PDF de programación - Redes de Área Extensa (WAN)

REDES DE BANDA ANCHA
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

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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…)

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Redes de Área Extensa

• Enlaces a través de un país

o continente

• Emplean una WAN

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Redes de Área Extensa

• Enlaces a través de un país

o continente

• Emplean una WAN
• Origen de las WAN…

WAN

Servicio telefónico

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

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Servicio telefónico

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

…100010001010101010110100110100100110

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Servicio telefónico

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Servicio telefónico

• TDM = Time Division Multiplexing

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REDES DE BANDA ANCHA
Área de Ingeniería Telemática

PDH

a PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy)



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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

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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

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Datos

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

CSU/DSU

CSU/DSU

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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)

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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

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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

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SONET
•
•
•

Transport

Synchronous Optical NETwort
Estándar del ANSI
STS
(Synchronous
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

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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

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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

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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
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STM-N

PTE
User
Path

Multiplex

Regenerator
Photonic

PDH SDH

Multiplex

Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

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User
Path

Multiplex

Regenerator
Photonic

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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
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STM-N

PTE
User
Path

Multiplex

Regenerator
Photonic

PDH SDH

Multiplex

Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

PDH
SDH

User
Path

Multiplex

Regenerator
Photonic

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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

Multiplex

Regenerator
Photonic

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

Trama SDH

a Estructura de la trama SDH



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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

…

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Estructura de la trama STM-1

• 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

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9

SOH

9 columnas

Virtual Container

125µseg

270 columnas

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Entramado

•

•
•

Las señales PDH se introducen dentro de un Container SDH de capacidad
suficiente ⇒ Contenedor + Path OverHead (POH) = Virtual Container (VC)
La señal PDH se inserta de manera asíncrona (modo flotante)
Se permite que la velocidad binaria fluctúe dentro de unos márgenes

Contenedor
C-12
C-2
C-3
C-4

Velocidad (Kbps)
2176
6912
49536
149760

Ejemplos de cargas útiles PDH
2048Kbps (E1)
6Mbps (T2)
45Mbps (T3) ó 34Mbps (E3)
140Mbps (E4)

Señal

P
H Container
O

VC

PDH
SDH

User
Path

Multiplex
Regenerator
Photonic

Path (Trayecto)

STM-N

Regenerator
Photonic

Multiplex
Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

PDH
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User
Path

Multiplex
Regenerator
Photonic

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Entramado

• Un VC de orden inferior puede transportarse dentro de uno de orden

superior pero la asincronía puede ser un problema

• Se localiza un VC dentro de otro gracias a un