PDF de programación - WANs: PDH y SDH

REDES DE BANDA ANCHA

Área de Ingeniería Telemática

WANs: PDH y SDH

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es



Redes de Banda Ancha

5º Ingeniería de Telecomunicación




a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



e
d



a
e
r
Á

Temario

Introducción a las Redes de Banda Ancha

1. 
2.  Redes de área local (Ethernet, WiFi)
3.  Redes de área metropolitana, tecnologías de
acceso y el problema de la primera milla (ADSL,
HFC, Gigabit Ethernet, etc.)

4.  Redes de área extensa (SDH, ATM, MPLS)
5.  Técnicas para el diseño de redes




a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



e
d



a
e
r
Á

Redes de Área Local

Hemos visto:
•  Conceptos básicos
•  Ethernet
•  Wi-Fi

Tienen limitaciones:
•  Distancia
•  Número de hosts
•  Capacidad
•  QoS
•  Supervivencia

Grandes redes locales

•  Pueden unirse varias LANs con routers IP
•  Siguen limitados por las características de las tecnologías LAN

(distancia, supervivencia, QoS…)



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



e
d



a
e
r
Á

Redes de Área Extensa

•  Enlaces a través de un país

o continente

•  Emplean una WAN



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



e
d



a
e
r
Á

Redes de Área Extensa

•  Enlaces a través de un país

o continente

•  Emplean una WAN
•  Origen de las WAN…



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



e
d



a
e
r
Á

WAN

Servicio telefónico

•  PSTN = Public Switched Telephone Network
•  Conmutación de Circuitos (…)



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

a
e
r
Á



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



I


e
d






a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



I


e
d



a
e
r
Á

–  Establecimiento
–  Transferencia
–  Desconexión

•  Ventajas

Conmutación de circuitos

•  Camino dedicado entre dos terminales
•  Tres fases:

–  Una vez conectado, la transferencia es
–  La capacidad del canal está asignada a

transparente

la conexión durante toda su duración

–  Calidad de servicio conocida (más fácil

que en conmutación de paquetes)

–  Capacidad del canal asignada a la
–  Si no se envían datos: capacidad

conexión durante toda su duración

desperdiciada

–  Establecimiento añade retardo

•  Desventajas




a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



e
d



a
e
r
Á

Servicio telefónico

•  Señal de voz → flujo binario
•  E0 (DS0) : 64Kbps

…100010001010101010110100110100100110
t

Servicio telefónico

•  Red de conmutación de circuitos
•  Multiplexación de múltiples llamadas en las líneas
troncales entre centrales (conmutadores telefónicos)



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



e
d



a
e
r
Á

Servicio telefónico

•  TDM = Time Division Multiplexing

10001000101010101011010011010010011011111100000001111001010100011010000111111010101



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

a
e
r
Á



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



I


e
d



REDES DE BANDA ANCHA

Área de Ingeniería Telemática

PDH




a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



e
d



a
e
r
Á

PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy)
Multiplexación TDM
•  E1 (2048Kbps) = 32xE0
•  E2 = 4xE1, E3 = 4xE2, E4 = 4xE3
•  T1 (DS1,1.54Mbps) = 24xDS0
•  T2 = 4xT1, T3 = 7xT2
•  G.701-703

G.702

PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy)

–  Las velocidades pueden sufrir desplazamientos de fase, jitter y wander



a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

•  Señales plesiócronas:

pero con unos límites

–  Cada uno su propio reloj
–  Esto limita las velocidades

•  E1 (2048Kbps) = 32xE0
•  En trama superior a E1 no se puede identificar un E0 concreto
•  Demultiplexar para extraer canales menores en la jerarquía

DS0

.
.
.

.
.
.

E1

125µs

E1

E1

. . .

E2

E3




a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



e
d



a
e
r
Á

Datos

•  CSU/DSU = Channel Service Unit / Digital Service Unit
•  Asignan los datos a un canal PDH

CSU/DSU

CSU/DSU




a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

a
e
r
Á



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



I


e
d



Datos

•  CSU/DSU = Channel Service Unit / Digital Service Unit
•  Asignan los datos a un canal PDH
•  Puede ser un E0, un E1, un E3 o por ejemplo parte de un E1 (E1

fraccional)

CSU/DSU

CSU/DSU

DS0

E1

Fractional E1 (ej. 6xE0 = 384Kbps)




a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

a
e
r
Á



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



I


e
d



Limitaciones de PDH

•  Falta de estandarización:

–  3 jerarquías diferentes (Europa, EE.UU., Japón)
–  Problemas de interoperatividad
–  Diferentes formatos de señales y codificaciones

