PDF de programación - Redes de Área Extensa (WAN)

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS
Área de Ingeniería Telemática

Redes de Área Extensa

(WAN)

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es

Redes de Banda Ancha

5º Ingeniería de Telecomunicación

Redes de Área Local

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

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

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

Grandes redes locales

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

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

(distancia, supervivencia, QoS…)

1

Redes de Área Extensa

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

• Enlaces a través de un país

o continente

• Emplean una WAN

Redes de Área Extensa

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

• Enlaces a través de un país

o continente

• Emplean una WAN
• Origen de las WAN…

WAN

Servicio telefónico

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

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

2

Servicio telefónico

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

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

…100010001010101010110100110100100110

t

Servicio telefónico

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

• TDM = Time Division Multiplexing

10001000101010101011010011010010011011111100000001111001010100011010000111111010101

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS
Área de Ingeniería Telemática

PDH

3

,



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

,



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

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

G.702

PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy)
• Señales plesiócronas:

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

pero con unos límites

– Cada uno su propio reloj
– Esto limita las velocidades

• 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

Datos

,



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

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

CSU/DSU

CSU/DSU

4

,



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

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)

Limitaciones de PDH

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

• 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

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS
Área de Ingeniería Telemática

SONET/SDH

5

,



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

SONET/SDH

• Especificaciones de Network Node Interface (NNI)
• Tecnología de transporte. Originalmente para transportar señales PDH
• Permite velocidades elevadas
•
•
• Simplifica la inserción y extracción de señales de más baja velocidad

Las velocidades están sincronizadas en toda la red
La sincronización reduce la necesidad de buffering

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

SONET
• Synchronous Optical NETwort
• 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

,



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

,



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

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

STM-1
STM-4
STM-16
STM-64
STM-256

OC Level
OC-1
OC-3
OC-12
OC-48
OC-192
OC-768

Line Rate
(Mbps)
51.84
155.52
622.08
2488.32
9953.28
39813.12

6

,



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

Elementos

Regeneradores

STM-N

STM-N

Terminal Multiplexers (TM)
• Multiplexan señales plesiócronas y síncronas

PDH
SDH

en una única señal de nivel superior

STM-N

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

Insertan y extraen señales PDH y SDH

decenas de Km

STM-N

STM-N

rondar

las

PDH SDH

Digital Cross-Connect (DXC)
• Conmutación,

inserción y extracción de

señales PDH y SDH

PDH

SDH

PDH

SDH

a
c
i
t

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)

Path (Trayecto)

PDH
SDH

STM-N

PTE
User
Path

Multiplex

Regenerator
Photonic

PDH SDH

Multiplex

Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

PDH
SDH

User
Path

Multiplex

Regenerator
Photonic

,



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

Elementos

,



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

• 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

Multiplex

Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

PDH
SDH

User
Path

Multiplex

Regenerator
Photonic

7

,



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

Elementos

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

Path (Trayecto)

MS

MS

RS

RS

RS

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

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS
Área de Ingeniería Telemática

Trama SDH

a Estructura de la trama SDH

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

La unidad básica es la trama STM-1

8.000 tramas/seg
La menor unidad es un byte

•
• Para cualquier velocidad la trama dura 125µseg
•
•
• A 155Mbps la trama de 2430 Bytes
• Hay 9 secciones con 9 bytes de sobrecarga
• Se suele representar la trama en forma matricial o rectangular (…)

125 µseg

…

8

,



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 Estructura de la trama STM-1

c
i
t

• 1 byte ⇒ 64Kbps
• 64Kbps x 9 filas x 270 columnas = 155.52Mbps
• SOH = Section OverHead (9 columnas)
• STM-N: duración de 125µseg, 9 filas, Nx270 columnas

s
a
l
i
f

9

SOH

9 columnas

Virtual Container

125µseg

270 columnas

a
c
i
t

Entramado

•

•
•

Las señales PDH se introducen dentro