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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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




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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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La primera milla



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•  Core network

–  Fibra
–  WDM
–  STM 256 (40Gbps)
–  Alta velocidad
•  Metro network
–  Fibra, WDM
–  Alta velocidad

Cuello de botella
First mile problem

–  PCs de gran potencia

•  Usuarios

•  Access network

–  Cableada o inalámbrica
–  Unos pocos Mbps

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!



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WAN

Servicio telefónico

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



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–  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




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Servicio telefónico

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

…100010001010101010110100110100100110
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Servicio telefónico

•  TDM = Time Division Multiplexing

10001000101010101011010011010010011011111100000001111001010100011010000111111010101



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 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

PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy)

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



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•  Señales plesiócronas:

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




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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



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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




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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

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




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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)



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Path (Trayecto)

PDH SDH

PDH
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STM-N

PTE
User
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Multiplex
Regenerator
Photonic

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Regenerator
Photonic

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Regenerator
Photonic

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
SDH

STM-N

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Path

Multiplex
Regenerator
Photonic

PDH SDH

Regenerator
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Regenerator
Photonic

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Regenerator
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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

Regenerator
Photonic

Multiplex
Regenerator
Photonic

Regenerator
Photonic

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Regenerator
Photonic

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Photonic




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–  Transporte de telefonía digital
–  Limitaciones de velocidad
–  Problemas de interoperatividad
–  Pro