Jerarquía SONET/SDHVelocidades estandarizadas STS: Synchronous Transfer Signal (interfaz eléctrico) OC: Optical Carrier (interfaz óptico) STM: Synchronous Transfer Module (interfaz óptico o eléctrico)
Las seis soluciones de SONET/SDH El sistema americano (SONET) no es idéntico al internacional (SDH) pero ambos son compatibles Define interfaces de fibra óptica La capacidad llega, de momento, a 40 Gb/s, pero es ampliable (aunque 40 Gb/s ya es muy caro) Se dispone de herramientas de gestión y tolerancia a fallos (la red en anillo recupera averías en 50 ms) Utiliza relojes síncronos y punteros; esto permite el multiplexado/desmultiplexado de niveles jerárquicos no consecutivos Permite seguir utilizando PDH en enlaces de menor capacidad
E3 E1 . . E1 E3 Conversor electro-óptico Codificador (scrambler) Multiplexor 4:1 Multiplexor 4:1 OC-48c STM-16 STM-4 STM-1 STM-1 STM-4 STM-4 STM-4 Multiplexación SDH Tramas PDH (ITU) Tramas SDH E3 E3 STM-1 STM-1
Elementos físicos de SONET/SDH Una red SONET/SDH está formada por: Repetidores. Regeneran la señal óptica cuando la distancia supera el máximo permitido. ADMs (Add-Drop Multiplexor). Son multiplexores que permiten intercalar o extraer tramas de un nivel inferior en uno superior (ej. una STM-1 en una STM-4). También permiten crear anillos. Digital Cross-Connect: parecidos a los ADMs pero permiten interconexiones más complejas (interconectar anillos). A menudo se utilizan topologías de anillo para aumentar la fiabilidad.
Toplogía de redes SONET/SDH Según su topología las redes SONET/SDH pueden ser: Punto a punto: todos los circuitos empiezan y terminan en el mismo equipo. Punto a multipunto: los circuitos empiezan o terminan en equipos diferentes. Anillos: permiten disponer de un camino redundante a un costo mínimo. Redes malladas: generalmente se constituyen a partir de anillos interconectados.
REP REP Redes SONET/SDH Punto a punto: Punto a multipunto: ADM: Add-Drop Multiplexor Los circuitos SONET/SDH son siempre full dúplex 60 Km Circuito STM-4 (622,08 Mb/s) Circuito STM-1 Circuito sobrante Burjassot Naranjos Naranjos Burjassot Blasco Ibáñez REP: Repetidor STM-1 (155,52 Mb/s) STM-4 (622,08 Mb/s)
Sección: unión directa entre dos equipos cualesquiera Línea: unión entre dos ADMs contiguos Ruta: unión entre dos equipos finales (principio-fin de un circuito) Sección Línea Sección Sección Ruta (A, B y C) Línea Multiplexor Origen Multiplexor Intermedio Multiplexor Destino Repetidor ADM: Add-Drop Multiplexor Enlaces en una red SONET/SDH A B C D A B C E D E REP Ruta (D) Ruta (E) X Y Z
Arquitectura de SONET/SDH SONET/SDH divide la capa física en cuatro subcapas: Fotónica: transmisión de la señal y las fibras De sección: interconexión de equipos contiguos De línea: multiplexación/desmultiplexacion de circuitos entre dos ADMs De rutas: problemas relacionados con la comunicación extremo a extremo De Ruta De Línea De sección Fotónica ADM Origen Repetidor ADM Intermedio ADM Destino Sección Sección Línea Ruta Línea Sección
Anillo SONET/SDH Línea simplex STM-4 (622,08 Mb/s) Ruta duplex STM-1 (155,52 Mb/s) C B D A D C A B A B C Topología lógica X Y Z W Anillo con una sola fibra óptica D
Funcionamiento del anillo anterior STM-1 (155,52 Mb/s) A A Con una sola fibra en el anillo se tiene comunicación full dúplex. Pero si la fibra se rompe todos los circuitos caen, la red no es resistente a fallos B B C C (Gp:) Ocupación: 4 * STM-1 = 622,08 Mb/s No sobra nada
X Y Z W Una sola fibra óptica D D
Recuperación de averías en anillos SDH Tráfico de usuario Tráfico de usuario Funcionamiento normal Funcionamiento en caso de avería Corte en la fibra Los ADMs cierran el anillo en 50 ms (Gp:) ADM (Gp:) ADM
(Gp:) ADM (Gp:) ADM
(Gp:) ADM (Gp:) ADM
(Gp:) ADM (Gp:) ADM
(Gp:) ADM (Gp:) ADM
(Gp:) ADM (Gp:) ADM
Tráfico de usuario Tráfico de reserva (Gp:) ADM (Gp:) ADM
(Gp:) ADM (Gp:) ADM
(Gp:) ADM (Gp:) ADM
(Gp:) ADM (Gp:) ADM
(Gp:) ADM (Gp:) ADM
(Gp:) ADM (Gp:) ADM
Anillo con dos fibras ópticas
Bastidor de un ADM STM-4 (622 Mb/s) Baterías 48 V Fuentes de Alimentación (redundantes) Electrónica redundante Entrada de fibras monomodo
Detalle de un ADM STM-1 en anillo Rx Tx Anillo principal Rx Tx Anillo de respaldo Tarjeta STM-1 primaria Tarjeta STM-1 de reserva
Dos anillos interconectados con un Digital Cross Connect Digital Cross-Connect A A B B C D C D E E F F Los circuitos A y B ocupan capacidad en ambos anillos Con esta configuración ambos anillos están saturados Circuitos A, B, C, D Circuitos A, B, E, F STM-1 (155,52 Mb/s) STM-4 /622,08 Mb/s) Los anillos podrían funcionar con una sola fibra, pero si queremos protección hay que usar dos
Overhead ruta Estructura de trama SONET STS-1 (OC-1) 1 col. 3 col. 86 columnas 9 filas 90 x 9 = 810 Bytes = 6.480 bits 8.000 tramas por segundo (una cada 125 ?s) 6.480 bits/tr x 8.000 tr/s = 51.840.000 bits/s El overhead permite la gestión de la red
Trama SONET STS-3 (OC-3) Tamaño: 90 x 9 x 3= 2430 Bytes = 19440 bits Caudal: 19440 x 8000 = 155.520.000 bits/s Carga útil: 86 x 9 x 3 = 2322 Bytes = 18576 bits Caudal útil: 18576 x 8000 = 148,608 Mb/s Formada por tres tramas STS-1: 1 1 1 3 3 3 86 col. 86 col. 86 col. 9 filas
Trama SDH STM-1 (OC-3c) Carga útil: 86+87+87 = 260 ? 260 x 9 = 2340 Bytes = 18720 bits Caudal útil: 18720 x 8000 = 149,76 Mb/s
En SONET se ha definido la trama STS-3c (OC-3c) que es igual a la STM-1 (c = ‘catenated’). También hay STS-12c, STS-48c, etc. que equivalen a STM-4, STM-16, etc. Como la STS-3 pero la información de ruta sólo aparece en la primera (como tres vagones ‘enganchados’): 87 col. 87 col. 86 col. 3 3 3 1 9 filas
ATM sobre SONET/SDH Los estándares SONET/SDH los desarrolló la ITU-T durante los años 80 en paralelo a los estándares ATM Durante la primera mitad de los 90 ATM era la forma habitual de transmitir datos en una red SONET/SDH, y se pensaba que eso era el futuro Sin embargo ATM era costoso y poco eficiente, lo cual dió lugar al desarrollo de otras alternativas. Para las redes de datos la principal fue el uso de POS
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