida por otra
– Si algo falla se pasa a usar el camino

de protección

– Cuando no se necesita la de protección

se puede usar para tráfico extra

– Tras recuperar el camino principal se

puede volver a él (revertive mode)

• Normalmente se usan simultáneamente

y se escoge la de mayor calidad (1+1)

• Protección 1:N

– Varias líneas son protegidas por la

misma

• También protección M:N
•