PDF de programación - WANs, PDH y SDH

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

WANs, PDH y SDH

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es



Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios

3º Ingeniería de Telecomunicación

Temario


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Introducción

1. 
2.  Arquitecturas de protocolos
3.  Conmutación de paquetes
4.  Conmutación de circuitos

• 

WANs PDH y SDH

5.  Tecnologías
6.  Control de acceso al medio en redes de área local
7.  Servicios de Internet

Objetivos

•  Comprender qué es una WAN y de dónde vienen
•  Conocer las características básicas de PDH y SDH
•  Comprender el funcionamiento básico de PPP


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

 Comunicación dentro de una red

•  Origen y destino del paquete están en la misma red

–  Dos hosts
–  Un host y un “gateway” con otra red
–  Dos “gateways”

•  La red puede ser una LAN, MAN o WAN

• 

(...)



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



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

Aplicación

Transporte

Red

Enlace /

Network access

Físico



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



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

Comunicación dentro de una red

•  Origen y destino del paquete están en la misma red

–  Dos hosts
–  Un host y un “gateway” con otra red
–  Dos “gateways”

•  La red puede ser una LAN, MAN o WAN

•  Vamos a ver brevemente el caso WAN

Aplicación

Transporte

Red

Enlace /

Network access

Físico


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

WANs

Interconecta LANs y MANs

•  Cubre un area muy amplia (un país, un continente, un planeta…)
•  Datos y voz
• 
•  Mediante conmutadores (circuitos y/o paquetes), común circuitos
•  Normalmente controlada por un operador
•  Tecnologías: ATM, SDH, Frame Relay, MPLS, etc.

Servicio telefónico

•  PSTN = Public Switched Telephone Network
•  Primera WAN
• 

(…)


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


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



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Servicio telefónico

•  TDM = Time Division Multiplexing

10001000101010101011010011010010011011111100000001111001010100011010000111111010101


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

PDH

PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy)

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


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



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



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


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
• 

ITU-T G.701-703

G.702

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

SONET/SDH


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


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



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


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



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


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



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Datos

•  CSU/DSU = Channel Service Unit / Digital Service Unit
•  Asignan los datos a un canal PDH
•  ¿Cómo? (…)

CSU/DSU

CSU/DSU

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

PPP

 PPP


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

•  Point-to-Point Protocol (RFC 1661)
•  Creado para la conexión usuario-a-red
•  Empleado también en red-a-red
•  Ofrece:

–  Framing
–  Protocolo de control del enlace (LCP) para establecer, configurar y

comprobar el enlace de datos

–  Protocolos de control específicos para cada protocolo de red (NCP)

•  Se emplea sobre enlaces full-duplex que mantienen el orden

Cable Serie

Red

PPP

Físico

Topologías

•  Topologías formadas con enlaces punto a punto
•  Los enlaces unen nodos de conmutación, normalmente de nivel

de red


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

PPP: encapsulación
•  Puede transportar múltiples protocolos simultáneamente
•  Marca el comienzo y final de cada trama
•  Por defecto encapsulación HDLC (RFC 1662)

–  Flag (0x7e)
–  Address (solo 0xff = All-Stations)
–  Control (solo 0x03 = Unnumbered Information con bit Poll/Final a

cero)

•  Byte Stuffing

–  FCS (calculado desde el campo Address)

–  Carácter de escape = 0x7d
–  En la secuencia entre los Flags se escapan todos los caracteres

0x7d y 0x7e

Paquete IP

Máx MRU bytes (def. 1500)

Proto

Información

Padd

Flag

Flag
Bytes 1 1 1 1 ó 2 0-MRU 0+ 2 ó 4 1 !

Paquete PPP

Addr

FCS

Ctrl


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

PPP over…

•  Decíamos que:
• 
• 

“Se emplea sobre enlaces full-duplex que mantienen el orden”
(…)

Cable Serie

Red

PPP

Físico


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

PPP over…

“Se emplea sobre enlaces full-duplex que mantienen el orden”

•  Decíamos que:
• 
•  La unión serie entre los dos extremos puede ser
–  A través de moduladores/demoduladores (modems) que están …
–  Usando la PSTN (Public Switched Telephone Network)

Cable Serie

modem

PSTN

DTE

DCE

Llamada telefónica

Red

PPP

Físico


a
c
i
t



,



S
E