•  Complicado extraer una señal de menor capacidad
•  Gestión y mantenimiento manual

140Mbps

34Mbps

8Mbps

2Mbps

REDES DE BANDA ANCHA

Área de Ingeniería Telemática

SONET/SDH




a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



e
d



a
e
r
Á

SONET/SDH

•  Especificaciones de Network Node Interface (NNI)
•  Tecnología de transporte. Originalmente para transportar señales PDH
•  Permite velocidades elevadas
•  Las velocidades están sincronizadas en toda la red
•  La sincronización reduce la necesidad de buffering
•  Simplifica la inserción y extracción de señales de más baja velocidad

sin demultiplexar

•  Fácilmente extendible a

mayores velocidades

•  Compatible entre fabricantes
•  Funcionalidades de recuperación
ante fallos en los enlaces/nodos

•  Funcionalidades de gestión
•  Hay tres redes: Transmisión,

Sincronización y Gestión

SONET y SDH



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



e
d



a
e
r
Á

SONET
•  Synchronous Optical NETwork
•  Estándar del ANSI
•  STS (Synchronous Transport

Signal), señal eléctrica

•  STS-1 = 51.84Mbps
•  OC-1 (Optical Carrier), señal óptica
•  Terminología:

–  STS Section, STS Line, STS Path
–  Virtual Tributary

SDH
•  Synchronous Digital Hierarchy
•  Estándar del ITU (finales de los 80s,

G.707)

•  SONET caso particular
•  En SDH la señal mínima es la de

155.52Mbps (STM-1)

•  STM (Synchronous Transport

Module), óptico o eléctrico

•  Terminología:

–  Regenerator Section, Multiplex

Section, Higher Order Path

–  Virtual Container




a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



e
d



a
e
r
Á

SONET/SDH

•  SDH se diseñó para transportar
señales de 1.5, 2, 6, 34, 45 y 140
Mbps

•  Límite de velocidad impuesto por
la tecnología, no por la falta de
estándar

SDH

OC Level
OC-1
OC-3
STM-1
OC-12
STM-4
OC-48
STM-16
STM-64
OC-192
STM-256 OC-768

Line Rate
(Mbps)
51.84
155.52
622.08
2488.32
9953.28
39813.12




a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



e
d



a
e
r
Á

Elementos

Regeneradores


Terminal Multiplexers (TM)
•  Multiplexan señales plesiócronas y síncronas

en una única señal de nivel superior

Add-Drop Multiplexers (ADM)
• 
•  Distancia entre ellos suele rondar las

Insertan y extraen señales PDH y SDH

decenas de Km

STM-N

STM-N

PDH
SDH

STM-N

STM-N

STM-N

PDH SDH

Digital Cross-Connect (DXC)
•  Conmutación, inserción y extracción de

señales PDH y SDH

PDH

SDH

PDH

SDH

Elementos

•  PTE : Path Termination Element (Elemento de Terminación de Trayecto)
•  Hay trayectos de orden inferior y superior (34Mbps+)
•  Trayecto entre donde se ensambla y desensambla la trama SDH
• 

Incluye el Path OverHead (POH)



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

a
e
r
Á



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



I


e
d



PDH
SDH

STM-N

PTE
User
Path

Multiplex
Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

Multiplex
Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

Path (Trayecto)

PDH SDH

PDH
SDH

User
Path

Multiplex
Regenerator
Photonic




a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

a
e
r
Á



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



I


e
d



Elementos

•  MSTE : Multiplex Section-Terminating Element
•  MS : Sección de Multiplexación
•  Transporte de información entre dos elementos de red consecutivos
• 
Incluyen y extraen los bytes de Multiplex Section OverHead (MSOH)

Path (Trayecto)

MS

MS

PDH
SDH

STM-N

PTE
User
Path

Multiplex
Regenerator
Photonic

PDH SDH

Regenerator
Photonic

Multiplex
Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

PDH
SDH

User
Path

Multiplex
Regenerator
Photonic




a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

a
e
r
Á



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



I


e
d



Elementos

•  RSTE : Regenerator Section-Terminating Element
•  RS : Regenerator Section (Sección de Regeneración)
•  Emplea el Regenerator Section OverHead (RSOH)

Path (Trayecto)

MS

RS

RS

RS

MS

RS

STM-N

PDH SDH

Regenerator
Photonic

Multiplex
Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

PDH
SDH

PTE
User
Path

Multiplex
Regenerator
Photonic

PDH
SDH

User
Path

Multiplex
Regenerator
Photonic

REDES DE BANDA ANCHA

Área de Ingeniería Telemática

PPP

 PPP



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



e
d



a
e
r
Á

•  Point-to-Point P